دانلود پروژه:پیش بینی ویسکوزیته محلول های آبی بر پایه پلی وینیل الکل با درجات هیدرولیز مختلف با استفاده از تکنیک شبکه عصبی

فهرست مطالب :

عنوان                                                                                                        صفحه

چکیده…………………………………………………………………………………………………………………………….1

فصل اول : کلیات تحقیق

1-1- هدف پژوهش…………………………………………………………………………………………………………3

1-2- روش پژوهش…………………………………………………………………………………………………………3

1-3- تعریف مختصری از اصطلاحات اصلی……………………………………………………………………….4

فصل دوم : مروری بر مطالعات گذشته

2-1- پیش بینی گرانروی مخلوط سیال با استفاده از تکنیک شبکه عصبی…………………………………6

2-2- مقدمه ای بر شبکه عصبی………………………………………………………………………………………….6

2-3- چرا از شبکه های عصبی استفاده می کنیم……………………………………………………………………7

2-4- ساختار کلی شبکه عصبی…………………………………………………………………………………………..7

2-5- توابع انتقال و نقش بایاس………………………………………………………………………………………….9

2-5-1- توابع انتقال………………………………………………………………………………………………………….9

2-5-2- نقش بایاس…………………………………………………………………………………………………………9

2-6- انواع اتصالات در شبکه عصبی…………………………………………………………………………………10

2-7- نورون چیست و روش کار نورون ها………………………………………………………………………..10

2-8- تقسیم بندی شبکه های عصبی…………………………………………………………………………………11

2-8-1- آموزش بدون سرپرست………………………………………………………………………………………11

2-8-2- آموزش با سرپرست……………………………………………………………………………………………11

2-8-3- آموزش تقویتی…………………………………………………………………………………………………..12

2-9- کاربرد شبکه عصبی در صنعت…………………………………………………………………………………12

2-10- گرانروی چیست ؟……………………………………………………………………………………………….12

2-11- پارامترهای مؤثر در تعیین گرانروی………………………………………………………………………..14

 اثر سرعت چرخشی و برشی بر گرانروی………………………………………………………………..15 2-12-

2-13- اثر دما بر گرانروی……………………………………………………………………………………………….16

2-14- اثر غلظت بر گرانروی………………………………………………………………………………………….16

2-15- ویسکومتر چیست ؟…………………………………………………………………………………………….17

2-16- عوامل مؤثر بر نتایج در دستگاه ویسکومتر………………………………………………………………17

2-17- محلول پلیمری…………………………………………………………………………………………………….17

2-18- انحلال پلیمرها…………………………………………………………………………………………………….18

2-19- پارامترهای حلالیت………………………………………………………………………………………………18

2-20- پلی وینیل الکل……………………………………………………………………………………………………19

2-21-خواص ، فناوری و کاربرد……………………………………………………………………………………..21

2-22-بازارو هزینه ها……………………………………………………………………………………………………..22

2-23- خواص پلی وینیل الکل ……………………………………………………………………………………….23

2-24- ارتباط زنجیره ای در پلی وینیل الکل……………………………………………………………………..25

2-25- رفتار انحلالی پلی وینیل الکل در آب……………………………………………………………………..25

2-26- اثرات درجه هیدرولیز و الکترولیت و دما بر روی گرانروی……………………………………….25

2-27- کاربردهای پلی وینیل الکل در صنعت…………………………………………………………………….34

فصل سوم : مواد و روش ها

3-1- مواد های مورد نیاز………………………………………………………………………………………………..36

3-2- روش های اندازه گیری…………………………………………………………………………………………..38

3-2-1- تهیه محلول های پلیمری…………………………………………………………………………………….38

3-2-2- اندازه گیری گرانروی محلول ……………………………………………………………………………..39

3-3- دستگاه مورد استفاده در این پژوهش………………………………………………………………………..40

3-3-1- شرح دستگاه ویسکومتر……………………………………………………………………………………..40

