Fan and pitch angle selection for efficient mine ventilation using analytical hierachy process and neuro fuzzy approach
Analitik hiyerarşi süreci ve nöro-bulanık algoritması kullanılarak etkili maden havalandırma için fan ve eğim açısı seçimi
- Tez No: 313766
- Danışmanlar: PROF. DR. TEVFİK GÜYAGÜLER, YRD. DOÇ. DR. NURAY DEMİREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Havalandırma, yeraltı madenciliği için kritik bir işlemdir. İyi bir havalandırma sisteminin olmamasından kaynaklanan zararlı gazlar, patlamalar ve zehirlenmeler yaratarak ölümlere neden olabilir. Uygun bir havalandırma sistemi, solunum için madencilere yeterli temiz hava sağlar. Fanlar, maden içerisindeki hava miktarını ve dağılımını belirledikleri için havalandırma içinde büyük bir etkiye sahiptirler. Bu nedenle, fanın maden için uygunluğuna dikkat edilmesi gerekmektedir. Uygun olmayan bir fanın seçimi, güvenlik ve üretim hızını azaltarak, yatırım ve işletme maliyetlerinin artmasına sebep olmaktadır. Ayrıca, bir fanın etkinliğinde, fanların kanatlarının eğim açısı önemli bir role sahiptir. Sonuç olarak, azami verimle çalışan bir fan ve ona uygun eğim açısının seçimiyle, daha verimli bir maden havalandırması sağlanabilir.Bu araştırma çalışmasında temel amaç, ana fan ve ona uygun eğim açı seçiminde verimliliği en üst seviyeye çıkaracak bir karar verme metodolojisini oluşturmaktır. Çok kriterli bir karar verme sürecinde, ikili karşılaştırmayı baz alan Analitik Hiyerarşi Süreci sıklıkla kullanılmaktadır. Bunun yanısıra, Bulanık Mantık, analitik hiyerarşi süreci ve kombine edilmiş model ile birlikte bir uzman sistem olarak daha iyi sonuçlar sunmamaktadır. Çünkü bulanık AHS çalışmadaki belirsizlik oranını arttırmıştır. Ancak, bulanık analitik hiyerarşi süreci, belirsiz ve karmaşık veri seti ile çalışıldığında uygulanamaz olabilir. Bu nedenle, yumuşak hesaplama yöntemleri karmaşık durumlar için kullanılabilir. Yumuşak hesaplama yöntemlerinden biri Nöro-Bulanık algoritmasıdır. Nöro-Bulanık karmaşık karar verme konularında kullanılan veri seti benzetmesi geniş kapsamlı sonuçlar sağlamaktadır.Bu çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. Bunlar: i) Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) ve Bulanık Analitik Hiyerarşi Süreci (Bulanlık AHS) kullanılarak fan seçimi ve ii) Nöro-Bulanık algoritma and Bulanık AHS yöntemi kullanılarak en uygun eğim açısının belirlenmesidir.Bu çalışma Bulanık AHS yönteminin, ana fan seçimi için etkin bir şekilde kullanılabilir olduğunu göstermiştir. Bulanık AHS uygulamada AHSden daha kullanışlıdır, zira daha fazla uzmanlık ve tasarımcı bilgilerini içermektedir ve sorunun değerlendirmesini zorlaştırmaktadır. Bulanık AHS ve Nöro-Bulanık eğim açısı seçimi için karşılaştırıldığında, her iki metodoloji de aynı sonucu vermiştir. Bu nedenle, karmaşık ve belirsiz veriler olduğu durumda Nöro-Bulanık kullanımı geçerli olacaktır.
Özet (Çeviri)
Ventilation is a critical task in underground mining operation. Lack of a good ventilation system causes accumulation of harmful gases, explosions, and even fatalities. A proper ventilation system provides adequate fresh air to miners for a safe and comfortable working environment. Fans, which provide air flow to different faces of a mine, have great impact in ventilation systems. Thus, selection of appropriate fans for a mine is the acute task. Unsuitable selection of a fan decreases safety and production rate, which increases capital and operational costs. Moreover, pitch angle of fans? blades plays an important role in fan?s efficiency. Therefore, selection of a fan and its pitch angle, which yields the maximum efficiency, is an emerging issue for an efficient mine ventilation.The main objective of this research study is to provide a decision making methodology for the selection of a main fan and its appropriate pitch angle for efficient mine ventilation. Nowadays, analytical hierarchy process as multi criteria decision making is used, and it yields outputs based on pairwise comparison. On the other hand, Fuzzy Logic as a soft computing method was combined with analytical hierarchy process and combined model did not yield appropriate results; because Fuzzy AHP increased uncertainty ratio in this study. However, fuzzy analytical hierarchy process might be inapplicable when it faces with vague and complex data set. Soft computing methods can be utilized for complicated situations. One of the soft computing methods is a Neuro-Fuzzy algorithm which is used in classification and DM issues.This study has two phases: i) selection of an appropriate fan using Analytical Hierarchy Process (AHP) and Fuzzy Analytical Hierarchy Process (Fuzzy AHP) and ii) selection of an appropriate pitch angle using Neuro-Fuzzy algorithm and Fuzzy AHP method.This study showed that AHP can be effectively utilized for main fan selection. It performs better than Fuzzy AHP because FAHP contains more expertise and makes problems more complex for evaluating. When FAHP and Neuro-Fuzzy is compared for pitch angle selection, both methodologies yielded the same results. Therefore, utilization of Neuro-Fuzzy in situation with complicated and vague data will be applicable.
Benzer Tezler
- Eksenel fanlarda rotor-stator etkileşim yüzeyi modellerinin ve kanat profillerine kaydırma uygulamasının performansa etkileri
The influence of rotor-stator frame change models and applying sweep method to blade profiles on axial fan performance
ERİM TAYLAN ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
- Design and performance analysis of a variable pitch axial flow fan for Ankara Wind Tunnel
Ankara Rüzgar Tüneli için pala açısı değiştirilebilen eksenel bir fan tasarımı ve performans analizi
LEVENT YALÇİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Hava ve Uzay HekimliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SİNAN AKMANDOR
- Yüksek basınç püskürtmeli bir sıvı yakıt brülorünün yakıt sisteminin modellenmesi
Modelling of fuel system of a high pressure oil atomizing burner
F.MURAT GEDİK
- Linyit yakan değişik dağıtıcı elekli akışkan yataklarda ayrışma ve aglomerasyon
Segregation and agglomeration in lignite burning fluidised beds with different distrubutor plates
M.FERHAT YARDIM
- Saç kurutma makinesinde çıkış sıcaklığı dağılımının iyileştirilmesi ve kurutma oranı üzerindeki etkisi
The improvement of outlet temperature distribution in the hair dryer and effects on drying rate
FATMA NUR ÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZDEN AĞRA