پایان نامه ویژگی های فیزیکی ای که در تقطیر بنزین موتور بایتس مورد اندازه گیری

مدیر سایت ژوئن 15, 2016 0 Comments

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

کلیات تحقیق

مقدمه

دلایلی مانند رشد جمعیت، توسعه صنعت، افزایش شهرنشینی و ارتقاء شاخص های رفاه در زندگی بشر باعث افزایش روزمرهی مصرف انرژی در جهان شده است. در نتیجه تقاضای استفاده از سوختهای فسیلی نیز هر روز بیشتر شده که به نوبهی خود باعث ایجاد آلودگیهای متعدد می شود و عواقبی از قبیل گرم شدن کرهی زمین، ذوب شدن یخهای قطبی، بالا آمدن سطح آبهای جهان، از بین رفتن گونه های جانوری و گیاهی و … شده است. همچنین این آلایندهها علاوه بر تأثیرات مخرب فوق باعث ایجاد انواع بیماریها شده است. و این مسائل موجب نگرانی بشر شده و محققان را بر آن داشته است که برای مشکلات فوق چارهای بیاندیشند. بنا به دلایل فوق صرفنظر کردن از سوختهای فسیلی در حال حاضر ناممکن میباشد ولی میتوان ترتیبی اتخاذ کرد که وسایل مصرف کننده انرژیهای فسیلیِ بهینه شده با بهره گرفتن از سوختهای با کیفیت، آلایندههای کمتری تولید کنند. در این راستا محقق در زمینه های متعددی فعالیتهای مفیدی انجام دادهاند. که ازجمله آنها میتوان به بهبود کیفیت سوختهای فسیلی از جمله بنزین موتور اشاره کرد. طبق اعلام سازمان محافظت محیط زیست بخش زیادی از آلودگی کلانشهرهای کشور مربوط به آلایندههای خودروهای سبک بنزین سوز میباشد.

بنزین یکی از مهمترین محصولات تولید شده در پالایشگاههای نفت میباشد که به عنوان سوخت خودروها مورد استفاده قرار میگیرد. بنزین مخلوط پیچیدهای از صدها ترکیب فرار و قابل اشتعال مشتق شده از نفتخام با 4 الی 12 اتم کربن و نقاط جوشی در محدوده 30 الی 220 درجه سانتی گراد است[1]. این ماده در کشورهای مختلف نامهای مختلفی ازجمله گاز، گازولین، پترول، اسپیریت و … دارد. مؤسسهی استاندارد ASTM[1] تعریف زیر را برای بنزین ارائه داده است:” نفتای پالایش شدهای که ترکیبات آن اجازه میدهد بعنوان سوخت در موتورهای درونسوز مورد استفاده قرار گیرد.”

بطور معمول بیش از 45% نفتخام به بنزین تبدیل می شود که حاکی از اهمیت و تقاضای زیاد این ماده میباشدو این حجم مصرف، مسأله کیفیت و کنترل کیفیت را جهت نیل به اهدافی از قبیل بهبود عملکرد موتورهای بنزین سوز، افزایش عمر قطعات و از همه مهمتر عرضهی سوخت استاندارد جهت کاهش آلایندههای خارج شده از موتور را با اهمیتتر مینماید.

این پایان نامه تلاشی ناچیز جهت ارتقـاء کنترل بر کیفیت فراوردهی بنزین موتور از طریق پیش بینی عدد آرام سوزی آن با بهره گرفتن از داده های تقطیر به روش شبکه عصبی مصنوعی میباشد.

در این فصل کلیات تحقیق بررسی خواهد شد به طوریکه در بخش اول مقدمهای بر پایان نامه و در بخش دوم انگیزه ما در مورد انتخاب این موضوع و اهمیت آن بیان خواهد شد. در ادامه و در بخش سوم مسأله اصلی تحقیق معرفی خواهد شد. ضرورت انجام این رساله در بخش چهارم مطرح شده و در بخش پنجم، اهداف این پایان نامه که قصد داریم با انجام تحقیقات به آن دست یابیم بیان خواهد شد. در بخش ششم نوآوریای که برای حل مسأله این تحقیق جهت رسیدن به اهداف پایان نامه انجام شده مطرح خواهد شد و در نهایت در بخش هفتم این فصل نحوه فصلبندی این پایان نامه فهرست شده است.

اهمیت موضوع

همانگونه که بیان گردید حجم زیاد مصرف بنزین و تاثیر کیفیت آن بر عملکرد موتور و آلودگی محیط بر اهمیت کنترل نمودن شاخص های کیفیتی آن میافزاید. یکی از مهمترین شاخص های کیفیتی بنزین، عدد آرام سوزی بوده و شامل اطلاعاتی در برابر مقاومت بنزین در برابر خوداشتعالی میباشد[2].این پدیده زمانی رخ میدهد که حرارت ایجاد شده در اثر متراکم شدن سوخت و هوا در داخل سیلندر، باعث خود اشتعالی مخلوط، بدون وجود جرقه شود. خود اشتعالی سوخت باعث ضربههای فشاری در سیلندر، افزایش مصرف سوخت، کاهش قدرت موتور، احتراق ناقص و ایجاد آلودگی بیشتر و در بدترین حالت حتی ممکن است باعث آسیب دیدن و خرابی موتور شود[1].

