Nghiên cứu một số thông số về cấu tạo và chế độ làm việc của thiết bị sấy tinh bột sắn kiểu khí động

-45- đặt vấn đề Việt Nam nớc có sản xuất nông nghiệp truyền thống lâu đời Từ nhiều năm nay, giá trị kinh tế mà sản xuất nông nghiệp mang lại luôn chiếm tỷ trọng lín tỉng thu nhËp qc d©n Trong sù nghiƯp công nghiệp hóa - đại hóa đất nớc nay, với 70% dân số sống dựa vào nông nghiệp việc công nghiệp hóa, đại hóa nông nghiệp nông thôn đợc coi nhiệm vụ trọng tâm hàng đầu Lấy việc phát triển kinh tế nông nghiệp làm sở tảng thúc đẩy ngành sản xuất dịch vụ khác phát triển sách đắn Đảng Nhà nớc ta Vấn đề chuyển dịch cấu trồng quan trọng sản xuất nông nghiệp chế thị trờng Ngoài loại nh lúa, ngô, chè, cà phê, cao su, loại ăn sắn đợc coi loại trọng điểm có khả phát triển mở rộng tăng giá trị sản xuất nông nghiệp Từ loại màu củ đợc trồng tự phát rải rác, diện tích trồng thay đổi bấp bênh theo nhu cầu tiêu dùng nớc điều kiện mùa vụ, sắn dần chuyển đổi thành loại công nghiệp mang lại giá trị kinh tế lớn góp phần tạo công ăn, việc làm nâng cao thu nhập cho nông dân Bản thân sắn loại trồng có khả thích nghi cao với điều kiện sống, dễ dàng chăm sóc, khả chống chịu loại sâu bệnh, thời tiết khắc nghiệt cao đặc biệt cho suất ổn định Chính lẽ mà chi phí đầu t cho việc trồng sắn không lớn, phù hợp với điều kiện kinh tế trình độ sản xuất ngời trồng sắn nớc ta Củ sắn sản phẩm thu đợc từ sắn với hàm lợng tinh bột cao (từ 25 ữ 30%) từ lâu đà đợc coi nguồn cung cấp lơng thực quan trọng cho ngời sau lúa ngô Nghề chÕ biÕn tinh bét tõ cđ s¾n ë ViƯt Nam giới đời từ sớm ngày đòi hỏi -46- có quan tâm thoả đáng từ phía quốc gia, nhà khoa học ngời sản xuất Một khâu quan trọng qui trình chế biến tinh bột sắn phơi sấy Bên cạnh việc gia tăng sản lợng sắn trồng việc chế biến đặc biệt sấy sản phẩm dạng bột cha đợc coi trọng nớc ta điều kiện Ngoài nhà máy chế biến tinh bột sắn lớn với dây chuyền thiết bị đại mà phần lớn liên doanh với nớc đợc đặt vùng trồng trọng điểm tồn nhiều làng nghề thủ công sản xuất bán thành phẩm thành phẩm nhng không ổn định chất lợng, khó khăn việc bảo quản dự trữ lâu dài Tại làng nghề này, khâu phơi sấy sản phẩm không đợc trọng, thiết bị để sấy thủ công, lạc hậu mà chi phí nhân công cao, khả thất thoát lớn quan trọng giá trị thơng phẩm tính cạnh tranh thị trờng xuất thấp Thực tế công nghệ sau hoạch cho thấy, vấn đề sấy nông sản thực quan tâm nghiên cứu thiết bị sấy rau quả, thực phẩm sản phẩm dạng hạt Với sản phẩm dạng bột nh tinh bột sắn đợc quan tâm, đặc biệt thiết bị cỡ vừa nhỏ thích hợp với điều kiện, trình độ canh tác chế biến sắn nớc ta Để nghề trồng chế biến sắn nớc ta phát triển, vấn đề cấp thiết đặt cần đầu t vào việc nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm làm sở để thiết kế, chế tạo mẫu máy ứng dụng cho khâu phơi sấy sản phẩm dạng bột tới độ ẩm bảo quản cho phép nhằm nâng cao chất lợng đồng thời giảm giá thành sản phẩm, tăng hiệu kinh tế Dới hớng dẫn giúp đỡ TS Trần Nh Khuyên, Bộ môn Máy Nông nghiệp - Khoa Cơ điện - Trờng Đại học Nông nghiệp 1, Hà Nội, tiến hành thực đề tài : "Nghiên cứu số thông số cấu tạo chế độ làm việc thiết bị sấy tinh bột sắn kiểu khí động" -47- Chơng tổng quan nghiên cứu 1.1 Tình hình sản xuất chế biến tinh bột sắn 1.1.1 Tình hình sản xuÊt Trong t×nh h×nh kinh tÕ, khoa häc kü thuËt phát triển nay, sản phẩm mang lại từ sắn có