مقایسه و پیش بینی داده های آزمایشگاهی راندمان حرارتی مبدل دو لوله ای با نانو سیال اکسید آهن توسط شبکه های عصبی مصنوعی

مهندسی مکانیک و ارتعاشات

مقاله 2، دوره 9، شماره 1 - شماره پیاپی 30، خرداد 1397، صفحه 20-27   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

محمد اختری^{* 1}؛ مجتبی میرزایی²؛ داریوش خسروی مهد³

¹موسسه غیر انتفاعی فخر رازی

²موسسه غیر انتفائی انرژی

³کارمند موسسه انرژی

چکیده

در این بررسی راندمان حرارتی مبدل دو لوله ای با نانو سیال آب – Fe3O4 در اعداد رینولدز21000-2000 و کسر های حجمی بین(0.1-0.4% v/v) توسط شبکه عصبی مصنوعی ( ANN ) و همبستگی با استفاده از داده های آزمایشگاهی ارزیابی و پیش بینی شده است . سایز نانوذره اکسید آهن در حدود 20 نانومتر می باشد . عکس برداری SEM از نانو ذرات نیز برای روشن شدن پایداری و همگن بودن سوسپانسیون ارائه شده است . عدد رینولدزو کسرهای حجمی متفاوت نانو سیال اکسید آهن به عنوان داده های آزمایشی برای ANN استفاده شده است . از شبکه عصبی پیش رو با دو لایه و الگوریتم آموزشی پسا انتشار خطا – لونبرگ مارکوارت (BP-LM) برای پیش پارامترهای انتقال حرارت استفاده شد. 70درصد دادها در مجموعه آموزشی و15درصد دادها در مجموعه ارزیابی و مابقی به عنوان داده ای تست در راستای جلوگیری از بیش برازش شبکه و بررسی کارایی نهایی شبکه مورد استفاده قرار گرفت . به علاوه ، بر اساس داده های آزمایشگاهی و استفاده از شبکه عصبی مصنوعی ، داده های پیش بینی شده توسط شبکه های عصبی با نتایج آزمایشگاهی که توسط مبدل حرارتی دو لوله ای اندازه گیری شده همخوانی بسیار خوبی دارد. میزان صحت سنجی کلی توسط مقدار مربع خطا(MSE) و ضریب همبستگی(R2) برای راندمان مبدل حرارتی دو لوله ای به ترتیب 0001/0 و996/0 می باشد که نشان از موفق بودن این پیش بینی می باشد.

کلیدواژه‌ها

مبدل دو لوله ای؛ انتقال حرارت؛ شبکه عصبی مصنوعی

مراجع