3-3-2- روش به دست آوردن رنج گرانروی با استفاده از ویسکومتر……………………………………41

3-4- نرم افزار مورد استفاده در این پژوهش……………………………………………………………………..41

3-4-1- طراحی شبکه عصبی………………………………………………………………………………………….41

3-5- روش nntool در برنامه نویسی متلب ……………………………………………………………………45

فصل چهارم : مدل سازی ، نتایج و بحث

4-1- آماده سازی داده ها………………………………………………………………………………………………..50

4-2- انتخاب توپولوژی بهینه…………………………………………………………………………………………..59

4-3- نکات شکل های هیستگرام خطا و مقایسه ی آن ها……………………………………………………62

4-4- نکات تصویرهای رگرسیون و مقایسه ی آن ها………………………………………………………….64

4-5- نکات تصویر های نمودار عملکرد شبکه در حین آموزش ………………………………………….66

4-6-اعتبارسنجی مدل…………………………………………………………………………………………………….66

4-7- نتایج به دست آمده از داده های آزمایشگاهی و پیش بینی…………………………………………..67

فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1-نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………..76

5-2-پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………….77

منابع…………………………………………………………………………………………………………………………….78

فهرست جدول ها

عنوان                                                                                                        صفحه

جدول 3-1- مشخصات انواع پلی وینیل الکل…………………………………………………………………..36

جدول 4-1- داده های آزمایشگاهی مورد اتفاده در شبکه عصبی…………………………………………50

جدول 4-2- MSE برای توپولوژی های مختلف پلی وینیل الکل 72000…………………………….59

جدول 4-3- MSE برای توپولوژی های مختلف پلی وینیل الکل 22000…………………………….60

جدول 4-4- MSE برای توپولوژی های مختلف پلی وینیل الکل 1500………………………………60

جدول 4-5-اعتبارسنجی مدل………………………………………………………………………………………….66

فهرست شکل ها

عنوان                                                                                                        صفحه

شکل 2-1- نمونه ای از نورون های مغز انسان……………………………………………………………………..7

شکل 2-2- توپولوژی شبکه عصبی……………………………………………………………………………………..8

شکل 2-3- مدل ریاضی لایه نورونی……………………………………………………………………………………8

شکل 2-4- انواع توابع انتقال………………………………………………………………………………………………9

شکل 2-5- نورون بیولوژیکی…………………………………………………………………………………………….11

شکل 2-6- نشان دادن تفاوت گرانروی……………………………………………………………………………….14

شکل 2-7- ساختار شیمیایی پلی وینیل الکل ………………………………………………………………………23

شکل 2-8- شکل پلی وینیل الکل………………………………………………………………………………………24

شکل 2-9- رابطه گرانروی وسرعت برشی برای محلول مایع پلی وینیل الکل بادوتراکم مختلف  26

شکل 2-10-رابطه گرانروی وسرعت برشی برای محلول پلی وینیل الکل باوزن مولکولی ودرجه

هیدرولیز متفاوت………………………………………………………………………………………………………………26

شکل2-11- رابطه گرانروی وسرعت برشی  برای محلول پلی وینیل الکل با درجات هیدرولیز…..

مختلف با وزن مولکولی 37500………………………………………………………………………………………….28

شکل 2-12- دیاگرام شماتیک رابطه ی بین گرانروی و میزان هیدرولیز و بین انحلال پذیر و میزان

هیدرولیز محلول های پلی وینیل الکل آبی…………………………………………………………………………….29

شکل 2-13- رابطه میان گرانروی و سرعت برشی با درصدهای مختلفNaCl…………………………29

شکل 2-14- اثر غلظت نمک بر گرانروی برای محلول پلی وینیل الکل……………………………………31

شکل 2-15- تأثیر دما روی گرانروی با درجات هیدرولیز و جرم های مولکولی متفاوت…………….32

