دانلود پایان نامه جایایی تولیدات پراکنده در شبکه های توزیع به روش کولونی مورچگان

اختصاصی از نیک فایل دانلود پایان نامه جایایی تولیدات پراکنده در شبکه های توزیع به روش کولونی مورچگان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

امروزه با به وجود آمدن شرایط رقابتی در تولید انرژی الکتریکی و حضور تولید پراکنده در سیستم های توزیع، این شبکه ها وارد مرحله جدیدی شده اند. شبکه های توزیع در طی چند ده سال جهت مصرف طراحی شده اند و امروزه باید شاهد تولید با ظرفیت محدود باشند. تولیدات پراکنده منابع توان الکتریکی هستند که به طور مستقیم به شبکه توزیع یا مکان مصرف کننده متصل می شوند. تولیدات پراکنده از تکنولوژی های مختلفی برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می کنند. به طور کلی تکنولوژی های تولید پراکنده را می توان به دو دسته منابع تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر تقسیم کرد. در صورت مکان یابی مناسب و کنترل صحیح تولیدات پراکنده، این سیستم ها می توانند برای شبکه، بسیار مفید باشند. اما عدم رعایت موارد فوق منجر به تاثیراتی منفی روی شبکه می شوند. روش های مختلفی برای جایابی DG در مراجع مختلف، ارائه شده است و با این روش ها تابع هدفی که معمولا تابع هزینه یا تلفات است، باید با روش های بهینه سازی، حداقل شود. الگوریتم مورچگان یکی از روش های نوین بهینه سازی است که بر پایه رفتار مورچه های واقعی در یافتن کوتاه ترین مسیر تا محل غذا بنا شده است. این الگوریتم برای حداقل کردن یک تابع هدف مطلوب، به کار می رود. در این پروژه هدف از به کارگیری این روش بهینه سازی، حداقل کردن تابع هدف شامل هزینه تلفات و تولید انرژی جهت جایابی بهینه تولیدات پراکنده در سیستم توزیع می باشد. خروجی این بهینه سازی شامل مکان، ظرفیت و تعداد بهینه تولیدات پراکنده در شبکه مورد مطالعه است. جایابی تولیدات پراکنده در شبکه های توزیع در مورد سیستم توزیع شعاعی الهام گرفته شده از شبکه 34 IEEE شینه مورد مطالعه قرار می گیرد و تاثیر تولید توان در ضریب توان های مختلف روی جایابی تولیدات پراکنده بررسی می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که اگر تولیدات پراکنده قادر به تولید توان راکتیو باشند، با کاهش بیشتر تلفات شبکه، تاثیر مثبت استفاده از آنها افزایش می یابد.

مقدمه

تولیدات پراکنده، مولدهای کوچک توان الکتریکی هستند که به سیستم های توزیع یا در نزدیکی محل مصرف انرژی الکتریکی جهت تامین بخشی یا تمام توان مورد نیاز مصرف کنندگان نصب می گردند. بدین ترتیب شبکه توزیع از حالت غیرفعال به حالت فعال تبدیل می شود. در حالی که این شبکه ها از ابتدا برای مصرف طراحی شده اند و هیچ تمهیدی برای تولید در آنها در نظر گرفته نشده است. تحقیقات انجام شده توسط موسسه EPRI نشان می دهد که تا سال 2010، تولیدات پراکنده نزدیک به 25% از تولیدات را به خود اختصاص خواهد داد. همچنین تحقیقات مؤسسه NGF نشان دهنده سهمی بیش از 30% برای تولیدات پراکنده است. با رشد نفوذ تولیدات پراکنده به شبکه های توزیع، بررسی رفتار و تاثیرات آنها بر سیستم قدرت جهت دستیابی به مزایا و اجتناب از معایب آن ضروری است. اما اولین گام برای دستیابی به مزایای هر عضو سیستم توزیع جایابی درست و بهینه است. در واقع قبل از هر مطالعه ای باید با جایابی بهینه، مکان و ظرفیت مولدهای تولید پراکنده تعیین گردد تا بررسی های بعدی به حصول بهترین منافع از نصب این مولدها منجر گردد. در این پژوهش جایابی بهینه تولید پراکنده جهت تعیین مکان، ظرفیت و تعداد آنها به روش الگوریتم مورچگان انجام گرفته است. در این راه تغییرات بار در ساعات روز و ماه های سال و رشد سالیانه بار و قیمت انرژی الکتریکی در نظر گرفته شده است و با استفاده از یک تابع هزینه، حداقل سازی با الگوریتم مورچگان صورت گرفته است.

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه:

در ابتدای تولید الکتریسیته و آغاز مصرف انرژی الکتریکی، منابع کوچک و پراکنده ای نظیر رودخانه ها و توربین های کوچک آبی برای تولید انرژی الکتریکی به کار گرفته می شدند. در واقع ایده تولید پراکنده، ایده ای قدیمی و مربوط به اواخر قرن 19 میلادی است.

