3-5- مراحل شبیه سازی با نرم افزار 56
3-6- شبیه سازی با استفاده الگوریتم شبکه های عصبی 59
3-7- مفهوم شبکه 59
3-8- شبکه عصبی مصنوعی 60
3-9- مدل ریاضی شبکه عصبی مصنوعی 61
3-9-1- پرسپترون چند لایه 63
3-10- آموزش شبکه به روش پس انتشار خطا 65
3-11- الگوریتم پس انتشار خطا 66
3-12- روند شبیه سازی مسائل 71
3-13- شبیه سازی 73
4-1- نتایج نرم افزار Aspen B-jac 85
4-2- نتایج الگوریتم شبکه عصبی 92
منابع و مراجع 96
Abstract 102

فهرست اشکال
صفحهعنوان5شکل 1-1- مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا
6 شکل1-2- مبدل خنک کننده هوایی دمنده
7شکل 1-3- مبدل خنک کننده هوایی مکنده
9 شکل1-4- آرایش دسته لوله های خنک کننده در برج های خنک کن خشک کن با جریان طبیعی . (الف) آرایش پیرامونی و (ب) آرایش سطح مقطعی10شکل 1-5- دسته لوله پره دار مبادله کن گرمای خنک شونده با هوا از شرکت GEA10شکل 1-6- قابلیت دستیابی برای تمیز کردن داخل لوله ها
12شکل 1-7- مبادله کن های خنک شونده با هوا
14شکل 1-8- برخی آرایش های رایج پره لوله
14شکل 1-9- پره گذاری ستاره ای
15شکل 1-10- روش های اتصال پره
17شکل 1-11- پره L شکل
17شکل 1-12- پره Embedded
18شکل 1-13- پره Extruded 22شکل 1-14- اجزای فن 23شکل 1-15- اجزای یک فن عمودی
24شکل 1-16- انواع کویل های افقی
25شکل 1-17- انواع کویل های عمودی 26شکل 1- 18- انواع مکش طبیعی
27شکل 1-19- انواع تیوب باندل ها
29شکل 1-20- نمایی باز از یک تیوب باندل
30شکل 1-21- انواع فن ها
32شکل 1-22- یک مبدل خنک کننده هوایی و یک برج خنک کننده
46شکل 3-1- هدر های ورودی، خروجی و دمای نازل های ورودی و خروجی
46شکل 3-2- تیوب های فن
47شکل 3-3- هدر های میانی
61شکل3-4- یک نمونه عصب واقعی 62شکل 3-5- مدل ریاضی ساده شده عصب واقعی 64شکل 3-6- پرسپترون 3 لایه با اتصالات 64شکل 3-7- رفتار تابع سیگمویید
88شکل 4-1- نمایی از فن 88شکل 4-2- نمودار دما بر حسب دانسیته مایع
89شکل 4-3- نمودار دما بر حسب کسر مولی بخار
93شکل 4-4- تعدادی از نرون ها در لایه مخفی
93شکل 4-5- شبکه به کار رفته در شبیه سازی
94شکل 4-6- نمودار نشان دهنده انطباق داده های تجربی و محاسبه شده
96شکل 5-1- لوور نصب شده بر روی فن
فهرست جداول
صفحهعنوان55
جدول 3-1- داده های اندازه گیری شده جهت انجام شبیه سازی
57
جدول 3-2- ترکیبات سیال ورودی به فن 74جدول 3-3- داده های اندازه گیری شده جهت شبیه سازی
90جدول 4-1- نتایج مربوط به شبیه سازی