شکل 2-16- تأثیر دما روی گرانروی با درصدهای مختلف NaCl ………………………………………..32

شکل 3-1- پلی وینیل الکل با وزن مولکولی1500…………………………………………………………………37

شکل 3-2- پلی وینیل الکل با وزن مولکولی22000 ……………………………………………………………..37

شکل 3-3- پلی وینیل الکل با وزن مولکولی72000 ……………………………………………………………..37

شکل 3-4- ویسکومتر بروکفیلد چرخشی …………………………………………………………………………..39

شکل 3-5- اجزای ویسکومتر بروکفیلد ………………………………………………………………………………40

شکل 3-6- شکل انواع اسپیندل …………………………………………………………………………………………41

شکل 3-7- صفحه ورودی شبکه عصبی ………………………………………………………………………….42

شکل 3-8- پنجره وارد کردن داده ها ………………………………………………………………………………43

شکل 3-9- پنجره اعتبارسنجی و تست داده ها …………………………………………………………………43

شکل 3-10- پنجره معماری شبکه لایه های پنهان …………………………………………………………….44

شکل 3-11- پنجره آموزش شبکه …………………………………………………………………………………..45

شکل3-12- پنجره تعیین ویژگی های شبکه………………………………………………………………………46

شکل3-13- پنجره آموزش شبکه به روش nntool ………………………………………………………….46

شکل 3-14- تصویر رگرسیون برای پلی وینیل الکل72000 به روشnntool ………………………48

شکل 3-15- وزن ها و بایاس ها برای پلی وینیل الکل 72000 …………………………………………..48

شکل 4-1-  هیستگرام خطا برای پلی وینیل الکل72000…………………………………………………….61

 شکل 4-2- هیستگرام خطا برای پلی وینیل الکل22000……………………………………………………61

شکل 4-3- هیستگرام خطا برای پلی وینیل الکل1500……………………………………………………….61

شکل 4-4- تصویر رگرسیون برای پلی وینیل الکل 72000 ………………………………………………..63

شکل 4-5- تصویر رگرسیون برای پلی وینیل الکل 22000 ………………………………………………..63

شکل 4-6- تصویر رگرسیون برای پلی وینیل الکل 1500 ………………………………………………….63

شکل 4-7- نمودار عمل کرد شبکه در حین آموزش برای پلی وینیل الکل72000…………………..65

شکل 4-8- نمودار عمل کرد شبکه در حین آموزش برای پلی وینیل الکل22000…………………..65

شکل 4-9- نمودار عمل کرد شببکه در حین آموزش برای پلی وینیل الکل1500……………………65

شکل 4-10- اثر غلظت بر گرانروی برای پلی وینیل  الکل 72000……………………………………….67

شکل 4-11- اثر دور بر گرانروی برای پلی وینیل الکل 72000……………………………………………67

شکل 4-12- اثر دما بر گرانروی برای پلی وینیل الکل 72000……………………………………………..67

شکل 4-13- اثر غلظت بر گرانروی برای پلی وینیل  الکل 22000…………………………………….. 68

شکل 4-14- اثر دور بر گرانروی برای پلی وینیل الکل 22000……………………………………………68

شکل 4-15- اثر دما بر گرانروی برای پلی وینیل الکل 22000…………………………………………….68

شکل 4-16- اثر غلظت بر گرانروی برای پلی وینیل  الکل 1500 ……………………………………….69

شکل 4-17- اثر دور بر گرانروی برای پلی وینیل الکل 1500……………………………………………..69

شکل 4-18- اثر دما بر گرانروی برای پلی وینیل الکل 1500………………………………………………69

شکل 4-19- تاثیر دما بر گرانروی برای هر سه وزن مولکولی پلی وینیل الکل……………………….72

شکل 4-20- تاثیرغلظت بر گرانروی برای هر سه وزن مولکولی پلی وینیل الکل……………………73

شکل 4-21- تاثیردور بر گرانروی برای هر سه وزن مولکولی پلی وینیل الکل……………………….74