فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره تخمین نرخ رشد کریستال‌های هیدرات دی‌اکسیدکربن در حضور بازدارنده با استفاده از شبکه عصبی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره تخمین نرخ رشد کریستال‌های هیدرات دی‌اکسیدکربن در حضور بازدارنده با استفاده از شبکه عصبی دارای ۱۰ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره تخمین نرخ رشد کریستال‌های هیدرات دی‌اکسیدکربن در حضور بازدارنده با استفاده از شبکه عصبی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره تخمین نرخ رشد کریستال‌های هیدرات دی‌اکسیدکربن در حضور بازدارنده با استفاده از شبکه عصبی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره تخمین نرخ رشد کریستال‌های هیدرات دی‌اکسیدکربن در حضور بازدارنده با استفاده از شبکه عصبی :

مقدمه

هیدرات گازی ساختار کریستالی شبیه به یخ است که از مولکول های کوچک غیر قطبی یا با قطبیت کممعمولاً( گـاز) تشکیل شده است. مولکول های آب با پیوند هیدروژنی تشکیل قفس هایی می دهند که توسط این مولکول های کوچک پر می شوند و ساختار پایداری تشکیل می دهند که می تواند در دمایی بالاتر از دمای ذوب یخ هم پایدار بماند.[۱] هیدرات گـازی در صنایع نفت و گاز از نظر اقتصادی و مسائل ایمنی از اهمیت زیادی برخوردار می باشـد. هیـدرات گـازی در صـورت تشـکیل در خطوط انتقال گاز، باعث انسداد خطوط انتقال می شود[۲] همچنین از فرآیند تشکیل هیدرات گازی می توان برای حـذف گـاز دی اکسیدکربن از گازهای حاصل از احتراق در صنایع استفاده کرد.[۳]
مطالعه روی هیدرات های گازی از دو منظر ترمودینامیکی و سینتیکی انجام می پذیرد. مطالعه ترمودینـامیکی شـرایط دمایی و فشاری تشکیل هیدرات و مطالعه سینتیکی سرعت تشکیل و رشد کریستال های هیدرات گازی را بررسی می کنند. تـا سال های گذشته به علت استفاده از بازدارنده هـای ترمودینـامیکی در صـنعت، توجـه مهندسـان روی مطالعـه ترمودینـامیکی هیدرات های گازی بوده است ولی امروزه با توجه به روند رو به رشد استفاده از بازدارنده های سینتیکی ( کـه سـرعت تشـکیل هیدرات را تحت تأثیر قرار می دهند) بررسی سینتیک تشکیل هیدرات گازی رو به افزایش است. برای تعیین سرعت تشـکیل و رشد کریستال های هیدرات، از معادلات مختلفی استفاده می شود که پیچیده و نیازمند محاسبات بسیاری می باشند.[۴]

بازدارنده های سینتیکی رشد کریستال ها و به تله افتادن هیدروکربن ها در شبکه ی کریسـتالی یـخ را بـه تـأخیر مـی اندازند. اثر آن ها به این شکل است که روی مولکول های آب جذب سطحی می شوند و جلوی تشکیل پیوند شیمیایی مولکـول های گازی با آب را می گیرند. معروف ترین بازدارنده های سینتیکی پلی وینیل پیرولیـدین ,(PVP) پلـی وینیـل کـاپرولاکتوم ,(PVCAP) پلی متیل وینیل لاکتامید ,(VIMA) پلی وینیل والرولاکتام ,(PVVam) پلـی اکریلـو پیرولیـدین (PAPYD) و ترکیبی از این پلیمر ها می باشند. این بازدارنده ها هزینه عملیاتی کمتـری نسـبت بـه بازدارنـده هـای ترمودینـامیکی دارنـد و دوستدار محیط زیست بوده و سمی نمی باشند.[ ۵ ]

استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی۲ می تواند به عنوان راه جدیدی برای بررسی سـینتیک تشـکیل هیـدرات گـازی مطرح شود. این روش می تواند محققان را از استفاده از معادلات پیچیده و محاسبات فراوان بی نیاز کند. به علت نیاز کمتـر بـه بررسی سینتیک تشکیل هیدرات، تاکنون از روش شبکه عصبی در این شاخه بندرت استفاده شده است ولی بـه علـت کـاربرد روزافزون بازدارنده های هیدرات و یا فرآیند های تشکیل هیدرات، نیاز به بررسی سرعت رشد هیدرات نیز افزایش یافته اسـت و استفاده از شبکه های عصبی می تواند به عنوان روشی قابل قبول و بی نیاز از انجـام محاسـبات مطـرح باشـد. پـیش از ایـن، از شبکه های عصبی برای پیش بینی سرعت رشد کریستال های هیدرات گازی صرفاً بر اساس فشـارهای مختلـف اسـتفاده شـده است[ ۶ ] و اکنون در این مقاله، وابستگی سرعت رشد کریستال علاوه بر فشار، به غلظت بازدارنده هم بررسی می شود.

-۲ شبکه عصبی مصنوعی

شبکه عصبی شامل شبکهای از عناصر پردازش ساده (نورونها) است، که میتواند رفتار پیچیـده کلـی تعیـین شـدهای از ارتباط بین عناصر پردازش و پارامترهای عنصر را نمایش دهد. منبع اصلی و الهام بخش برای این تکنیـک، از آزمـایش سیسـتم مرکزی عصبی و نورونها، نشأت گرفته است، که یکی از قابل توجهتـرین عناصـر پـردازش اطلاعـات سیسـتم عصـبی را تشـکیل میدهد. در یک مدل شبکه عصبی، گرههای ساده ( نورون ) برای تشکیل شبکهای از گرهها، به هم متصل شده اند. در حالی که یک شبکه عصبی نباید به خودی خود سازگارپذیر باشد، استفاده عملی از آن بواسطه الگوریتمهایی امکان پذیر است، که جهـت تغییر وزن ارتباطات در شبکه (به منظور تولید سیگنال مورد نظر) طراحی شده باشد.

۲Artificial Neural Network (ANN)

دومین همایش ملی هیدرات گازی ایران ۲۵-۲۶ اردیبهشت ۱۳۹۲، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز دانشگاه سمنان

خروجی هر نورون به صورت معادله (۱) می باشد:

(۱)

که در آن، f تابع انتقال یا فعالیت، Oj خروجی نورون ُjام بایاس نورون اُم،Wi j j وزن سیناپسی با توجه به سـیناپس iام از نورون j ام ، xi سیگنال ورودی iام به نوروناُمj و n تعداد سیگنال های ورودی به نورون اُمj می باشد.[۷]

در معادله (۱) بایاس برای تولید داده های ورودی و ضریب وزنی آن داده هـا مـی باشـد. بیشـترین توابـع انتقـال مـورد استفاده، توابع لگاریتمی، حلقوی۳، تانژانت هایپربولیک توابع حلقوی و توابع خطی می باشد. ورودی توابع انتقـال مجمـوع تمـام ورودی ها که در وزن خود ضرب شده اند به همراه بایاس نورون است. توایع انتقال همانند یک فیلتـر عمـل مـی کننـد کـه بـه برخی از سیگنال ها اجازه عبور می دهد و برخی را متوقف می سازد. مدل های مختلفی از شبکه های عصبی نظیر , ART Feed forward network, radial basis function network و Auto associative network می باشد.[۸]

-۳ داده های تجربی

در این مقاله داده های تجربی برای مقدار دی اکسیدکربن مصرف شده برای تشکیل هیدرات گازی از مرجع شماره (۴) استخراج شده اند و در جداول شماره (۱) و ( (۲ آورده شده اند. این داده ها حاصل انجام آزمایش تشکیل هیدرات در شرایط دما و فشار معین و ثابت است. آب خالص و یا مخلوط شده با دوز معین بازدارنده، درون راکتور از گاز دی اکسید کربن با خلوص ۹۹/۹۵ درصد اشباع شده و در دمای ثابت ۷درجه سانتیگراد و دو فشار ثابت ۴ و ۷ مگاپاسکال قرار داده شد و تشکیل کریستال های هیدرات گازی در آن بررسی گردید. با رشد کریستال ها، گاز دی اکسید کربن به راکتور تزریق می شود و مقدار مصرف این گاز ثبت می شود. این داده ها مقدار مصرف دی اکسیدکربن برای تشکیل هیدرات گازی را بر حسب زمان و در دو فشار ۴ و ۷ مگاپاسکال و در حضور بازدارنده پلی وینیل پیرولیدن۴ با غلظت های۲۵۰۰،۲۰۰،۱۰۰ و ppm 5000 و همچنین بدون حضور بازدارنده نشان می دهند.

