شناور تندروی تونل‌دار، شبکه دینامیکی، طرح آزمایش تاگوچی، بررسی پارامتریک، مدل حجم سیال.ش

120 صفحه فايل word

قابل ويرايش

چکیده

این پژوهش با هدف بررسی تاثیر شرایط خشک کردن (درجه حرارت محیط در سه سطح (40، 6۰ و ۸۰ درجه سانتیگراد)، سرعت جریان هوا  در سه سطح (1، 2 و 3 متر بر ثانیه)، رطوبت نسبی محیط در سه سطح (30، 50 و 70 درصد) و هندسه نمونه (نمونه اول تا چهارم)) بر فرآیند خشک کردن قطعات رسی انجام شد. آزمایش‌های تجربی برای هر نمونه مورد مطالعه، به صورت فاکتوریل کامل طراحی و به تعداد 108 آزمایش اجرا شد. طی هر آزمایش، کاهش جرم و کاهش حجم نمونه به ترتیب به روش وزنی و تصویر برداری، ثبت گردید. فرض اصلی در انتخاب مدل خشک­شدن، انتقال رطوبت به سطح قطعه بر اثر نفوذ مولکولی و در ادامه فرآیند تبخیر از سطح است. این فرض با انجام آزمایش­های ترموگرافی اثبات شد. بدین منظور علاوه بر 108 آزمایش فوق، آزمایش­های دیگری نیز تحت عنوان ترموگرافی سطح، جهت بررسی تغییرات درجه حرارت سطح نمونه انجام شد تا با تحلیل نمودارهای حاصل از ترموگرافی و نمودارهای خشک­شدن، بهترین مدل برای خشک­شدن گزینش شود. در نهایت مدل نفوذی فیک انتخاب و ضریب نفوذ موثر این مدل، از داده­های تجربی و با استفاده از الگوریتم تازه گسترش یافته کرم شب‌تاب محاسبه شد. در این الگوریتم، تابع هدف کاهش مقدار خطای مقایسه بین مقادیر تحلیلی و مقادیر تجربی است. جهت تعیین شدت اثر هر پارامتر و برهمکنش پارامترها بر یکدیگر، تحلیل­های آماری انجام گردید. بررسی‌های آماری و آنالیز واریانس ضریب نفوذ موثر هر نمونه نشان داد که پارامترهای هندسه، سرعت، دما و رطوبت محیط خشک­کن بصورت مستقل از یکدیگر بر فرآیند خشک­شدن تاثیر داشته و بیشترین تاثیر بر روی ضریب نفوذ موثر به ترتیب مربوط به هندسه، درجه حرارت محیط، سرعت وزش و رطوبت محیط است. در این تحقیق مشخص شد که با تغییرات هندسه می­توان هم محصولی با کیفیت بالاتر و هم صرفه جویی در انرژی و زمان را ایجاد کرد. در تقابل پارامترها بر یکدیگر نیز مشخص شد که برای هر هندسه بیشترین تقابل را به ترتیب درجه­حرارت – سرعت، درجه­حرارت – رطوبت و سرعت – رطوبت به خود اختصاص داده­اند. در انتهای این تحقیق با استفاده از مدل رگرسیون، ضریب نفوذ موثر هر نمونه به صورت تابعی از پارامترهای خشک­شدن محاسبه شد تا با استفاده از این رابطه بتوان ضریب نفوذ موثر را بدون انجام آزمایش تخمین زد.

كلمات كليدي: خشک­شدن ؛ قانون فیک؛ ضریب نفوذ موثر؛ ترموگرافی سطح؛ بهینه سازی؛ تحلیل آماری