روشهای متنوعی برای تعیین شاخص های کیفی فراوردههای نفتی (از جمله بنزین) وجود دارد که روشهای آزمایشگاهی متداولترین آنهاست. امروزه با پیشرفت علم رایانه، شاهد استفاده از آن در تمامی زمینه های علوم هستیم. یکی از خدماتی که این فنآوری جدید به پژوهشهای مبتنی بر روشهای آزمایشگاهی داده است ارائه سختافزارها و نرمافزارهای مناسب میباشد. علوم مهندسی شیمی نیز از این خدمات بیبهره نمانده و استفاده از رایانه در این زمینه علمی نیز منجر به کاهش هزینه و افزایش سرعت و دقت شده است. از جمله این نرمافزارها که در سالهای اخیر رشدی زیاد همراه با کاربری فراوان داشته روشهای مبتنی بر هوش مصنوعی میباشد.

بیان مسأله

همانگونه که اشاره شد عدد آرام سوزی مهمترین شاخصهی کیفی بنزین موتور میباشد. عدد آرام سوزی بیشتر نمایش دهنده بنزین مرغوبتر میباشد که نشان میدهد بنزین در مقابل ضربه مقاومتر بوده و موتور راحتتر کار می کند. اهمیت عدد آرام سوزی به ویژه در دهههای اخیر و با بالاتر رفتن ضریب تراکم[2] موتور خودروها بیشتر شده است. [3]. عدد آرام سوزی بنزین مانند اکثر دیگر مشخصات آن از روابط غیر خطی تبعیت نمینمایدکه این غیر خطی بودن به درصدهای حجمی مخلوط تشکیل دهنده بنزین بستگی دارد. بنابراین جهت مدلسازی آن بایستی از روشهای پیچیدهتری نسبت به روشهای خطی استفاده کرد. بطورکلی و در روشهای آزمایشگاهی، غالب شرکتهای تولید کننده بنزین موتور، عدد آرام سوزی آنرا با بهره گرفتن از دستگاه CFR[3] که یک موتور تک سیلند دارای شمارشگر ضربه[4] میباشد، اندازه گیری مینمایند.انجام این آزمایش صرفنظر از طول مدت زیاد آزمایش، بعلت استفاده از مواد خالص (نرمال هپتان،ایزو اکتان و تولوئن) دارای هزینه نسبی زیاد و همراه با ایجاد آلودگی صوتی و شیمیایی است. از طرفی بهعلت هزینه زیاد خرید دستگاه موتور CFR غالب آزمایشگاههای متوسط و کوچک امکان تهیه آنرا ندارند که در نتیجه امکان اندازه گیری عدد آرام سوزی بنزین را ندارند.

یکی دیگر از آزمایشهای مهم انجام یافته روی بنزین موتور، آزمایش تقطیر[5] میباشد که شامل اطلاعات مهمی در خصوص بازهی جوش ترکیبات تشکیل دهنده بنزین موتور میباشد. انجام این آزمایش بعلت سهلالوصول بودن آن در اکثر آزمایشگاههای نفت مرسوم میباشد. هدف از انجام این تحقیق بررسی امکان پیش بینی عدد آرام سوزی بنزین موتور با بهره گرفتن از داده های تقطیر همان نمونه بنزین به روش شبکه عصبی مصنوعی میباشد.

ضرورت تحقیق

بحرانهای ناشی از مصرف روزافزون انرژی در کشور ما تبدیل به یک مشکل در مدیریت کلان کشور شده است که علاوه بر آثار سوء زیست محیطی و بهداشتی باعث آسیب جبران ناپذیر به اقتصاد ملی نیز شده است. و وزارت نفت بهعنوان بزرگترین تأمین کننده سوخت مایع در کشور ناگزیر از وارد کردن میزان مورد نیاز افزون بر تولید داخل از خارج میباشد[4]. آنچه قابل ذکر است علیرغم سیاستهای انقباضی دولت جهت خرج از بحران، مصرف فراورده های نفتی ازجمله بنزین روندی صعودی داشته و این به معنی رو به رشد بودن روند ایجاد آلودگیهای ناشی از مصرف اینسوخت فسیلی است. بنابراین لازم است تا علاوه بر مصرف بهینه بنزین، با ارتقاء استانداردهای فعلی تولید بنزین بهEuro4 [6]و Euro5آلودگی حاصل از مصرف آن به سطوحی پایینتر تقلیل یابد. با توجه به موارد ذکر شده ضرورت تبیین و تعیین روشهای جدیدتری برای تولید فرآورده های باکیفیت و تواماً نیاز به ایجاد روشهای جدید جهت آزمایش مشخصههای کیفی آن بیش از پیش احساس می شود.

در این راستا تلاش شده است با داشتن داده های سریعالحصول و سهلالوصول به دست آمده از آزمایش تقطیر بنزین، عدد آرام سوزی آنرا که علاوه بر عدم امکان خرید دستگاه موتورCFR برای اکثر آزمایشگاهها، آزمایشی طولانی مدت، پرهزینه و آلاینده میباشد را با دقتی قابل قبول پیش بینی کرده و بهدست آوریم.

تعداد صفحه : 118

قیمت :14700 تومان