جدول :۱ مقدار دی اکسیدکربن مصرف شده برای تشکیل هیدرات در دمای ۲۸۰/۱۵ کلوین و فشار ۴MPa ودر حضور بازدارنده PVP در غلظت های ۵۰۰۰ppm ، ۲۵۰۰ ، ۲۰۰ ، ۱۰۰، [۴]. ۰
۵۰۰۰
time 2500 ppm time 200 time 100 time No time
ppm ppm ppm inhibitor

۰۵۲۴۵۹ ۱۴۹۵۳ ۰۵۲۴۵۹ ۱۳۸۱ ۰ ۸۱۹۰۵ ۰۵۲۴۵۹ ۶۱۹۰۸ ۰۵۲۴۵۹ ۲۳۸۱۳
۲۶۲۳ ۱۵۷۱۶ ۳۶۷۲۱ ۱۴۷۶۴ ۳۱۴۷۵ ۹۰۴۹۵ ۴۷۲۱۳ ۷۰۵۰۴ ۱۵۷۳۸ ۳۳۳۴۳
۲۶۲۳ ۱۶۷۶۳ ۳۶۷۲۱ ۱۵۸۱۲ ۴۱۹۶۷ ۹۹۰۷۳ ۵۷۷۰۵ ۸۰۹۸۷ ۲۶۲۳ ۴۲۸۷۳
۳۶۷۲۱ ۱۷۷۱۶ ۴۷۲۱۳ ۱۶۶۶۹ ۴۷۲۱۳ ۱۱۰۵ ۷۳۴۴۳ ۹۰۵۲ ۳۱۴۷۵ ۵۲۴
۳۶۷۲۱ ۱۸۶۶۹ ۵۲۴۵۹ ۱۷۷۱۷ ۶۲۹۵۱ ۱۲۰۰۴ ۹۹۶۷۲ ۹۹۱۰۷ ۶۲۹۵۱ ۶۰۹۹
۴۷۲۱۳ ۱۹۶۲۲ ۵۲۴۵۹ ۱۸۵۷۵ ۷۳۴۴۳ ۱۲۸۶۲ ۱۳۱۱۵ ۱۰۹۶ ۸۹۱۸ ۷۰۵۲۹
۵۷۷۰۵ ۲۰۵۷۵ ۶۸۱۹۷ ۱۹۵۲۸ ۹۹۶۷۲ ۱۳۸۱۵ ۱۶۷۸۷ ۱۲۰۱ ۹۹۶۷۲ ۸۱۰۱۲
۶۲۹۵۱ ۲۱۵۲۸ ۷۳۴۴۳ ۲۰۴۸۱ ۱۲۵۹ ۱۴۷۶۹ ۲۱۵۰۸ ۱۲۹۶۵ ۱۳۱۱۵ ۹۰۵۵۴
۷۸۶۸۹ ۲۲۴۸۱ ۸۹۱۸ ۲۱۵۲۹ ۱۴۶۸۹ ۱۵۷۲۳ ۲۶۲۳ ۱۳۸۲۵ ۱۷۸۳۶ ۱۰۰۱۱
۸۹۱۸ ۲۳۵۲۹ ۱۰۴۹۲ ۲۲۴۸۲ ۱۷۳۱۱ ۱۶۵۸۲ ۳۲ ۱۴۸۷۶ ۲۳۰۸۲ ۱۰۹۶۶
۹۴۴۲۶ ۲۴۴۸۲ ۱۱۰۱۶ ۲۳۴۳۵ ۲۰۹۸۴ ۱۷۶۳۲ ۳۹۸۶۹ ۱۵۸۳۳ ۳۰۹۵۱ ۱۱۹۲۳
۱۱۰۱۶ ۲۵۳۴ ۱۳۱۱۵ ۲۴۳۸۹ ۲۴۶۵۶ ۱۸۵۸۶ ۴۶۶۸۹ ۱۶۷۹ ۳۸۸۲ ۱۲۸۸