با پیشرفت صنعت برق و ساخت ژنراتورها و موتورهای عظیم الجثه، مولدهای کوچک و محلی انرژی به نیروگاه های چند صد مگاواتی که شمار زیادی از مصرف کنندگان دور و نزدیک را تحت پوشش قرار می دادند، تبدیل شدند.

اکنون پس از گذشت بیش از یک قرن از بهره برداری انسان از انرژی الکتریکی برای تامین رفاه و آسایش، بیشتر طراحان و برنامه ریزان صنعت برق در سراسر دنیا به ایده تولید پراکنده روی آورده، در جهت کوچک سازی حجم مراکز تولید و سطح تحت پوشش آنها تلاش می کنند.

در این فصل وضعیت تولید انرژی در سال های اخیر مورد بررسی واقع می شود و زمینه های تاریخی بازگشت به تولید پراکنده در تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز مصرف کنندگان ارائه می شود و در نهایت به جایابی DG در شبکه های توزیع به عنوان اولین گام در جهت استفاده از مزایای آن است، پرداخته می شود و روند کلی مطالعات انجام شده در این مجموعه توضیح داده می شود.

2-1- تولید انرژی:

اولین نیروگاه های احداث شده در دنیا را از لحاظ نوع منبع می توان به سه گروه عمده زیر تقسیم کرد:

– منابع آبی: از انرژی آب جاری رودخانه ها یا آب ذخیره شده در مخزن سدها استفاده می کنند.

– منابع حرارتی: از انرژی سوخت ها نظیر نفت، زغال سنگ یا گاز بهره می برند.

– منابع هسته ای: از انرژی اتمی استفاده می شود.

سایر منابع تولید انرژی الکتریکی تا پایان قرن بیستم فرعی و غیر متداول محسوب می شدند. جدول (1-1) سهم هریک از تکنولوژی های فوق را در تولید انرژی در سراسر دنیا تا پایان قرن بیستم نشان می دهد.

نیروگاه های عظیم با توان بالا و از هریک از انواع فوق نیاز به اختصاص مکان مناسبی برای ساخت دارند که یافتن این مکان هم مشکلاتی به همراه دارد از قبیل اینکه نیروگاه های آبی باید در محدوده جغرافیایی مشخصی بر سر راه رودخانه ای با دبی آب بالا ساخته شوند و یا اینکه نیروگاه های اتمی در محلی حفاظت شده و دور از مراکز تجمع با امنیت بالا احداث شوند. رساندن سوخت به نیروگاه های حرارتی نیز هزینه هایی را بر روند کلی تولید برق تحمیل می کند که نزدیکی آنها به محل تامین سوخت، این هزینه ها را کاهش می دهد. از طرف دیگر برای رساندن انرژی الکتریکی به مصرف کنندگان، طرحی و احداث شبکه های عظیم انتقال و توزیع برق ضروری است که در مناطقی با جمیعت پراکنده و غیرمتمرکز، سرمایه گذاری قابل توجهی را می طلبد و برق تامین شده در محل مصرف را به برقی پرهزینه و گران تبدیل می کند. در بسیاری از کشورها صنعت برق نیز همچون سایر صنایع از سرمایه بخش خصوصی بهره می گیرد و در ایران هم سمت و سوی برنامه ریزی ها در جهت خصوصی سازی و کاهش حجم دولت است. با توجه به این واقعیت، ضرورت توجه به تکنولوژی های دیگر تولید برق که به سرمایه گذاری کمتری احتیاج داشته و بازگشت سرمایه کوتاه تری دارند، که هردو از اولویت های مشارکن بخش خصوصی در تامین مالی صنایع هستند، کاملا محسوس می باشد. بنابراین کاستن از حجم نیروگاه ها و بزرگی سطح تحت پوشش شبکه های برق رسانی می تواند به جذب سرمایه های خصوصی و دستیابی به اهداف برنامه های توسعه یاری رساند.

شامل 134 صفحه فایل pdf

پایان نامه بررسی معایب شبکه های آبرسانی شهری (بعنوان نمونه شبکه ی آب لنگرود) و بهینه سازی و طراحی شبکه ی بهینه

اختصاصی از نیک فایل پایان نامه بررسی معایب شبکه های آبرسانی شهری (بعنوان نمونه شبکه ی آب لنگرود) و بهینه سازی و طراحی شبکه ی بهینه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:125

عنوان : بررسی معایب شبکه های آبرسانی شهری (بعنوان نمونه شبکه ی آب لنگرود) و بهینه سازی و طراحی شبکه ی بهینه برای یک منطقه ی خاص با استفاده از الگوریتم جفتیابی زنبورهای عسل HBMO

فهرست مطالب;
عنوان                                                        الف   تقدیم                                                 ب
قدردانی                                                 پ
فهرست گفتارها                                             ت
فهرست جدولها                                             ج
فهرست نمایه ها                                             چ
چکیده فارسی                                             د
چکیده انگلیسی                                             ذ

