رضا بیگزاده

همزن های استاتیک تجهیزاتی برای آمیزش در راکتورهای شیمیایی و افزایش ضریب انتقال حرارت در مبدل های حرارتی هستند. در این تحقیق مشخصه های جریان سیال در لوله های مجهز به همزن های استاتیکی اصلاح شده با ابعاد هندسی متفاوت با روش شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شده است. همزن های نوارپیچیدۀ کلاسیک، نوارپیچیدۀ حفره دار و نوارپیچیدۀ V-Cut برای اعداد رینولدز 3000 تا 19000 بررسی شدند. الگوی جریان و افت فشار برای جریان سیال بر روی این همزن ها بررسی شد. هم چنین پس از تأیید اعتبار نتایج شبیه سازی، داده های به دست آمده برای آموزش مدل شبکۀ عصبی مصنوعی استفاده شد. عدد رینولدز و مؤلفه های هندسی همزن ها به عنوان متغیرهای ورودی شبکۀ عصبی برای تخمین ضریب اصطکاک استفاده شدند. کارایی مدل ها در تخمین ضریب اصطکاک ارزیابی شد که نتایج بیانگر خطای نسبی کمتر از 1 درصد است. خطای نسبی برای کلیۀ داده ها در حالت کلاسیک، V-Cut و حفره دار به ترتیب 75/0%، 57/0% و 52/0% و برای داده های ارزیابی به ترتیب 1/1%، 92/0% و 62/0% به دست آمد. 30 درصد داده ها به طور تصادفی برای ارزیابی شبکۀ عصبی در نظر گرفته شد که دقت بالای تخمین آن ها اعتبار مدل را اثبات می کند.