۶۶۰۲۱ ۱۳۸۳۸۴۸۲۶۲۱۷۶۵۲۵۵۰۸۲۱۹۵۴۱۲۸۳۲۸۲۵۳۴۱۱۳۱۱۵۲۶۲۹۳

۱۲۰۶۶ ۲۷۳۴۱ ۱۵۷۳۸ ۲۶۲۹۵ ۳۲۵۲۵ ۲۰۵۹۱ ۶۴۵۲۵ ۱۸۷۰۵ ۵۸۲۳ ۱۴۷۹۷
۱۴۱۶۴ ۲۸۲۹۴ ۱۷۳۱۱ ۲۷۲۴۸ ۳۶۷۲۱ ۲۱۵۴۶ ۷۳۴۴۳ ۱۹۶۶۳ ۷۰۸۲ ۱۵۸۵۲

۳۱۲۵۱ ۱۶۷۱۶۸۳۴۱۲۰۵۲۶۸۲۸۸۵۲۲۴۰۵۴۰۳۹۳۲۸۲۰۲۱۸۸۸۵۲۹۲۴۷

۳sigmoid 4polyvinylpyrrolidone (PVP)

تخمین سرعت رشد کریستال های هیدرات گازی

۱۶۷۸۷ ۳۰۱۰۵ ۲۲۰۳۳ ۲۹۲۵۱ ۴۵۶۳۹ ۲۳۳۶ ۹۵۴۷۵ ۲۱۴۸۵ ۹۸۶۲۳ ۱۷۸۶۸
۱۸۳۶۱ ۳۱۰۵۹ ۲۳۰۸۲ ۳۰۲۰۴ ۵۱۴۱ ۲۴۳۱۶ ۱۰۵۴۴ ۲۲۴۴۴ ۱۱۱۷۴ ۱۸۷۳۳
۲۰۹۸۴ ۳۲۱۰۸ ۲۵۱۸ ۳۱۰۶۳ ۵۶۶۵۶ ۲۵۳۶۷ ۱۱۸۰۳ ۲۳۴۹۹ ۱۲۵۳۸ ۱۹۶۹۴

