مقایسه پیش بینی دمای خروجی جمع کننده خورشیدی تخت با نتایج تجربی: دینامیک سیالات محاسباتی و شبکه عصبی مصنوعی
نویسندگان
1 گروه مکانیک (بیوسیستم) دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین، خوزستان، ایران
2 گروه مکانیک سیالات، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران
3 گروه مکانیک ماشینهای کشاورزی، واحد آزادشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، آزادشهر، ایران
doi
10.22067/jam.v7i1.59698چکیده
تجزیه و تحلیل دقیق یک جمع کننده خورشیدی با توجه به بالا بودن تعداد پارامترهای مؤثر بر عملکرد آن کار پیچیده ای است. هدف از انجام این تحقیق، مقایسه تجربی و نظری عملکرد جمع کننده خورشیدی با توجه به توزیع جریان و درجه حرارت در دینامیک سیالات محاسباتی و شبکه عصبی پرسپترون چندلایه برای پیش بینی دمای خروجی از جمع کننده خورشیدی صفحه تخت است. دمای خروجی از جمع کننده خورشیدی صفحه تخت بهصورت عددی با دینامیک سیالات محاسباتی و با شبکه عصبی مدل شد و با نتایج تجربی مقایسه شد. بهمنظور آموزش و ارزیابی شبکه های عصبی مصنوعی از پنج عامل ورودی میزان تشعشع خورشید، سرعت هوا، زمان روز، رطوبت و دمای هوا استفاده شد. برای مدل سازی عددی انتقال گرمای جمع کننده خورشیدی صفحه تخت از نرم افزار تجاری حجم محدود استفاده شد. در کار حاضر یک مدل دو بعدی از جمع کننده خورشیدی شامل صفحه جاذب، شیشه و فاصله هوایی بین صفحه جاذب و شیشه در تحلیل انتقال گرما ارائه شد. اثرات آشفتگی با مدل تلاطم مدل شد. حداکثر اختلاف دما بین نتایج عددی و تجربی با دینامیک سیالات محاسباتی حدود 6/4 کلوین بهدست آمد. تحلیل آماری برای مقایسه نتایج پیش بینی دمای خروجی دو روش شبکه عصبی و دینامیک سیالات محاسباتی صورت گرفت. نتایج نشان داد که شبکه عصبی به -لحاظ آماری نسبت به روش دینامیک سیالات محاسباتی تطابق بهتری با داده های تجربی دارد.