فصل اول : کلیات                                            1
1-1-    پیشگفتار                                            2
1-2-    اهداف پژوهش                                        4
1-3-    فصول پایان نامه                                        5
فصل دوم: مروری بر پیشینه ی تحقیقات                                6
فصل سوم: الگوریتم جفتیابی زنبورهای عسل                            39
3-1-    طبیعت زنبورهای عسل                                    40
3-2-    انواع الگوریتم جمعیت زنبورها                                    42
3-3-    مدلسازی الگوریتم جفتیابی زنبورهای عسل                            43
3-4-    الگوریتم توسعه یافته                                    45
فصل چهارم: مدلسازی و مروری بر آبرسانی شهری                            47
4-1-    معادلات حاکم بر آبرسانی شهری                                48
4-1-1.    قوانین بقا                                                                                                                           48
4-1-2.    خطوط تراز هیدرولکی انرژی                                                                                                    50
4-1-3.    تلفات هیدرولکی                                                                                                                  50
4-1-4.    حل معادلات شبکه های آب                                                                                                    51
4-2-    شبکه آبرسانی شهرستان لنگرود                                52
4-3-    تشخیص صحت اطلاعات شبکه                                54
4-4-    مدلسازی وضعیت فعلی شبکه                                    61
فصل پنجم: کالیبراسیون و مطالعه ی وضعیت فعلی شبکه                        63
5-1-    مقدمه                                            64
5-2-    پژوهشهای انجام گرفته در کالیبراسیون شبکه ی آب                        65
5-3-    تخمین دبی در گره های اصلی شبکه                                71
5-3-1-    روش منحنی های تیسن                                    73
5-3-2-    منطقه بندی و تخمین تراکم جمعیتی لنگرود                            74
5-4-    کالیبراسیون ضرایب زبری                                    76
5-5-    نتایج و مباحث پیرامون کالیبراسیون و تصحیح دبی                        78
5-6-    تحلیل وضعیت موجود شبکه                                    84
فصل ششم: بهینه سازی و بررسی نتایج آن                                96
6-1-    مقدمه                                            97
6-2-    توضیحی درباره ی معادلسازی الگوریتم                                98
6-3-    شرایط بهینه سازی                                        98
6-4-    بررسی صحت الگوریتم بهینه سازی                                100
6-5-    نتایج حاصل از بهینه سازی مدل کلی شبکه ی آبرسانی لنگرود                    101
فصل هفتم: نتیجه گیری                                         110
فصل هشتم:پیشنهاد برای ادامه ی پژوهش                                112
مراجع                                                115


فهرست جدول ها:
3-1- تناظر یک به یک بین عوامل فرآیند جفتگیری و پارامترهای الگوریتم                    44
4-1- جمعیت لنگرود در سرشماری های سالهای مختلف                            53
4-2- فشارهای خوانده شده در گره های شبکه                                60
5-1- دبی های بدست آمده از روش تیسن برای گره های متناظر                        75
5-2- فشارهای ران 22                                        78
5-3- دبی های ران 22                                        78
5-4- ثابت های هیزن ویلیامز برای لوله ها در ران 22                            79
6-1- قطر لوله های پلی اتیلن به کار رفته در بخش بهینه سازی بهمراه هزینه و ضریب زبری            98


فهرست نمایه ها و نمودارها:
3-1-  ترسیمه ی الگوریتم جفتیابی زنبورهای عسل                             43
4-1- فایل آرک مَپ با مختصات غلط نقشه ی شبکه                            55
4-2- فایل ایپنت بدست آمده از شرکت مشاور که تنها شصت در صد اطلاعات شبکه را دارد            56
4-3- نقشه ی مسکونی شهر در محیط آرک مَپ                                56
4-4- تصویر شبکه ی آبرسانی با مختصات اصلاح شده در آرک مَپ                        57
4-5- تصویر لوله های اصلی شبکه و گره های اصلی پس از انجام عملیات طی شده                57
4-6- جانمایی نهایی مورد استفاده جهت کالیبراسیون و بهینه سازی                        59
4-7- نمایه ی جانمایی نهایی در تحلیلگر ایپنت                                60
5-1- نمایه ی منحنی های تیسن بدست آمده برای گره های اصلی                        74
5-2- مطابقت نقشه ی شهر را بر منحنی های تیسن جهت کلیپ کردن و بدست آوردن ضرایب تراکم        75
5-3- نمودار مطابقت فشارهای مود توزیع با ران بهینه                            79
5-4- نمودار مطابقت ضرایب زبری مود توزیع با ران بهینه                            80
5-5- نمودار تغییرات کلی صرایب زبری ران بهینه و مود توزیع                        80
5- 6- نمودار همگرایی بر حسب بیشینه ی توابع هدف در رانها                        82
5-7- نمودار همگرایی به ازای میانگین توابع هدف در رانها                            83
5-8- توزیع فرکانس مقادیر فشار در گره های شبکه                            84
5-9- توزیع فرکانس هد در گره های شبکه                                84
5-10- توزیع فرکانس مصرف در گره های شبکه                                85
5-11- نمودار توزیع فرکانسی ضریب اصطکاک در لوله های شبکه                        86
5-12- نمودار توزیع فرکانسی سرعت در لوله های شبکه                            87
5-13- دیاگرام تراز ارتفاعی در گره ها                                    87
5-14- دیاگرام مصارف در گره ها                                    88
5-15- دیاگرام فشار در گره ها                                    88
5-16- دیاگرام تناظر مقدار قطرها به لوله ها                                89
5-17- دیاگرام تناظر طول با لوله ها                                    89
5-18- دیاگرام سرعت در لوله ها                                    90
5- 19- دیاگرام ضریب اصطکاک در لوله ها                                90
5-20 - دیاگرام جریان در لوله ها                                    91
5- 21- کانتور وضعیت فشاری شبکه                                    92
5-22- کانتور وضعیت مصرف در شبکه                                    93
5-23 - کانتور وضعیت هد در شبکه                                    93
5-24- کانتور تراز ارتفاعی در شبکه                                    94
6-1- نمودارهای همگرایی برای الگوریتم در گام بهینه سازی                        100
6-2- نمودار مقایسه ی هد در گره ها پیش و پس از بهینه سازی                        102
6-3- نمودار مقایسه ی فشار در گره ها پیش و پس از بهینه سازی                        102
6-4- نمودار مقایسه ای سرعت در لوله ها پیش و پس از بهینه سازی                        103
6-5- نمودار مقایسه ای تلفات واحد طول در لوله ها پیش و پس از بهینه سازی                    104
6-6- نمودار مقایسه ای جریان در لوله ها پیش و پس از بهینه سازی                        105
6-7- کانتور فشار در جغرافیای شبکه ی آبرسانی لنگرود                            106
6-8- کانتور تغییرات هد در جغرافیای شبکه آبرسانی لنگرود                        108