ý nghĩa quan trọng sản xuất công nghiệp đại Nếu nh trớc đây, sắn mang ý nghĩa nh lơng thực phục vụ cho nhu cầu dân sinh làm thức ăn cho chăn nuôi ngày đợc sử dụng nhiều ngành công nghiệp nh sản xuất giấy, bánh kẹo, cồn, chế biến thức ăn chăn nuôi, ngành dệt làm phụ gia cho trình sản xuất chế biến nh sấy sữa bột, sản xuất mì chính, sản xuất thuốc chữa bệnh cho ngời gia súc Chính điều giúp cho sắn đà chuyển dịch thành loại công nghiệp ngắn ngày quan trọng góp phần đáng kể tạo công ăn, việc làm nâng cao thu nhập cho ngời trồng chế biến sắn Bên cạnh nhu cầu sử dụng sản phẩm từ sắn ngày tăng thân sắn có nhiều u điểm giúp có khả phát triển nhanh chóng đáp ứng nhu cầu tiêu dùng xà hội Nh đà phân tích trên, sắn loại trồng có khả chịu sâu bệnh, thời tiết khô hạn tốt Cây sắn phát triển nhiều loại đất điều kiện khí hậu, dễ dàng trình trồng chăm sóc, vốn đầu t thấp, cho suất cao ổn định so với nhiều loại trồng khác sắn đợc trồng hầu hết khu vực giới rải rác 100 quốc gia vùng lÃnh thổ với tổng diện tích khoảng 16 triệu héc-ta tập trung chủ yếu châu Phi châu Từ nhiều năm nay, sản phẩm từ sắn đà trở thành mặt hàng xuất chiến lợc số quốc gia nh Brazil, Thái Lan, Indonesia, Nigieria [1] Tại Việt Nam, sắn đợc trồng hầu hết tỉnh nhiên tập trung chủ yếu vùng trung du miền núi phía Bắc, nam Trung bộ, Tây Nguyên số tỉnh phía Nam Từ lâu sắn đà đợc coi nguồn cung cấp lơng thực chủ yếu -48- đồng bào dân tộc miền núi đà trở thành sản phẩm hàng hoá mang lại nguồn thu nhập đáng kể cho ngời nông dân trồng sắn Từ nớc trồng sắn nhằm phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng nớc, Việt Nam đà trở thành quốc gia có sản lợng sắn xuất hàng đầu giới 1.1.2 Tình hình chế biến tinh bột sắn Sản phẩm thu đợc từ sắn tinh bột sắn, mục đích phục vụ cho ngành sản xuất công nghiệp tinh bột sắn đợc sử dụng nh loại lơng thực cung cấp nguồn thức ăn cho ngời vật nuôi với hàm lợng dinh dỡng cao góp phần không nhỏ sách ổn định an ninh lơng thực quốc gia toàn cầu Nghề chế biến tinh bột sắn đời từ sớm, nhiên yêu cầu, mục đích sử dụng trình độ sản xuất chế biến thời kỳ khác mà qui mô mức độ chế biến tinh bột sắn khác 1.1.2.1 Qui trình công nghệ chế biến Trong thực tế sản xuất, có nhiều phơng pháp chế biến củ sắn để tạo sản phẩm khác Hiện nay, nhu cầu sử dụng sản phẩm tinh bột sắn ngày cao giá trị kinh tế mà mang lại lớn việc chế biến tinh bột xu với nhiều phơng pháp qui mô khác Qui trình công nghệ chế biến tinh bột sắn từ củ sắn thờng đợc tiến hành theo bớc nh hình 1.1 [15] Củ sắn tơi sau ngâm, rửa tách vỏ bỏ qua công đoạn ngâm đợc đa vào nghiền xát tạo thành hỗn hợp gồm tinh bột, xơ bà số tạp chất Công đoạn ta phải lọc tách bà loại tạp chất sau đa vào bể lắng Nhờ trọng lợng thân mà hạt tinh bột từ từ lắng xuống đáy bể Gạn bỏ phần nớc phía ta đợc lớp bột dạng nhÃo Để thuận lợi cho trình phơi sấy ngời ta sử dụng phơng pháp thấm -49- hút dùng máy để vắt loại bớt nớc làm cho lớp bột trạng thái đông cứng với độ ẩm khoảng 35 ữ 40% sau bột đợc đem phơi khô tự nhiên đa vào máy sấy sơ Kết thúc công đoạn bột trạng thái độ ẩm khoảng 17 ữ 20% tính chất sản phẩm dạng bột tự tách vỡ thành cục nhỏ có kích thớc từ vài mm đến vài cm sắn củ Ngâm Rửa, bóc vỏ Nghiền, xát Lọc tách giảm ẩm phơi ( sấy) sơ sấy, làm nguội Bao gói bảo quản Hình 1.1 Qui trình chế biến tinh bột sắn Để đảm bảo cho việc sấy sản phẩm đến độ ẩm