10450

10450

مطالعه آزمايشگاهي و مدلسازي شبكه عصبي تأثير خم بر افت فشار و الگوي جريان دوفازي آب-هوا

كارشناسي ارشد

شيمي - طراحي شبيه سازي و كنترل فرآيند

ارديبهشت ماه 1391

ارديبهشت ماه 1391

دكتر نوراله كثيري - مهندس محمدحسن خان اف

در تحقيق حاضر، آزمايش‌هاي متعددي به¬منظور بررسي تأثيرپذيري افت فشار و رژيم جريان دوفازي از نوع خم روي يك سيستم دوفازي آب-هوا براي 16 خم با زواياي 45، 90، 135 و 180 درجه و نسبت شعاع انحناي 6، 8، 10 و 12 انجام شده است. دبي آب از 150 تا 6000 ليتر بر ساعت و دبي هوا از 20 تا 200 ليتر بر دقيقه تغييرداده شده است. براي انجام آزمايش‌ها از يك لوله‌ي مدور صاف از جنس پلكسي گلاس با قطر داخلي 30 ميلي‌متر استفاده شده است. براي رسيدن به جريان توسعه يافته، خم‌هاي مختلف در فاصله‌ي 78/4 متر (L/D=159/33) از ورودي مخلوط دوفازي قرار داده شده است. هم¬چنين براي مشاهده¬ي رژيم جريان بعد از خم لوله¬ي مستقيمي به طول 73/4 متر (L/D=159/33) در نظر گرفته شده است. به¬منظور بررسي صحت عملكرد دستگاه آزمايشگاهي، نمودار الگوي جريان براي لوله¬ي مستقيم افقي توسعه داده شد كه اين نمودار از تطابق خوبي با نمودار قاجار برخوردار مي¬باشد. در زاويه‌ي 180 درجه و نسبت شعاع انحناي 6، رژيم جريان موجي به لايه¬اي و رژيم‌هاي لخته¬اي-موجي و لخته¬اي-حبابي به¬صورت موقت به رژيم جريان موجي تبديل شده و سپس در ناحيه¬ي پايين دست جريان مجددا بازيابي مي¬شود. ساير خم‌ها تأثيري بر رژيم جريان نداشته‌اند. مدل پيشنهادي، مدلي مبتني بر ديد جعبه سياه با استفاده از يك شبكه¬ي عصبي بهينه منطبق بر 256 داده¬ي تجربي حاصل از آزمايش¬هاي اندازه¬گيري افت فشار مي¬باشد. شبكه¬ي عصبي با 6 نرون در لايه¬ي پنهان به¬عنوان شبكه¬ي بهينه براي مجموعه¬ي داده¬ها انتخاب گرديد. ضريب تعيين اين مدل برابر 99975/0 بوده، بنابراين مدل پيشنهادي از تطابق خوبي با داده¬هاي آزمايشگاهي برخوردار مي-باشد. واژه‌هاي كليدي: جريان دوفازي، افت فشار، خم، الگوي جريان، مدلسازي، شبكه عصبي مصنوعي