مدل اصلاح شده حركت مواد در استوانه هاي دوار

Modified Model for Material Flow in Rotary Drums

در اين مقاله با استفاده از داده هاي به دست آمده از يك پايلوت آزمايشگاهي استوانه دوار شفاف يك مدل اصلاح شده، در شرايط پايا، براي بيان تغييرهاي ارتفاع بستر مواد نسبت به طول استوانه دوار ارايه شده است. ساختار مدل اصلاح شده بر مبناي مدل حالت پاياي موجود در مراجع و شامل 4 پارامتر اضافي نسبت به آن مي باشد.توسعه مدل شامل دو بخش است. در بخش اول با استفاده از داده هاي آزمايشگاهي ارتفاع بستر مواد در انتهاي تخليه و با استفاده از روش برازش بردار پشتيبان (SVR) شرط مرزي مدل اوليه تصحيح شده است، سپسبا استفاده از داده هاي آزمايشگاهي مربوط به ارتفاع پاياي بستر مواد در طول استوانه و با استفاده از الگوريتم ژنتيك (GA) پارامترهاي مدل اصلاح شده تعيين شده اند. براي اندازه گيري و تشخيص چگونگي تغيير انباشتگي مواد در ناحيه هاي گوناگون استوانه از فناوري پردازش تصويري استفاده شده است. مدل اصلاح شده در تمامي بازه ي پارامترهاي عملياتي و طراحي به ويژه در شيب هاي بالا و سرعت دوران پايين استوانه و همچنين در انتهاي تخليه مواد كه مدل اوليه براي آن انحراف زيادي از واقعيت را نشان مي دهد، تطابق بسيار مناسبي با داده هاي آزمايشگاهي دارد. ميانگين مربعات خطاي مدل اوليه در مقايسه با مدل اصلاح شده نسبت به داده هاي جمع آوري شده از سرتاسر طول استوانه از مقدار 0.122 به مقدار 0.014كاهش يافته است.

By use of experimental data، gathered from a pilot-scale rotary drum، which was made from transparent plastic materials، an improved model was developed for describing the steady state bed depth profile of material flow in a rotary drum. The structure of the improved model is based on the existing steady state model with four added parameters. Development of the improved model includes two stages. At the first stage، the boundary condition of the original model is corrected by use of the experimental data gathered from the bed depth of materials at the discharge cross section with Support Vector Regression (SVR) method. Then، the parameters of the improved model were calculated، using the bed depth of materials at various locations along the drum with the Genetic Algorithm (GA) method. Image processing techniques were used for measurement of the bed depth at different locations along the drum. The improved model was determined to have better fitness at all the ranges of operating and design parameters، particularly، at high values of the slope of drum and low values of rotational speed as well as the discharge end region، where the original model is not working well. The Mean Square Errors (MSE) of the original and the improved models were 0.122 and 0.014، respectively.