” فصل اول “
” مقدمه “
مقدمه

طی 20 تا 30 سال گذشته، هم برای مصارف خانگی و هم برای مصارف صنعتی، استفاده از هوا به عنوان سیال خنک کننده و جایگزین برای آب افزایش یافته است. هم اکنون مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا (هوا- خنک) بخش مهمی از فن آوری صنعتی انتقال گرما را شامل می گردند. این نوع مبادله کن ها برای خنک کردن مایعات وچگالش بخارها به عنوان مثال در جریان های پالایشگاهی و بخارهای خروجی از بالای ستون های تقطیر به طور وسیع استفاده می شوند.
1-1 – مزایا و معایب خنک کردن با هوا
1-1-1- مزایا
اساسی ترین مزیت هوا به عنوان سیال خنک کننده در دسترس بودن آن است. به علاوه در استفاده از آن در مقایسه با سیستم هایی که با آب خنک می شوند نیازی به سیستم های لوله کشی و پمپ کردن مربوط به تغذیه آب خنک کننده و مشکلی در مورد زدودن رسوب ونگرانی در مورد اثرات شیمیایی و حرارتی مضر بر محیط وجود ندارد. هوا تمیز و به لحاظ شیمیایی غیر فعال می باشد و نیازی به پیش تصفیه یا فرایندی شیمیایی برای جلوگیری از رشد باکتری ها وقارچ ها و تشکیل رسوب نیست، در صورتی که این موارد برای آب نیاز است. معمولا تشکیل رسوب و یا خوردگی در سمت هوای مبادله کن کم است اگر چه این امر به محل قرار گیری مبادله کن نیز مربوط می گردد. در نتیجه مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا در مقایسه با سیستم های خنک شونده با آب (آّب- خنک) نیاز کمتری به تعمیر ومراقبت توسط افراد فنی دارند. نکته آخر آنکه به دلیل ساختار نسبتا ساده و عدم وجود واحد کمکی تصفیه سیال خنک کن مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا هزینه اولیه کمتری در مقایسه با کولر های آبی دارند.
1-1-2- معایب
معایب اصلی هوا به عنوان سیال خنک کننده ضریب هدایت گرمایی کوچک، چگالی کم و گرمای ویژه کم آن می باشد. ضرایب انتقال گرما با لوله های ساده (بدون پره) در سرعت های هوا که به لحاظ اقتصادی ممکن می باشد ( m/s 10) کوچکتر از .k) W/(m2 100هستند وبهبود بخشیدن ضرایب انتقال گرما به وسیله لوله های پره دار حتی برای دستیابی به مقادیر متوسط بازده گرمایی نیز ضروری میباشد. در نتیجه فن های هوایی در مقایسه با مبادله کن های مشابه خنک شونده با آّب
بزرگتر هستندو نیاز به سازه های تکیه گاهی گسترده تر ومساحت زمین و فضای بیشتری برای نصب دارند. به دلیل همین ابعاد بزرگ مبادله کنهای گرمای خنک شونده با هوا نمی توانند مانند کولرهای آبی در هر جایی استفاده شوند. به عنوان مثال سوار کردن آن ها در بالای برجهای تقطیر برای چگالش بخار خروجی از بالای برج مشکل است.
در برخی محل ها دمای هوا بالا است ودر نتیجه اختلاف دمای موجود برای خنک کردن سیال عبوری از داخل لوله ها کوچک می باشد، این امر لزوم استفاده از مساحت های بسیار بزرگ سطوح مبادله کن گرما را ایجاب می کند. این مورد اغلب هنگامی پیش می آید که بنا به موقعیت محل، تغذیه آب نیز با مشکل مواجه می باشد.
نکته آخر آن که باید توجه شود که مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا که هوا در آن ها توسط پروانه به حرکت در می آید ممکن است پر سرو صدا باشند و بنابراین شکلی از آلودگی محیط (آلودگی صوتی) را ایجاد می کنند.
2-1- ساختار مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا
در مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا سیالی که باید خنک شود در داخل لوله های دسته لوله پره دار جریان می یابد، در حالی که هوا به صورت جریان متقاطع از روی سطح خارجی لوله ها عبور می کند. جریان هوا ممکن است با عبور طبیعی هوا در کانال هوا کش یا برج یا با عبور اجباری هوا به وسیله پروانه و موتور الکتریکی ایجاد شود. شکل بندی های متعدد جریان به همراه طرح های زیادی از نوع پره ها در این مبادله کن ها استفاده می گردند.
1-3- آرایش دسته لوله ها و ایجاد جریان هوا
1-3-1- عبور هوا به صورت جریان دمشی (اجباری) و مکشی (القایی)
شکل 1-1 در طرحی ترسیمی نشان می دهدکه چگونه یک دسته لوله می تواند با عبور جریان هوا به شکل دمشی یا مکشی خنک شود. در حالت جریان دمشی هوای مجاور به داخل پروانه (فن) کشیده می شود و پروانه به میزان اندکی که برای غلبه بر مقاومت هیدرولیکی عبور جریان از روی دسته لوله کافی باشد، فشار هوا را افزایش می دهد (معادل با چند میلی متر آب). در حالت جریان مکشی پروانه به میزان اندکی فشار هوا را کاهش می دهد که برای کشیدن هوا از روی دسته لوله کافی است. در حالت اخیر هوایی که وارد پروانه می شود گرمتر از دمای هوای مجاور است و لذا چگالی آن کمتر از چگالی هوای محیط می باشد.
دسته لوله ها معمولا شامل تعداد کمی از ردیف های لوله هستند که در داخل قابی مستطیلی قرار می گیرند و می توانند به صورتی که در شکل 1-1 نشان داده شده است به شکل عمودی، افقی یا در وضعیت شیبدار قرار گیرند. رایج ترین شکل قرار گیری در وضعیت افقی است.

