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dc.contributor.authorSantos, Wellington Martins
dc.date.accessioned2022-11-25T14:09:46Z
dc.date.available2022-11-25T14:09:46Z
dc.date.issued2022-09-12
dc.identifier.citationSANTOS, Wellington Martins. Modelo machine learning de um trocador de calor tipo placa via modelo gerado no Aspen. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17077.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17077
dc.description.abstractMathematical optimization methods tend to be increasingly applied, both due to the greater capacity of computers, as well as the greater knowledge of the behavior of the systems and consequent knowledge of the variables to be modified, in order to obtain an optimized response. In the search for opportunities for improvement in chemical processes, such as predicting mass flow of refrigeration streams in the beverage industry, artificial intelligence and machine learning (ML) have been commonly used, which have been used in this industry since the 1980s, as they are sufficiently rigorous models and quick to activate control devices effectively. Therefore, this work has the final objective of building a mathematical model using machine learning, which calculates the mass flow rate of the ethanol input stream (cooling fluid) in the plate heat exchanger at the brewery. From measurements of temperature, pressure and flow of the real currents of the company's heat exchangers (AMBEV), a model was developed in Aspen HYSYS®, to represent the behavior of these exchangers. From a mesh of inputs, the model was used to simulate the outputs. These outputs were used to build an empirical model that represented the process. Three types of empirical models were used for supervised learning: linear regression, multilayer perceptron and decision tree. To optimize and evaluate the models, data were separated into cross-validation and testing. The decision tree model was able to better predict the mass flow rate of the Ethanol stream with a standard deviation of 1.92×10^(-08) and 0 Kg/s, for the respective heat exchangers.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectTrocador de calorpor
dc.subjectIndústria de bebidaspor
dc.subjectInteligência artificialpor
dc.subjectAspen HYSYSeng
dc.subjectMachine learningeng
dc.subjectBeverage industryeng
dc.subjectArtificial intelligenceeng
dc.subjectHeat exchangereng
dc.titleModelo machine learning de um trocador de calor tipo placa via modelo gerado no Aspenpor
dc.title.alternativeMachine learning model for a plate heat exchanger based on an ASPEN modeleng
dc.typeTCCpor
dc.contributor.advisor1Ribeiro, Marcelo Perencin de Arruda
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0381402687491195por
dc.description.resumoMétodos de otimização matemática tendem a ser cada vez mais aplicados, tanto pela maior capacidade dos computadores, quanto pelo maior conhecimento do comportamento dos sistemas e consequente conhecimento das variáveis a serem modificadas, para obter uma resposta otimizada. Na busca de oportunidades de melhorias em processos químicos como prever fluxo mássica de correntes de refrigeração na indústria de bebidas, passou-se a empregar comumente a inteligência artificial e machine learning (ML) que são utilizados nessa indústria desde os anos 80, pois são modelos suficientemente rigorosos e rápidos para ativar os dispositivos de controle de forma eficaz. Logo, este trabalho tem objetivo final de construir um modelo matemático utilizando machine learning que calcule a vazão mássica da corrente de entrada de etanol (fluido de refrigeração) no trocador de calor de placas na cervejaria. A partir de medições de temperatura, pressão e vazão das correntes reais dos trocadores de calor da empresa (AMBEV), desenvolveu-se um modelo em Aspen HYSYS®, para representar o comportamento desses trocadores. A partir de uma malha de entradas, utilizou-se o modelo para simular as saídas. Essas saídas foram utilizadas para construir um modelo empírico que representasse o processo. Três tipos de modelos empíricos foram utilizados para o aprendizado supervisionado: regressão linear, perceptron de múltiplas camadas e árvore de decisão. Para otimizar e avaliar os modelos, os dados foram separados em validação cruzada e teste. O modelo árvore de decisão conseguiu prever melhor a vazão mássica da corrente Etanol com desvio padrão de 1,92e-08 e 0 Kg/s, para os respectivos trocadores de calor.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/9510667439952406por
dc.publisher.courseEngenharia Química - EQpor


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