طراحي سيستم فازي مبتني بر جدول ارجاع جهت مدلسازي و پيش بيني ضريب نفوذ جرم در نانوسيالات

Design of Fuzzy System Based on Look up Table for Modeling and Predicting Diffusional Mass Transfer in Nanofluids

در اين پژوهش با استفاده از طراحي يك سيستم استنتاج فازي مبتني بر جدول ارجاع نفوذ جرم اسيد بنزوئيك در نانوسيالات پايه آبي گاما آلومينا و سيليكا مدل سازي و پيش بيني شده است. همچنين براي ارزيابي سيستم فازي طراحي شده، ضريب نفوذ اسيد بنزوئيك در نانوسيال در دماي ثابت ◦C 20 با استفاده از يك روش ساده و ارزان اندازه گيري شد و با نتايج مدل فازي مقايسه شده است. نتايج نشان دادند كه سيستم فازي طراحي شده با دقت بالايي مي ­تواند فرآيند نفوذ جرم اسيد بنزوئيك در نانوسيالات را تقليد كند. انحراف بين داده ­هاي آزمايشگاهي و مدل فازي براي نانوسيالات گاما آلومينا و سيليكا به ترتيب حدود 0/939 و 0/997 مي ­باشد. اندازه گيري ضريب نفوذ در نانوسيالات نشان داد كه در غلظت­ هاي پايين نانوذرات، ضريب نفوذ تغييري ندارد. اما با افزايش غلظت نانوذرات سيليكا كاهش قابل ملاحظه اي در ضريب نفوذ اسيد بنزوئيك مشاهده شد، بطوريكه در نسبت حجمي %0/8 ضريب نفوذ تا %35 كاهش مي­ يابد. عواملي چون غلظت نانوذرات، جنس نانوذرات و نوع آزمايش جهت تعيين ميزان نفوذ جرم، به شدت مي­ تواند روي فرآيند نفوذ جرم در نانوسيالات تاثير گذار باشد.

In this study, a fuzzy inference system based on look up table was used for modeling and predicting the diffusion coefficient of benzoic acid in the water based γ-Alumina and Silica nanofluids. Due to evaluate the designed fuzzy system, Nanofluids Diffusion coefficients of benzoic acid at constant temperature of 20 ◦C were measured with using a simple and inexpensive technique. The results revealed that the designed fuzzy system could accurately mimic the diffusional mass transfer in nanofluids. The deviation between fuzzy model and experiments for γ-Alumina and Silica nanofluids were about 0.939 and 0.997, respectively. The measurements showed that nanoparticles at low concentration did not have a significant effect on benzoic acid diffusion in nanofluids relative to that in pure water. But diffusion in silica nanofluids strongly reduced at high concentration of nanoparticles, as in volume fraction of 0.8% diffusion coefficient decreased up to 35% relative to that in base fluid. Such factors as the type of tests to determine the diffusion coefficient in nanofluids, nanoparticles concentration and type, could strongly influence of diffusional mass transfer in nanofluids.