• شماره ركورد
    27836
  • پديد آورنده

    اميد ملائي

  • عنوان
    يك رويكرد يادگيري ماشين پيشنهادي جامع براي مواجه با مسائل پيچيده انرژي تجديدپذير و كاربردهاي واكنش سريع؛ تحليل 4E و بهينه‌سازي يك كلكتور خورشيدي سهموي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مكانيك- تبديل انرژي
  • سال تحصيل
    1398
  • تاريخ دفاع
    1401/8/30
  • استاد راهنما
    سيد مصطفي حسينعلي پور
  • استاد مشاور
    مهدي مقيمي
  • دانشكده
    مهندسي مكانيك
  • چكيده
    با وجود برخي پيشرفت‌ها در سيستم‌هاي انرژي تجديدپذير، هنوز موانع فراواني در برابر توسعه و ارتقاي سريع تحقيقات دانشگاهي و كاربردهاي صنعتي وجود دارد، از جمله سيستم‌ها و معادلات حاكم پيچيده، زمان حل بالا و بازخورد زمان¬بر. بنابراين، يك رويكرد مبتني بر يادگيري ماشين جامع و قابل توسعه به منظور دستيابي به ساده‌سازي فرآيند، پاسخ سريع، مصرف انرژي كمتر و دقت بيشتر پيشنهاد شده‌است. فرآيند و توالي روش به طور مفصل در قالب حل يك مسئله دشوار انرژي تجديد پذير ارائه شده است. همچنين اين رويكرد براي ديگر مسائل پيچيده مشابه قابل استفاده است. در پايان¬نامه حاضر، يك كد متلب كلي براي تحليل انرژي، اگزرژي، اقتصادي و زيست¬محيطي يك كلكتور خورشيدي سهموي نوشته شده است. داده هاي ورودي مناسب با نرم افزار ميني¬تب توليد شده و توسط يك كد نرم افزار متلب به تعداد كافي افزايش يافت و همچنين پيش پردازش و مقياس بندي انجام شده است. سپس، از طريق رويكرد يادگيري ماشين ارائه شده، يك مدل دقيق شبكه عصبي مصنوعي به منظور تحليل و محاسبات راحت، پيش‌بيني و بهينه‌سازي ساده، واكنش سريع و پياده‌سازي تحليل حساسيت، آموزش داده شده است. در پي به كارگيري رويكرد ارائه شده، پاسخ و محاسبات 1143 برابر سريع¬تر به عنوان يكي از دستاوردها منتج شده است كه منجر به راحت¬تر شدن فرآيند تحليل و بهينه¬سازي شده است. بهينه¬سازي به كمك مدل آموزش داده شده توسط الگوريتم ژنتيك پياده سازي شد و متغيرهاي انتخابي و پيوسته بهينه در محاسبات بسيار كم¬ترو زمان سريع¬تر به دست آمد. علاوه بر اين، تحليل حساسيت و مطالعه پارامتري جامع توسط مدل آموزش‌ديده براي همه متغيرهاي ورودي شامل قطر داخلي لوله جاذب، فاصله بين لوله جاذب و لوله شيشه¬اي، دبي سيال، فشار گاز بين لوله جاذب و لوله شيشه¬اي، دماي ورودي، طول كلكتور، عرض كلكتور، نوع سيال، جنس لوله جاذب، نوع گاز فضاي حلقوي، و توابع هدف، از جمله بازده انرژي، بازده اگزرژي، تابع هزينه حرارت و هزينه انتشار كربن دي اكسيد مبتني بر انرژي و اگزرژي، انجام شد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1401/11/18
  • عنوان به انگليسي
    A comprehensive proposed machine learning approach for behaving complex renewable energy problems and rapid response applications; a 4E analysis and optimization study for a parabolic trough solar collector
  • تاريخ بهره برداري
    11/21/2023 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    اميد ملائي

  • چكيده به لاتين
    Despite some advances in prospective renewable energy systems, there are still abundant obstacles against rapid development and promotion for academic research and industrial applications, including complex systems and governed equations, high solution time, and comprehensive quick response. Thus, a comprehensive and extendable machine learning-based approach is proposed in order to achieve process simplification, quick response, less energy consumption, and more precision. The process and sequences of the method were presented in detail, it is applied to a renewable energy complex problem, and it is utilizable for other similar complex problems. In the present article, a general MATLAB code was generated for 4E analysis of a parabolic trough solar collector, including energy, exergy, economic, and environmental analysis. Proper input data was generated with Minitab, increased to a sufficient volume, and pre-processing and scaling were performed. Then, through the presented machine learning approach, an accurate model was trained in order to analyze conveniently, simple prediction and optimization, pro‎mp‎t reaction, and implement sensitivity analysis and other requirements. In the wake of applying the presented approach, 1143 times faster response and calculation resulted as one of the achievements, which made it substantially more convenient for the analysis process and optimization. An optimization was implemented in a simple way by the trained model by Genetic algorithm and revealed the optimum categorical and continuous variables during very low calculation, very quick time, and extremely accurate. Additionally, a sensitivity analysis and a comprehensive parametric study were executed by the trained model in a substantially convenient way for all input variables for five objective functions, including energy, exergy, heat cost, energy based emission cost, and exergy based emission cost.
  • كليدواژه هاي فارسي
    تحليل انرژي , يادگيري ماشين , بهينه سازي الگوريتم ژنتيك , انرژي تجديد پذير , كلكتور خورشيدي سهموي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Energy , Machine Learning , Genetic algorithm optimization , renewable energy , Parabolic Trough Solar Collector (PTSC)
  • Author
    Omid Malaei
  • SuperVisor
    Dr. Hosseinalipoor