• شماره ركورد
    31596
  • پديد آورنده

    محمد جواد ترابي

  • عنوان
    بهبود سرعت شبيه سازي در مسائل برج تقطير واكنشي (Reactive Distillation) با استفاده از شبكه عصبي مصنوعي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي شيمي - طراحي فرآيند
  • سال تحصيل
    1400
  • تاريخ دفاع
    1403/6/28
  • استاد راهنما
    دكتر نوراله كثيري بيدهندي
  • استاد مشاور
    -
  • دانشكده
    مهندسي شيمي، نفت و گاز
  • چكيده
    در اين پايا‌ن‌نامه، ابتدا به توصيف رفتار غيرخطي برج تقطير واكنشي و توسعه يك مدل شبكه عصبي خوراك پيشخور با لايه‌هاي ورودي، پنهان و خروجي به منظور پيش‌بيني متغيرهاي معين براي خوراك‌هاي چهار جزئي در مطالعه موردي نرمال پروپيل پروپيونات پرداخته مي‌شود كه مجموعه‌ داد‌ه‌هاي آموزشي لازم از شبيه‌سازي‌هاي متعدد به كمك نرم‌افزار Aspen Plus بدست مي‌آيند. ارزيابي و انتخاب متغير‌ها به گونه‌اي صورت پذيرفته كه حداكثر داده‌هاي ممكن فرآيندي در مرحله پس‌پردازش حاصل شود. پس از بررسي عملكرد شبكه عصبي توسعه يافته، از آن‌ براي بررسي دقت پيش‌بيني متغير‌ها در هر برج تقطير واكنشي براي توليد اين ماده استفاده خواهد شد. سپس استفاده از مدل نهايي براي شبيه‌سازي مذكور مورد بررسي قرار مي‌گيرد و نتايج بدست آمده با كمك شبكه عصبي با نتايج حاصل از شبيه‌سازي دقيق مورد مقايسه قرار خواهند گرفت. بر اساس مقايسه نتايج بدست آمده، مي‌توان اذعان كرد كه شبكه عصبي به عنوان يك شبيه‌ساز عملكرد بسيار خوبي را از خود به لحاظ دقت پيش‌بيني متغير‌هاي خروجي نشان مي‌دهد. مقدار MSE بدست آمده براي هر متغير خروجي از مرتبه‌هاي 3-10 تا 4-10 متغير است كه حاكي از دقت بالاي شبكه‌هاي توسعه يافته مي‌باشد. مطالعه و تفسير نتايج حاصل از كاربرد شبكه عصبي نهايي در مسائل شبيه‌سازي نشان‌دهنده برتري شبكه عصبي نسبت به حالت لينك دو نرم‌افزار Aspen Plus و MATLAB از لحاظ زمان محاسباتي مي‌باشد. مطابق نتايج بدست آمده شبكه عصبي قادر است تا تعداد دفعات مورد نياز براي حل صحيح معادلات پيوستگي، انتقال جرم و انتقال حرارت در يك شبيه‌سازي پيچيده را از 6912 به 1 دفعه كاهش دهد. همچنين دقت شبكه عصبي در انجام محاسبات با توجه به ماهيت آن از رضايت كافي برخوردار است اما همچنان توسعه مدلي دقيق‌تر در اين مسائل نياز مي‌باشد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/09/05
  • عنوان به انگليسي
    Improving simulation speed in Reactive Distillation problems using artificial neural network
  • تاريخ بهره برداري
    1/1/1900 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    محمدجواد ترابي

  • چكيده به لاتين
    In this thesis, first, the nonlinear behavior of the reactive distillation tower is described and a neural network model with input, hidden and output layers is developed to predict certain variables for four-component feeds in the case study of normal propyl propionate, where the necessary training data set is obtained from multiple simulations using Aspen Plus software. The eva‎luation and selection of variables are carried out in such a way that the maximum possible process data is obtained in the post-processing stage. After examining the performance of the developed neural network, it will be used to examine the accuracy of predicting variables in each reactive distillation tower for the production of this material. Then, the use of the final model for the aforementioned simulation is examined and the results obtained with the help of the neural network will be compared with the results obtained from the exact simulation. Based on the comparison of the obtained results, it can be acknowledged that the neural network as a simulator shows very good performance in terms of the accuracy of predicting output variables. The MSE value obtained for each output variable varies from 3-10 to 4-10, which indicates the high accuracy of the developed networks. The study and interpretation of the results obtained from the application of the final neural network in simulation problems indicate the superiority of the neural network over the link mode of the two software Aspen Plus and MATLAB in terms of computational time. According to the results obtained, the neural network is able to reduce the number of times required to correctly solve the continuity, mass transfer and heat transfer equations in a complex simulation from 6912 to 1 time. Also, the accuracy of the neural network in performing calculations is satisfactory due to its nature, but the development of a more accurate model in these problems is still needed.
  • كليدواژه هاي فارسي
    فرآيند تقطير واكنشي , شبكه‌هاي عصبي مصنوعي , مدل‌سازي و شبيه‌سازي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Reactive Distillation Process , Artificial neural networks , modeling and simulation
  • Author
    Mohammad Javad Torabi
  • SuperVisor
    Dr. Norollah Kasiri