مقایسه الگوریتم‌های فراابتکاری در تعیین ضرایب بهینه آرنیوس برای کاهش مکانیزم سینتیکی دومرحله‌ای احتراق متان | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 58، شماره 1، 1405، صفحه 133-146 اصل مقاله (1.04 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2026.25246.7932 | ||
| نویسندگان | ||
| علیرضا اسحاقی؛ زینب پورانصاری* | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| یکی از چالش‌های مهم در شبیه‌سازی فرایندهای احتراق، تعیین دقیق ضرایب سینتیکی معادله آرنیوس است؛ زیرا این ضرایب تأثیر مستقیمی بر دقت پیش‌بینی نرخ واکنش دارند. در این پژوهش، چهار الگوریتم فراابتکاری شامل الگوریتم ژنتیک، الگوریتم گرگ خاکستری، الگوریتم ترکیبی ژنتیک–ازدحام ذرات و الگوریتم نهنگ برای بهینه‌سازی ضرایب معادله آرنیوس به کار گرفته شدند. به‌منظور ارزیابی عملکرد این الگوریتم‌ها، کاهش مکانیزم دومرحله‌ای احتراق متان به یک مکانیزم تک‌مرحله‌ای به‌عنوان مطالعه موردی انتخاب شد. نوآوری این پژوهش در ارزیابی تطبیقی و هم‌زمان عملکرد الگوریتم‌های مذکور و تعیین مناسب‌ترین روش بر اساس دو معیار ریشه میانگین مربعات خطا و زمان اجرا است. نتایج نشان داد که الگوریتم نهنگ با مقدار ریشه میانگین مربعات خطا برابر3325 0/0 دقیق‌ترین عملکرد را در تعیین ضرایب آرنیوس ارائه می‌دهد، درحالی‌که الگوریتم گرگ خاکستری با زمان اجرای 1/89ثانیه سریع‌ترین عملکرد را دارد. این مقایسه امکان انتخاب الگوریتم مناسب را بر اساس نیازهای دقت و سرعت محاسباتی فراهم می‌کند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که روش پیشنهادی علاوه بر کاربرد در کاهش مکانیزم احتراق متان، قابلیت استفاده برای تعیین ضرایب آرنیوس در سایر واکنش‌های شیمیایی را نیز دارد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| معادله آرنیوس؛ الگوریتم ژنتیک؛ الگوریتم نهنگ؛ الگوریتم گرگ خاکستری؛ الگوریتم ژنتیک - ازدحام ذرات | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 289 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 190 |
||