چکیده

با توجه به بحران جهانی آب، امروزه رویکردی ویژه به طراحی و استفاده ی بهینه از شبکه های آبرسانی در سرتاسر کره خاکی پدید آمده است. این نگرش بویژه در کشورهای در حال توسعه مانند ایران بسیار جدی تر می بایست دنبال شود. همانگونه که از نتایج ارائه شده در این پایان نامه برخواهد آمد ؛ شبکه ی آبرسانی لنگرود علاوه بر فرسودگی و غیرمهندسی ساز بودن آن عملکرد مناسبی برای توزیع آب بصورت صحیح برای ساکنان شهر ندارد. کمبود فشار و دبی، آشکارا در نقاط متعددی از شهر برای مردم ایجاد مشکل کرده است. در این پایان نامه روشی کاربردی جهت بهینه سازی شبکه ی آبرسانی شهر لنگرود با استفاده از یکی جدیدترین الگوریتمهای فراکاوشی به نام الگوریتم جفتیابی زنبورهای عسل ارائه گردیده است که علاوه بر بار آکادمیک کاربردی نیز می تواند باشد. ویژگی تمام شبکه های فرسوده اینست که با کمبود اطلاعات مواجه اند لذا در این پایان نامه از تقریبهای نوینی برای تخمین آنها استفاده گردید. مهمترین این تقریبها یکی در تخمین دبی ها در گره های اصلی شبکه با روش منحنی های تیسن و به کمک نرم افزار جی آی اس به کار رفته است و دیگری در کالیبراسیون ضرایب زبری در لوله های شبکه ؛ که بطور مفصل یک بخش از پایان نامه را به خود اختصاص داده است. آنچه در این فرآیند انجام گرفته است نهایتا جهت تعیین وضعیت فعلی شبکه بوده است. در فصل پایانی بعنوان اطلاعات ورودی برای بهینه سازی شبکه مورد استفاده قرار گرفته است. بهینه سازی مدل کلی شبکه با استفاده از الگوریتم فراکاوشی و تکاملی جفتیابی زنبورهای عسل انجام گرفته است.
کلیدواژه: بهینه سازی ، شبکه های آب شهری ؛ جفتیابی زنبورهای عسل ؛ کالیبراسیون دبی و ضرایب زبری

طراحی و نوسازی شبکه ابزار دقیق فرآیندهای صنعتی جهت دستیابی به مونیتورینگ کارآمد

اختصاصی از نیک فایل طراحی و نوسازی شبکه ابزار دقیق فرآیندهای صنعتی جهت دستیابی به مونیتورینگ کارآمد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

طراحی و نوسازی شبکه ابزار دقیق فرآیندهای صنعتی جهت دستیابی به مونیتورینگ کارآمد

فرمت PDF

تعداد صفحات 140

پروژه رشته برق با عنوان" برنامه ریزی توسعه ای و شبکه های توزیعی برق »

اختصاصی از نیک فایل پروژه رشته برق با عنوان" برنامه ریزی توسعه ای و شبکه های توزیعی برق » دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پروژه  رشته برق با عنوان" برنامه ریزی توسعه ای و شبکه های توزیعی برق » به صورت فایل ورد (55 صفحح) و قابل ویرایش می باشد.

بصورت کامل و همراه چکیده و فهرست مطالب می باشد.

