مطالعه آزمایشگاهی و شبیه سازی فرآیند انتقال جرم و حرارت همزمان درون کانال افقی

در بسیاری از فرآیندهای مهندسی پدیده انتقال جرم تاثیر بسزایی بر سایر پدیده های انتقال به ویژه انتقال حرارت دارد. اگر چه تاکنون مطالعات گسترده ای در این خصوص انجام شده است اما بررسی دقیق اثر انتقال جرم بر ضرائب مختلف انتقال حرارت در حین فرآیند میعان به ندرت انجام گردیده است. در این پژوهش ابتدا نسبت به ساخت یک دستگاه آزمایشگاهی با تمامی ملحقات لازم برای بررسی انتقال حرارت و جرم همزمان در جریان هوا درون یک کانال افقی که لوله آب از میان آن عبور نموده است، اقدام گردید. سپس نسبت به انجام آزمایشات مختلف با دستگاه مذکور در شرایط عملیاتی مختلف اقدام شد. در طی آزمایشات مذکور تاثیر تغییرات دبی و دمای آب و هوای ورودی به سیستم بر دمای آب خروجی به تفصیل مورد بررسی قرار گرفت . همچنین ضمن مدل سازی ریاضی فرآیند آزمایشگاهی نسبت به شبیه سازی فرآیند مذکور اقدام شد. با توجه به اینکه نتایج حاصل از شبیه سازی تفاوت نسبتاً زیادی با داده های آزمایشگاهی داشتند ، لذا با استفاده از مفهوم اثرات دیواره نسبت به توجیه اختلاف مذکور اقدام و مدل ریاضی فرایند تصحیح گردید. در انتها با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی نسبت به مدل سازی داده های آزمایشگاهی بدست آمده اقدام شد. با توجه به وجود مقدار نسبتاً زیاد خطای موجود در داده های آزمایشگاهی ، شبکه عصبی mlp متعلق به نرم افزار matlab قادر به پیش بینی مناسب در مرحله آزمون نبوده و بلعکس شبکه عصبی rbf با روش بهینه سازی ویژه دارای بهترین عملکرد در مراحل آموزش و آزمون می باشد.