Developing a model for calculating pure gas thermal conductivity at P=۱bar using particle swarm optimization algorithm

Publish Year: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 35

This Paper With 12 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_GPJU-10-2_002

تاریخ نمایه سازی: 18 فروردین 1403

Abstract:

One of the most crucial variables in the study of heat transport is thermal conductivity and methods for measuring this variable have long been sought after. In this paper, to achieve the equation for approximation of the thermal conductivity coefficient, ۶۱ experimental data were collected for pure gases in P=۱ bar and variable temperature (۹۱.۸۸-۱۵۰۰ K). The proposed model was then obtained using the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm in MATLAB V۲۰۱۵. It includes a variety of hydrocarbon and non-hydrocarbon compounds. The physical properties of pure gases including temperature, critical temperature, critical pressure, molecular weight, viscosity, and heat capacity at constant volume were obtained for pure components and used for prediction of the conductivity of these gases. Also, during the validation phase, the suggested model attained the most accurate prediction withR^۲=۰.۹۹۹۵. This model is capable of predicting the thermal conductivity coefficient of gases with a mean relative error percentage of ۴.۶۷% and mean square error percentage of ۲.۴۲۱۰×۱۰-۴% compared to actual data. These results are significantly better than those obtained from other models.

Keywords:

heat transfer , thermal conductivity , pure gas , particle swarm optimization algorithm

Authors

Amirhossein Oudi

Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, University of Kashan, Kashan, Iran