جهت استفاده دانشجویان عزیز رشته برق

 فهرست مطالب

عنوان                                                                                                صفحه

چکیده..................................................................................................................................................1

فصل اول : شبکه های توزیع انرژی الکتریکی

شبکه های توزیع انرژی الکتریکی ......................................................................................................4

نحوه توزیع انرژی الکتریکی ...............................................................................................................5

انواع شبکه های توزیع انرژی الکتریکی  ............................................................................................6

شبکه باز یا شعاعی...............................................................................................................................6

محاسن و معایب شبکه های شعاعی...................................................................................................6

انواع شبکه های شعاعی......................................................................................................................7

شبکه شعاعی ساده..............................................................................................................................8

شبکه شعاعی مرکب............................................................................................................................7

شبکه حلقوی.......................................................................................................................................8

الف :حلقوی با تغذیه از یکسو............................................................................................................8

ب :شبکه حلقوی با تغذیه ازدوسو......................................................................................................8

شبکه غربالی ......................................................................................................................................9

فصل دوم : پخش بار در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی

پخش بار در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی................................................................................12

مقدمه ای بر محاسبات پخش بار.......................................................................................................13

مقدمه ای بر ضرورت پخش بار توسط کامپیوتر................................................................................14

انواع روش های محاسبات پخش بار.................................................................................................16

روش های حل پخش بار در شبکه های بهم پیوسته..........................................................................16

روش تکراری گوس – سایدل با استفاده از ماتریس.........................................................................19  

روش نیوتن رافسون با استفاد از ماتریس ..........................................................................................20 

روش نیوتن رافسون غیر کوپله سریع {Fast Decoupled N.R.) ]3}......................................22

روش گوس سایدل با استفاده از ماتریس  ......................................................................................23

روش های پخش بار در شبکه های شعاعی......................................................................................23

اصول حاکم بر پخش بار .................................................................................................................25

پخش بار شبکه های توزیع با حلقه های ضعیف ............................................................................28

پخش بار شبکه های توزیع با استفاده از توپولوژی شبکه ..............................................................31

فصل سوم : انتخاب مناسبترین روش پخش بار سیستم های توزیع برای کامپیوتر

انتخاب مناسبترین روش پخش بار درسیستم های توزیع برای کامپیوتر............................................34

مقایسه روش های حکم بر محاسبات پخش بار................................................................................34

انتخاب مناسبترین روش پخش بار برای کامپیوتر.....................................................................37

فصل چهارم

تشریح برنامه تهیه شده و کاربرد آن...................................................................................................44

نحوه وارد کردن داده ها ....................................................................................................................44

اعمال پخش بار بر اساس توپولوژی شبکه توزیع بر روی شبکه نمونه.............................................45

نتیجه.......................................................................................................................................46

منابع و ماخذ...........................................................................................................................47

چکیده

نخستین هدف صنعت برق که از جمله صنایع زیر بنایی یک کشور محسوب می گردد این است که الکتریسیته مصرفی مناسبی را در اختیار مصرف کننده قرار دهد . چرا که کلیه فعالیتهای اجتماعی – اقتصادی – صنعتی و کشاورزی به طور مستقیم و غیر مستقیم به این صنعت وابسته بوده و  رشد و توسعه هر یک از این بخش ها مستلزم وجود برق کافی و قابل اطمینان است .

به همان اندازه که سلول های اندام یک موجود زنده نیاز به خون دارد،اندام جوامع صنعتی نیز محتاج به جریان الکتریکی می باشند . زندگی امروز دیگر بدون شبکه وسیع انرژی الکتریکی که با انشعابات زیاد، مجتمع ای بزرگ و کوچک صنعتی و مسکونی و غیره را تغذیه می نمایند، قابل تصور نیست. انرژی الکتریکی در مقایسه با سایر انرژی ها از محاسن ویژه ای برخوردار است و همین محاسن است که ارزش و اهمیت و کاربرد آن را فوق العاده افزون ساخته بعنوان نمونه می توان خصوصیات زیر را نام برد :

1-هیچگونه محدودیتی از نظر مقدار در انتقال و توزیع این انرژی وجود ندارد .

2-عمل انتقال این انرژی برای فواصل زیاد به سهولت امکان پذیر است .

3-تلفات این انرژی در خطوط انتقال و توزیع، کم و دارای راندمان نسبتاً بالایی است .

4-کنترل و تبدیل و تغییر این انرژی نسبت به سایر انرژی ها به آسانی انجام می پذیرد .