شکل ???- مبادله کن های گرمای خنک شونده با هوا ]1[
مزایای نسبی عبور جریان هوا به شکل مکشی و دمشی به شرح زیر می باشد:
مزایای جریان به صورت دمشی
الف- در نتیجه دمای هوای ورودی سردتر به پروانه و چگالی بزرگتر هوا برای ایجاد نرخ جرمی مشخص به توان الکتریکی کمتری نیاز است، به علاوه پروانه می تواند کوچکتر باشد و بنابراین هزینه اولیه کمتری دارد.
ب- پروانه در مقایسه با حالت جریان مکشی در جریان هوای خنک قرار دارد و نیاز به عایق کاری یا خنک کاری موتور پروانه و یاتاقان ها کاهش می یابد و یا منتفی می گردد.
ج- در هنگام بروز نشتی سیال فرایندی از لوله ها و با این فرض که سیال نشتی توسط جریان هوا، حمل می گردد احتمال آلوده شدن پروانه یا موتور کمتر است.
د- در حالت قرار گیری دسته لوله به صورت افقی پروانه نزدیک به زمین است و دسترسی به آن برای عملیات تعمیر و نگهداری آسان تر است.
در شکل های ??? و ??? فن های دمشی و مکشی نشان داده شده اند.
در این آرایش لوله ها در قسمت دمنده فن قرار دارند یعنی فن زیر مجموعه لوله ها قرار می گیرند.

شکل ???- مبدل خنک کننده هوایی دمنده3 ]2[
در نوع دمنده لوله ها در قسمت بالایی فن قرار می گیرند. به این ترتیب در اثر گرم شدن هوای ورودی در بالای لوله ها مکش طبیعی هوا به سمت بالا صورت می گیرد. لذا توان مصرفی فن کمتر خواهد شد. از طرف دیگر در این نوع از مبدل ها قطعات فن برای تعمیر به راحتی در دسترس هستند. در ضمن این نوع مبدل ها دارای سازگاری بیشتری در مناطق سردسیر می باشند. اما این سیستم برخلاف مزایای ذکر شده دارای معایبی هم هست که از آن جمله می توان به عدم توزیع مناسب هوا در بین لولهها و امکان برگشت هوای گرم به خاطر سرعت کم هوای خروجی از قسمت لوله ها اشاره کرد. در ضمن به خاطر اینکه لوله ها د ر معرض نور خورشید، باران و تگرگ قرار دارند میزان استهلاک بالا می رود.
مزایای جریان به صورت مکشی
الف- توزیع جریان یکنواخت تر است.
ب- پروانه دسته لوله را از جمع شدن برف یا باران سنگین محافظت می کند.
ج- از گردش وعبور مجدد هوای گرم به داخل دسته لوله جلوگیری می گردد.
عیب اصلی آرایش جریان دمشی توزیع غیر یکنواخت جریان می باشد. معایب اصلی آرایش جریان مکشی فضای آزاد بزرگتر مورد نیاز برای اطمینان از توزیع یکنواخت جریان هوا میزان سر وصدای بیشتر، خطر آسیب دیدگی پروانه یا موتور در اثر نشتی سیال فرایندی و کارکرد پروانه در دماهای گرمتر هستند.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل ????- مبدل خنک کننده هوایی مکنده4 ]2[
در این آرایش لوله ها در قسمت مکنده فن قرار دارند یعنی فن بالای مجموعه لوله ها قرار می گیرد. این نوع نیز دارای مزایا ومعا یبی است. در این نوع هوا در قسمتهای مختلف اطراف لوله ها به نحو مناسبی توزیع می شود و امکان برگشت هوای گرم به قسمت هواگیری فن کمتر است. تاثیر خورشید و باران و تگرگ بر روی لوله ها نیزکمتر است زیرا 60% سطح پوشیده است و تاثیر جریان طبیعی در سیستم بیشتر است.

  • 1

دیدگاهتان را بنویسید