Samaneh Faramarzi

Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran

Shiva Yarmohammadian

Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran

Yegane Davoodbeygi

Department of Chemical Engineering, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Ghassemi, M., Kamvar, M., & Steinberger-Wilckens, R. (۲۰۲۰). Fundamentals of heat ...
  • Asadi, I., Shafigh, P., Hassan, Z. F. B. A., & ...
  • Guildner, L. A. (۱۹۷۵). Thermal Conductivity of Gases. III. Some ...
  • Ubbelohde, A. R. (۱۹۳۵). The thermal conductivity of polyatomic gases. The ...
  • Chapman, S., & Cowling, T. G. (۱۹۹۰). The mathematical theory of ...
  • Hirsehfelder, J. O., Curtiss, C. F., & Bird, R. B. ...
  • Longuet‐Higgins, H. C., & Pople, J. A. (۱۹۵۶). Transport properties ...
  • Longuet-Higgins, H. C., & Valleau, J. P. (۱۹۵۸). Transport coefficients ...
  • Choh, S. T. (۱۹۵۸). The kinetic theory of phenomena in dense ...
  • Srivastava, B. N., & Barua, A. K. (۱۹۶۰). Thermal conductivity ...
  • Davis, H. T., Rice, S. A., & Sengers, J. V. ...
  • Bogoliubov, N. N., De Boer, J., & Uhlenbeck, G. E. ...
  • Horrocks, J. K., & McLaughlin, E. (۱۹۶۳). Non-steady-state measurements of ...
  • Meixner, J. (۱۹۶۵). Statistical mechanics of equilibrium and non-equilibrium. Statistical Mechanics ...
  • Sengers, J. V. (۱۹۶۶). Divergence in the Density Expansion of ...
  • Mathur, S., Tondon, P. K., & Saxena, S. C. (۱۹۶۷). ...
  • Tye, R. P., Hayden, R. W., & Spinney, S. C. ...
  • De Groot, J. J., Kestin, J., & Sookiazian, H. (۱۹۷۴). ...
  • Healy, J. J., De Groot, J. J., & Kestin, J. ...
  • Pliński, E. F., & Witkowski, J. S. (۲۰۰۱). Prediction of ...
  • He, M. G., Liu, Z. G., & Yin, J. M. ...
  • Eslamloueyan, R., & Khademi, M. H. (۲۰۰۹). Estimation of thermal ...
  • Gauthier, S., Giani, A., & Combette, P. (۲۰۱۳). Gas thermal ...
  • Ribeiro, V. G., Zabadal, J. G., Monticelli, C. O., & ...
  • Lang, S., Pollak, S., & Frerich, S. (۲۰۱۹). Development of ...
  • Cardona, L. F., & Valderrama, J. O. (۲۰۲۰). Physical and ...
  • Li, F., Shang, F., Cheng, S., Ma, W., Jin, H., ...
  • Kim, D., Liu, H., Yang, X., Yang, F., Morfitt, J., ...
  • Liu, H., Yang, F., Yang, X., Yang, Z., & Duan, ...
  • Dehlouz, A., Jaubert, J. N., Galliero, G., Bonnissel, M., & ...
  • Liu, Y., Wu, C., Zheng, X., & Li, Q. (۲۰۲۲). ...
  • Niksirat, M., Aeenjan, F., & Khosharay, S. (۲۰۲۲). Introducing hydrogen ...
  • Rottmann, M., & Beikircher, T. (۲۰۲۲). Pressure dependent effective thermal ...
  • Yu, K., Wang, X., & Wang, Z. (۲۰۱۶). Multiple learning ...
  • Cai, P., Nie, W., Chen, D., Yang, S., & Liu, ...
  • Liu, Q., Nie, W., Hua, Y., Peng, H., Liu, C., ...
  • Vyazovkin, S., Burnham, A. K., Criado, J. M., Pérez-Maqueda, L. ...
  • Parwekar, P., Rodda, S., & Vani Mounika, S. (۲۰۱۸). Comparison ...
  • Kennedy, J., & Eberhart, R. (۱۹۹۵, November). Particle swarm optimization. ...
  • Buyukada, M. (۲۰۱۶). Co-combustion of peanut hull and coal blends: ...
  • Song, C. (۲۰۱۱, July). Parameter estimation of the pyrolysis model ...
  • Safari, H., & Jamialahmadi, M. (۲۰۱۴). Thermodynamics, kinetics, and hydrodynamics ...
  • Farajnezhad, A., Afshar, O. A., Khansary, M. A., Shirazian, S., ...
  • Moeini, P., & Bagheri, A. (۲۰۲۰). Adsorption kinetic modeling of ...
  • de Paulo, E. H., Folli, G. S., Nascimento, M. H., ...
  • Troudi, H., Ghiss, M., Ben Guedria, N., Ellejmi, M., & ...
  • Farajpour, E., Behbahani, T. J., & Ghotbi, C. (۲۰۲۲). A ...
  • Eberhart, R., & Kennedy, J. (۱۹۹۵, October). A new optimizer ...
  • Zhang, Y., & Wu, L. (۲۰۱۱). A hybrid TS-PSO optimization ...
  • Darvishi, R., Esfahany, M. N., & Bagheri, R. (۲۰۱۶). Numerical ...
  • Pranava, G., & Prasad, P. V. (۲۰۱۳, February). Constriction coefficient ...
  • Rao, P. S., Varma, G. P., & Prasad, C. D. ...
  • Rajpoot, V., Srivastava, D. K., & Saurabh, A. K. (۲۰۱۴). ...
  • Green, D. W., & Southard, M. Z. (۲۰۱۹). Perry's chemical engineers' ...
  • Reid, R. C., Prausnitz, J. M., & Poling, B. E. ...
  • Robert, D. (۱۹۶۵). Thermal Conductivity of Gases and Liquids ...
  • Eucken, A. (۱۹۱۱). On the temperature dependence of the thermal ...
  • Gregory, H. (۱۹۲۸). The thermal conductivities of oxygen and nitrogen. Proceedings ...
  • Mann, W. B., & Dickins, B. G. (۱۹۳۱). The thermal ...
  • Gratch, S. (۱۹۵۰). Discussion:“New Measurements of the Heat Conductivity of ...
  • Sherratt, G. G., & Griffiths, E. (۱۹۳۹). VI. A hot ...
  • Zhao, Z., Wang, J., Sun, B., Arowo, M., & Shao, ...
  • Liu, Y., Hong, W., & Cao, B. (۲۰۱۹). Machine learning ...
  • Farzaneh-Gord, M., Rahbari, H. R., Mohseni-Gharesafa, B., Toikka, A., & ...
  • Misic, D., & Thodos, G. (۱۹۶۱). The thermal conductivity of ...
  • Misic, D., & Thodos, G. (۱۹۶۳). Atmospheric Thermal Conductivities of ...
  • Bromley, L. A. (۱۹۵۲). Thermal conductivity of gases at moderate pressures. ...
  • Stiel, L. I., & Thodos, G. (۱۹۶۴). The thermal conductivity ...
  • نمایش کامل مراجع