به طور کلی هر سیستم الکتریکی دارای سه قسمت اصلی می باشد :

الف-مرکز تولید نیرو ب- خطوط انتقال نیرو ج- شبکه های توزیع نیرو

پایان نامه مدل سازی سینتیک خشک کردن چای با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی

اختصاصی از نیک فایل پایان نامه مدل سازی سینتیک خشک کردن چای با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:118

پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی

فهرست مطالب:
عنوان                                                                                                        صفحه
فهرست جداول....................................................................................................................................ز
فهرست تصاویر و نمودارها ...............................................................................................................ح
فهرست علائم اختصاری....................................................................................................................ک

فصل اول: مقدمه وکلیات تحقیق                                                                          1
1-1 مقدمه...........................................................................................................................................2
1-2 تاریخچه پیدایش چای................................................................................................................3
1-3 مشخصات گیاه شناسی................................................................................................................4
1-4 ترکیبات چای...............................................................................................................................5
1-5چگونگی پرورش چای در ایران..................................................................................................5
1-6ارقام چای  قابل کشت در ایران...................................................................................................6
1-7 کاشت چای..................................................................................................................................6
1-8عوامل مؤثر در رویش گیاه چای..................................................................................................6
1-8-1درجه حرارت...........................................................................................................................6
1-8-2 نور..........................................................................................................................................7
1-8-3میزان آب.................................................................................................................................7
1-8-4کود..........................................................................................................................................7
1-9برداشت محصول (برگ چینی)....................................................................................................7
1-9-1انواع برداشت (چین)...............................................................................................................9
1-9-2طول مدت برداشت (دوره برگ چینی )..................................................................................9
1-10نکاتی برای داشتن چای مطلوب...............................................................................................11
1-11خشک  کردن ...........................................................................................................................13
1-11-1انواع چای بر حسب خشک شدن.......................................................................................14
1-11-2روش های تولید چای..........................................................................................................15
1-11-3مراحل خشک کردن چای در کارخانه..................................................................................16
1-11-3-1پلاس...............................................................................................................................16
1-11-3-2مالش..............................................................................................................................18
1-11-3-3 تخمیر.............................................................................................................................19
1-11-3-4 خشک............................................................................................................................19
1-12نحوه کار با خشک کن آزمایشگاهی........................................................................................24
1-13شبکه عصبی مصنوعی.............................................................................................................26
1-14بیان مسئله................................................................................................................................27
1-15اهداف تحقیق..........................................................................................................................27
1-16مراحل انجام تحقیق................................................................................................................28
1-17ساختار تحقیق.........................................................................................................................29

فصل دوم: ادبیات وپیشینه تحقیق                                                                       30
2-1پیشینه تحقیق.............................................................................................................................31

فصل سوم: روش تحقیق                                                                                    36
3-1 مقدمه.........................................................................................................................................37
3-2تاریخچه پیدایش شبکه های عصبی مصنوعی............................................................................37
3-3مزایای استفاده از شبکه های عصبی .........................................................................................40
3-4شبکه عصبی چندلایه..................................................................................................................41
3-4-1-1 الگوریتم پس انتشار خطا..................................................................................................42
3-4-2 مدلسازی خشک کردن چای توسط شبکه عصبی پرسپترون.................................................44
3-4-2-1 انتخاب داده های ورودی به شبکه....................................................................................45
3-4-2-2 پیکربندی شبکه عصبی.....................................................................................................45
3-4-3توابع فعالسازی......................................................................................................................48
3-4-4توپولوژی................................................................................................................................49
3-4- 5روش الگوریتم لونبرگ – مارکوارت ...................................................................................49
3-5 بررسی عملکرد شبکه................................................................................................................49 3-6 جمع بندی.................................................................................................................................50

فصل چهارم :محاسبات و یافته های تحقیق                                                                  52
4-1 مقدمه.........................................................................................................................................53
4-2 تأثیر متغیرها بر خشک شدن......................................................................................................53
4-3نتایج حاصل از مدلسازی توسط شبکه عصبی پیشخور و پیشرو..............................................63
4-4 جمع بندی.................................................................................................................................84

فصل پنجم:نتیجه گیری و پیشنهادها                                                                          85
5-1 مقدمه........................................................................................................................................86
5-2 نتایج تحقیق..............................................................................................................................86
5-3 پیشنهادهایی برای تحقیقات آتی................................................................................................87
مراجع                                                                                                              88
چکیده انگلیسی                                                                                                  93
 
فهرست جدول ها

4-1برخی از معادلات ترمودینامیکی................................................................................................59
4-2میزان تغییرضریب نفوذبا افزایش دما..........................................................................................60
4-3 معماری شبکه های عصبی مدل سازی شده برای یک برگ چای و توده ای از چای..............62
4-4نتایج آنالیز شبکه پس انتشار پیشخور برای یک برگ چای با تعدادلایه های پنهان وتعداد
نرون های متفاوت درهرلایه دردماهاوسرعت های متفاوت هوای خشک کردن.............................63
4-5نتایج آنالیز شبکه پس انتشار پیشرو برای یک برگ چای با تعدادلایه های پنهان وتعداد
نرون های متفاوت درهرلایه دردماهاوسرعت های متفاوت هوای خشک کردن.............................65
4-6نتایج آنالیز شبکه پس انتشار پیشخور برای توده ای ازچای با تعدادلایه های پنهان وتعداد
نرون های متفاوت درهرلایه دردماهاوسرعت های متفاوت هوای خشک کردن.............................67
4-7نتایج آنالیز شبکه پس انتشار پیشرو برای توده ای از چای با تعدادلایه های پنهان وتعداد
نرون های متفاوت درهرلایه دردماهاوسرعت های متفاوت هوای خشک کردن.............................69
4-8 نتایج مراحل تست و آموزش..................................................................................................81
4-9مقایسه بین نتایج شبکه عصبی با روابط تجربی........................................................................82
4-10نتایج حاصل از دو نوع شبکه عصبی......................................................................................82
 