۸۰۵۱۲ ۲۴۵۵۵۱۳۲۲۲۶۳۲۲۶۰۸۵۲۳۲۱۱۱۲۶۷۵۴۳۳۰۶

۷۰۶۳۲ ۲۵۴۲۲۱۴۸۹۸۲۷۲۷۹۶۸۱۹۷۳۳۰۶۵۲۸۸۵۲۳۴۰۱۴

۳۲۶۲ ۲۸۲۳۵۷۳۹۶۷۳۳۹۲۴۳۲۳۴۹۶۸

۹۷۲۷۲ ۲۹۲۸۷۸۱۸۳۶۳۵۸۳۱۳۶۱۹۷۳۵۹۲۱

۲۰۹۹۲ ۳۰۱۴۸۸۸۶۵۶۳۶۸۸۱۳۹۳۴۴۳۶۹۷

۱۵۹۳ ۳۱۲۰۱۹۷۰۴۹۳۷۸۳۵۴۲۴۹۲۳۷۸۲۸

۹۴۰۳۳ ۳۲۱۵۷۱۰۴۳۹۳۸۷۸۸۴۴۵۹۳۸۷۸۲

۸۴۱۵۳ ۳۳۰۲۱۱۴۳۶۳۹۶۴۸۴۸۲۶۲۳۹۷۳۵

۷۷۷۳ ۳۳۹۷۸۱۲۳۲۸۴۰۷۹۳۵۱۹۳۴۴۰۶۸۹

۴۴۳۹۳ ۳۴۹۳۶۱۳۲۷۲۴۱۷۴۷۵۵۶۰۷۴۱۶۴۲

۳۹۳۴ ۳۵۸۹۶۱۴۴۷۹۴۲۶۰۶۵۸۲۳۴۲۶۹۱

۶۶۰۴۴ ۴۳۵۶۲۶۳۴۷۵۴۳۶۴۵

۴۶۱۶۴ ۴۴۶۱۱۶۷۱۴۸۴۴۵۰۴

۷۸۷۸۴ ۴۵۴۷۲۷۲۳۹۳۴۵۵۵۳

۹۵۴۲۵ ۴۶۴۲۷۷۷۱۱۵۴۶۶۰۳

۷۵۵۴۵ ۴۷۳۸۲۸۲۳۶۱۴۷۴۶۱

۸۱۷۵ ۴۸۴۳۵۹۰۲۳۴۸۴۱۵

جدول :۲ مقدار دی اکسیدکربن مصرف شده برای تشکیل هیدرات در دمای ۲۸۰/۱۵ کلوین و فشار ۷MPa ودر حضور بازدارنده PVP در غلظت های ۵۰۰۰ppm ، ۲۵۰۰ ، ۲۰۰ ، ۱۰۰، [۴]. ۰

۵۰۰۰ time 2500 ppm time 200 time 100 time No time
ppm ppm ppm inhibitor

۱۰۴۱۷ ۹۶۰۰۴ ۱۰۴۱۷ ۵۰۱۸۶ ۰ ۶۸۷۲۷ ۰ ۶۸۷۲۷ ۲۰۸۳۳ ۲۱۸۲۶
۱۰۴۱۷ ۱۰۵۸۲ ۱۰۴۱۷ ۶۰۰۰۴ ۹۳۷۵ ۸۶۲۱۶ ۹۳۷۵ ۷۷۴۸۹ ۲۰۸۳۳ ۳۱۶۴۴
۲۰۸۳۳ ۱۱۵۶۴ ۵۲۰۸۳ ۶۸۷۴۶ ۱۲۵ ۹۷۱۳۶ ۱۴۵۸۳ ۸۷۳۲۶ ۴۱۶۶۷ ۴۱۴۷
۴۱۶۶۷ ۱۲۵۴۷ ۷۲۹۱۷ ۷۷۴۸۱ ۱۳۵۴۲ ۱۰۴۷۸ ۱۷۷۰۸ ۹۶۰۶۴ ۳۱۲۵ ۵۰۱۹۳
۴۱۶۶۷ ۱۳۴۲ ۸۳۳۳۳ ۸۸۳۹۴ ۲۱۸۷۵ ۱۱۵۷۲ ۲۱۸۷۵ ۱۰۴۸۱ ۵۲۰۸۳ ۶۰۰۱۹
۶۲۵ ۱۴۴۰۲ ۹۳۷۵ ۹۶۰۳۴ ۲۸۱۲۵ ۱۲۵۵۶ ۲۹۱۶۷ ۱۱۴۶۵ ۷۲۹۱۷ ۶۸۷۵۴
۶۲۵ ۱۵۱۶۶ ۹۳۷۵ ۱۰۴۷۶ ۳۵۴۱۷ ۱۳۴۳۱ ۳۹۵۸۳ ۱۲۴۵۱ ۱۲۵ ۷۸۵۹۱
۸۳۳۳۳ ۱۶۱۴۸ ۱۰۴۱۷ ۱۱۴۵۸ ۴۴۷۹۲ ۱۴۳۰۷ ۵۳۱۲۵ ۱۳۴۳۷ ۱۹۷۹۲ ۸۷۳۴۵
۸۳۳۳۳ ۱۷۰۲۱ ۱۱۴۵۸ ۱۲۴۴۱ ۵۶۲۵ ۱۵۱۸۴ ۶۵۶۲۵ ۱۴۳۱۵ ۲۷۰۸۳ ۹۶۰۹۸
۱۱۴۵۸ ۱۸۰۰۴ ۱۶۶۶۷ ۱۳۴۲۴ ۶۷۷۰۸ ۱۶۱۷ ۸۲۲۹۲ ۱۵۱۹۴ ۳۳۳۳۳ ۱۰۵۹۴
۱۲۵ ۱۸۸۷۷ ۱۹۷۹۲ ۱۴۲۹۸ ۸۲۲۹۲ ۱۷۰۴۸ ۹۸۹۵۸ ۱۶۰۷۲ ۴۳۷۵ ۱۱۴۷
۱۴۵۸۳ ۱۹۷۵۱ ۲۵ ۱۵۲۸۲ ۱۰۱۰۴ ۱۸۰۳۷ ۱۱۸۷۵ ۱۷۰۶۱ ۵۷۲۹۲ ۱۲۴۵۷

