بررسی و ارزیابی ویژگی های کیفی بیودیزل با خواص دی الکتریک متناظر با استفاده از امواج مایکروویو

گرايش به سوي تحقيق پيرامون توليد و کاربرد انرژي¬هاي تجديدپذیر و از جمله بيوديزل به منظور کاهش گاز¬هاي گلخانه¬اي و آلايندگي¬هاي ناشي از سوخت¬هاي فسيلي يکي از مهم¬ترين مواردي است که در سياست¬هاي جهاني به آن پرداخته شده است. خواص دی الکتریک مواد نقش عمده¬ای در طراحی سامانه مایکروویو و فرآیند تولید و فرآوری بیودیزل دارند. هدف از این پژوهش، بررسی، ارزیابی و اندازه¬گیری ویژگی¬های بیودیزل تولیدی و میزان آلایندگی گاز¬های خروجی در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از فناوری پیشرفته مایکروویو و توسعه یک مدل عددی برای بررسی ارتباط بین پارامترهای مختلف موثر ویژگی¬های بیودیزل تولیدی و خواص دی الکتریک متناظر آن در فرکانس و دماهای مختلف می¬باشد. از روش سطح پاسخ و شبکه عصبی مصنوعی برای پیش¬گویی مدل، تعیین شرايط بهینه و پیش¬بینی استفاده شد. سامانه¬ي بازتابش پروب، جهت اندازه¬گيري خواص دی الکتریک نمونه¬های سوخت بیودیزل بکار گرفته شد. ویژگی¬های کیفی و خواص دی الکتریک (έ، ثابت دی¬الکتریک و ″ε، فاکتور اتلاف دی¬الکتریک) مواد پایه¬ای بیودیزل از روغن¬های مختلف شامل: روغن کرچک، روغن پالم و روغن ماهی با کاتالیزور پتاسیم هیدروکسید (KOH) در غلظت¬های (1، 5/1 و 2٪ وزن روغن) و مخلوط¬های مختلف آن در سه دمای (30، 45 و 60) درجه سلسیوس و در محدوده فرکانسی MHz 300 تا GHz 4 اندازه¬گیری شدند. همچنین، میزان آلایندگی گاز¬های خروجی (CO، HC و NOx) برای مخلوط سوخت B20 مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با افزایش فرکانس و دما، مقادیر ثابت دی¬الکتریک و فاکتور اتلاف هر سه نوع بیودیزل به ترتیب کاهش و افزایش می¬یابد. همچنین، در سه نوع مختلف سوخت بیودیزل همبستگی نزدیکی بین مقادیر ثابت دی¬الکتریک و فاکتور اتلاف با ویژگی¬های کیفی و میزان آلایندگی برقرار می¬باشد. در بین سوخت¬های مختلف، برای بیودیزل ماهی شبکه MLP با ساختار 9-13-2 با ضریب تبیین 986/0 و ریشه میانگین مربعات خطای 121/0 و شبکه RBF با ساختار 9-19-2 با ضریب تبیین 996/0 و ریشه میانگین مربعات خطای 083/0 برای آموزش شبکه، بهترین شبکه¬های عصبی مصنوعی برای پیش¬بینی می¬باشند. استفاده از روش مایکروویو هزینه آزمون¬ها را تا 7/91% کاهش خواهد داد. همچنین، نسبت هزينه سامانه مایکروویو به دستگاه¬های اندازه¬گیری مورد استفاده 6/96% کاهش یافته است.