فهرست تصاویر ونمودارها

1-1 گل چای کاملیا...........................................................................................................................4
1-2 نمایی از یک شاخساره .............................................................................................................10
1-3نمایی ازدستگاه پلاس.................................................................................................................17
1-4نمایی از دستگاه مالش.................................................................................................................18
1-5 شمایی از خشک کن بستر سیال................................................................................................23
1-6 نمونه برگ سبز چای.................................................................................................................25
1-7 عکس (الف) و نمای شماتیک (ب)  خشک کن پیشتاز ساخته شده جهت انجام.....................28
1-8دستگاه سرعت سنج هوا.............................................................................................................29
1-9ترازوی دیجیتال با سه رقم اعشار...............................................................................................29
1-10دماسنج اشعه ای.......................................................................................................................30
1-11آون (کوره) خشک کن.............................................................................................................30
3-1 مدل نرون(دموث و بیل)............................................................................................................41
3-2 طرحواره کلی از شبکه عصبی مورد استفاده...............................................................................44
3-3 تابع فعال سازی تانژانت سیگموئید............................................................................................48
4-1 تغییرات کاهش وزن چهارنمونه با زمان خشک شدن در دمای 35 درجه و سرعت 0.7  متر برثانیه برای یک برگ چای ...............................................................................................................54
4-2 تغییرات کاهش وزن میانگین نمونه ها بازمان خشک شدن دردمای 35 درجه و سرعت0.7
متر برثانیه برای یک برگ چای..........................................................................................................54
4-3 تغییرات کاهش وزن چهارنمونه بازمان خشک شدن در دمای 45 درجه و سرعت0.7 متربر
ثانیه برای یک برگ چای ..................................................................................................................55
4-4 تغییرات کاهش وزن میانگین نمونه ها بازمان خشک شدن در دمای 45 درجه و سرعت0.7
متربرثانیه برای یک برگ چای..........................................................................................................55
4-5 تغییرات کاهش وزن چهارنمونه بازمان خشک شدن در دمای 55 درجه و سرعت0.7 متر بر
ثانیه برای یک برگ چای..................................................................................................................56
4-6 تغییرات کاهش وزن میانگین نمونه ها با زمان خشک شدن در دمای 55 درجه و سرعت0.7
 متر برثانیه برای یک برگ چای.........................................................................................................56
4-7  تغییرات رطوبت (kg/kg) با زمان در سرعت 7/0 متر بر ثانیه برای یک برگ چای..................57
4-8 تغییرات نسبت رطوبت (بی بعد ) با زمان در سرعت 7/0 متر برثانیه برای یک برگ چای..........57
4-9تغییرات نسبت رطوبت (بی بعد)بازمان درسرعت های متفاوت ودردمای ثابت 35درجه برای
یک برگ چای...................................................................................................................................58
4-10تغییرات  ln(MR)بازمان در سرعت7/0 متر بر ثانیه ودر سه دمای متفاوت برای یک برگ چای...................................................................................................................................................59
4-11 نمودارln(MR)برحسب زمان در دمای 35 درجه و سرعت 0.7متر بر ثانیه برای یک
 برگ چای.......................................................................................................................................60
4-12 نمودارln(MR)برحسب زمان در دمای 45 درجه و سرعت 0.7 متر بر ثانیه برای یک
برگ چای........................................................................................................................................61
4-13 نمودارln(MR)برحسب زمان در دمای 55 درجه و سرعت 0.7متر بر ثانیه برای یک
برگ چای........................................................................................................................................61
4-14 تغییرات رطوبت (kg/kg) با زمان برای توده ای از چای در سرعت 7/0 متربرثانیه...............67
4-15 تغییرات نسبت رطوبت (بی بعد) با زمان برای توده ای از چای  در سرعت 7/0 متر
برثانیه .............................................................................................................................................67
4-16 تغییرات رطوبت (kg/kg) با زمان برای توده ای از چای در سرعت1 متربرثانیه...................68
4-17 تغییرات نسبت رطوبت (بی بعد) با زمان برای توده ای از چای  در سرعت 1 متر
برثانیه...............................................................................................................................................68
4-18 تغییرات نسبت رطوبت با زمان در دو سرعت متفاوت ودمای ثابت 55 درجه برای
توده ای از چای...............................................................................................................................69
4-19چگونگی یادگیری شبکهءFFBP برای یک برگ چای ،الگوریتم یادگیری LM ،تابع آستانه TANSIG با توپولوژی1-11-4.......................................................................................................74
4-20مقایسه نسبت رطوبت پیش بینی شده با نسبت رطوبت تجربی در مرحلهء آموزش
 برای یک برگ چای......................................................................................................................75
4-21مقایسه نسبت رطوبت پیش بینی شده با نسبت رطوبت تجربی در مرحلهء ارزیابی برای
 یک برگ چای...............................................................................................................................75
4-22مقایسه نسبت رطوبت پیش بینی شده با نسبت رطوبت تجربی در مرحلهءاعتبارسنجی
 برای یک برگ چای......................................................................................................................76
4-23مقایسه نسبت رطوبت پیش بینی شده با نسبت رطوبت تجربی درکل مراحل برای یک
برگ چای.......................................................................................................................................76
4-24 مقایسه نتایج داده های تجربی با خروجی شبکه عصبی برای یک برگ چای با تعداد
 نرون های بهینه یازده در لایه پنهان...............................................................................................77  
4-25 چگونگی یادگیری شبکهءFFBP برای توده ای از چای ،الگوریتم یادگیری LM ،تابع آستانه TANSIG با توپولوژی1-20-4......................................................................................................78
4-26مقایسه نسبت رطوبت پیش بینی شده بانسبت رطوبت تجربی درمرحلهء آموزش برای
 توده ای از چای............................................................................................................................79
4-27مقایسه نسبت رطوبت پیش بینی شده بانسبت رطوبت تجربی درمرحلهء ارزیابی برای
توده ای از چای.............................................................................................................................79
4-28مقایسه نسبت رطوبت پیش بینی شده با نسبت رطوبت تجربی در مرحلهء اعتبارسنجی
 برای توده ای از چای...................................................................................................................80
4-29مقایسه نسبت رطوبت پیش بینی شده با نسبت رطوبت تجربی در کل مراحل برای
 توده ای از چای...........................................................................................................................80
4-30 مقایسه نتایج داده های تجربی با خروجی شبکه عصبی برای توده ای از چای با تعداد
نرون های بهینه بیست در لایه پنهان.............................................................................................81  
4-31مقادیرMSEبرای یک برگ از چای باالگوریتم یادگیری LMوبرخی ازتوپولوﮊی های
شبکه FFBPو……...……………………………………………………………………CFBP83
4-32مقادیرMSEبرای توده ای از چای باالگوریتم یادگیری LMوبرخی ازتوپولوﮊی های
شبکهFFBPو CFBP.....................................................................................................................83
 