۷۶۶۶۱ ۱۳۳۳۸۷۸۱۲۵۱۸۰۵۲۱۴۳۷۵۱۸۹۱۶۱۱۷۷۱۱۶۰۴۷۲۹۱۶۷۲۰۸۴۲

۸۰۷۷۱ ۱۴۳۲۷۹۷۹۱۷۱۸۹۳۴۱۶۹۷۹۱۹۹۰۳۱۳۳۳۳۱۷۰۳۱۳۶۴۵۸۲۱۷۱۶

۳۳۸۲ ۱۵۲۰۷۱۱۸۷۵۱۹۸۱۶۱۹۳۷۵۲۰۷۸۵۱۵۸۳۳۱۸۰۱۶۴۲۷۰۸۲۲۵۸۹

۲۲۹۱۷ ۲۳۴۶۳ ۵۰ ۱۸۸۹۱ ۱۷۶۰۴ ۲۱۶۶۴ ۲۳۰۲۱ ۲۰۸۱۱ ۱۴۳۷۵ ۱۶۱۹۸
۲۵ ۲۴۴۴۵ ۵۷۲۹۲ ۱۹۸۷۵ ۲۰۲۰۸ ۲۲۶۵۵ ۲۶۱۴۶ ۲۱۸۰۴ ۱۷۲۹۲ ۱۷۰۸۱

۳۸۰۷۲ ۱۸۰۷۵۲۰۶۲۵۲۲۶۸۹۲۹۴۷۹۲۳۶۴۷۲۲۸۱۲۲۰۷۵۲۶۶۶۶۷۲۵۳۱۹

۳۰۲۰۸ ۲۶۳۰۲ ۷۶۰۴۲ ۲۱۶۲۸ ۲۵۸۳۳ ۲۴۵۳ ۲۳۹۵۸ ۱۸۹۶
۳۳۳۳۳ ۲۷۱۷۶ ۸۵۴۱۷ ۲۲۶۱۳ ۲۹۰۶۲ ۲۵۴۱۵ ۲۷۷۰۸ ۱۹۸۴۶

۸۵۴۶۳ ۲۳۵۹۸۹۵۸۳۳۲۸۱۵۹

۵۲۶۴ ۲۴۴۷۵۱۰۶۲۵۲۹۱۴۲

۸۰۷۲۴ ۲۵۳۵۲۱۱۷۷۱۳۰۰۱۶

۷۱۹۷۴ ۲۶۲۳۱۳۱۲۵۳۰۸۹

۳۸۰۲۵ ۲۷۲۱۷۱۴۶۸۷۳۱۸۷۳

۸۰۲۵۵ ۲۸۰۹۴۱۵۹۳۷۳۲۷۴۷

۷۱۴۶ ۲۹۰۸۱۱۷۳۹۶۳۳۶۲۲

۳۸۵۴۶ ۳۰۰۶۹۱۹۰۶۲۳۴۶۰۵

۸۰۷۷۶ ۳۰۹۴۷۲۰۵۲۱۳۵۵۸۸

۵۷۸۱۷ ۳۱۹۳۶۲۲۳۹۶۳۶۵۷۲

۳۸۰۷۷ ۳۲۸۱۶۲۴۴۷۹۳۷۴۴۶

۲۹۲۲۸ ۳۳۸۰۴ ۲۶۱۴۶ ۳۸۴۳