چکیده
چای امروزه یکی از پرطرفدارترین نوشیدنی ها در بین مردم جهان به خصوص ایران است به همین دلیل خشک کردنبرگ چای برای نگهداری طولانی مدت از ملزومات می باشد. در این تحقیق هم یک برگ چای وهم توده ای از آن مورد بررسی و خشک شدن قرار گرفتند. برگ سبز چای درمحدوده دمایی 35تا55 درجه سلسیوس وسرعت های5/0و7/0متربرثانیه هوای ورودی وبازه ی زمانی 0تا 140 دقیقه در یک فرآیند خشک کن  بستر ثابت آزمایشگاهی خشک شد.بدین منظور،4 نمونه برای هر دما درنظر گرفته شد.درهرآزمایش وزن نمونه ها طی فرآیند خشک شدن به طور پیوسته ثبت می شود،تا زمانی که تغییرات جرم نمونه ها به صفر نزدیک شود.سینتیک خشک شدن چای مورد بررسی قرار گرفت و تأثیر پارامترهایی  مثل دما و سرعت بر نرخ خشک شدن با رسم نمودارهایی نشان داده شده است .سپس فرآیند خشک کردن چای به روش  شبکه های عصبی با چهار بردار ورودی (زمان،دما،سرعت و رطوبت) و یک بردار خروجی (نسبت رطوبت) مدلسازی شده است.این رویه برای توده ای از چای هم انجام گرفته است .نتایج به دست آمده از شبکه با داده های تجربی مقایسه شدند.بهترین نتیجه برای خشک کردن یک برگ چای توسط شبکه عصبی پس انتشار پیشخوربا الگوریتم آموزش لونبرگ-مارکوارت وتابع فعالسازی تانژانت سیگموئیدبا چهارنرون ورودی و یازده نرون در لایه ی پنهان و یک نرون خروجی به دست آمد ودرصد خطای نسبی میانگین وضریب تعیین ومجذورخطای مربعات میانگین به ترتیب 30/1،9998/0 و 000084/0 می باشدو بهترین نتیجه برای خشک کردن توده ای از چای توسط شبکه ی عصبی پس انتشار پیشخور با چهار نرون ورودی و بیست نرون در لایه ی پنهان و یک خروجی و درصدخطاینسبی میانگین وضریب تعیین  و مجذور خطای مربعات میانگینوخطای مربعات میانگین به ترتیب 42/5 ،9996/0 ،000082/0 و000170/0 به دست آمد که نشان دهنده ی دقت بالای شبکه عصبی است .

کلمات کلیدی: خشک کردن برگچای، شبکه عصبی پس انتشار پیشخور و پیشرو، الگوریتم لونبرگ–مارکوارت