bảo quản độ khô đồng công đoạn khó khăn ta phải tiến hành làm vỡ cục tạo thành hạt nhỏ có kích thớc tơng ®èi ®ång ®Ịu sau ®ã míi tiÕp tơc tiÕn hµnh sấy để thu đợc sản phẩm tinh bột khô đạt độ ẩm 10 ữ 12% Bớc ta phải làm nguội cho bột trớc bao gói bảo quản -50- 1.1.2.2 Tình hình chế biến tinh bột sắn Việt Nam Tính đến trớc năm 1994, nớc ta lợng sắn đợc chế biến thành tinh bột không đáng kể, củ sắn sau thu hoạch thờng đợc đem chế biến trực tiếp thành thức ăn cho ngời vật nuôi Phần lại d thừa đợc đem thái lát phơi khô, đóng bánh để dự trữ cung cấp cho làng nghề thủ công Hiện đà có bớc nhảy vọt qui mô diện tích trồng sắn giúp cho sản lợng sắn củ hàng năm liên tục tăng đạt đợc chất lợng cao Cùng với phát triển đó, Việt Nam đà xuất nhà máy chế biến tinh bột công suất lớn với dây truyền thiết bị đại vùng trồng sắn trọng điểm tỉnh nh Yên Bái, Phú Thọ, Hà Tây, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Quảng NgÃi, Bình Dơng, Bình Phớc, Tây Ninh với nhu cầu cung cấp sắn lớn tập trung[1] Song song với việc phát triển sở sản xuất tập trung qui mô vừa nhỏ làng nghề chế biến đợc trì ngày phát triển Tuy nhiên việc ứng dụng thành khoa häc kü thuËt chÕ biÕn tinh bét s¾n sở nhiều hạn chế, công nghệ thiết bị sản xuất thiếu đồng Tại số sở sản xuất theo phơng pháp thủ công truyền thống đặc biệt làng nghề mà chất lợng giá trị kinh tế sản phẩm tinh bột sắn không cao, sức cạnh tranh thấp 1.2 Tầm quan trọng việc sấy sản phẩm dạng bột 1.2.1 ý nghĩa việc sấy khô sản phẩm dạng bột Sấy công đoạn quan trọng thiếu qui trình công nghệ chế biến sản phẩm dạng bột với mục đích lấy lợng ẩm định để sản phẩm dạng bột có thuỷ phần đảm bảo cho bảo quản lâu dài trớc đa vào chế biến công đoạn trình chế biến Tinh bột đợc coi loại nguyên liƯu hc chÊt phơ gia rÊt quan träng nhiỊu ngành công nghiệp, đặc biệt ngành công nghiệp nhẹ, -51- ngành thủ công mỹ nghệ, dợc phẩm, chế biến bên cạnh chức cung cấp lơng thực cho ngời chăn nuôi góp phần ổn định an ninh l−¬ng thùc, thùc phÈm Trong c¬ chÕ kinh tế thị trờng tinh bột đợc coi mặt hàng xuất mang lại lợi ích kinh tÕ rÊt lín cho c¸c qc gia xt khÈu thân ngời sản xuất chế biến Xuất phát từ giá trị kinh tế - xà hội đó, thực tiễn đòi hỏi phải có quy trình công nghệ sản xuất phù hợp sản xuất sản phẩm dạng bột đặc biệt tinh bột sắn Trong qui trình công nghệ chế biến bảo quản tinh bột sắn trình sấy có tầm quan trọng đặc biệt ảnh hởng lớn tới chất lợng, giá thành khả bảo quản sản phẩm sau chế biến Sản phẩm bột sau sơ chế có hàm lợng nớc cao, trung bình từ 17 ữ 20%, lợng ẩm sản phẩm cao hay thấp có tác dụng định đến chất lợng sản phẩm Hầu hết loại nông sản sau thu hoạch chế biến, đặc biệt sản phẩm có hàm lợng tinh bột cao, lợng ẩm sản phẩm lớn, không đợc phơi sấy kịp thời, nhân tố kích thích tích nhiệt cho trình hô hấp sinh học sản phẩm Đây nguyên nhân gây nên biến đổi chất sản phẩm đồng thời tạo điều kiện cho loại vi sinh vật sinh trởng phát triển, gây tợng nấm mốc, vón cục, đóng bánh tinh bột Hiện việc làm khô sản phẩm dạng bột chủ yếu dùng phơng pháp phơi sấy tự nhiên sử dụng thiết bị sấy thủ công không đảm bảo yêu cầu công nghệ Việc phơi sấy phơng pháp phơi tự nhiên phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, khống chế đợc nhiệt độ thích hợp yêu cầu sản phẩm, thời gian sấy kéo dài, sản phẩm bị hao hụt, lẫn tạp chất Chính điều đà làm giảm chất lợng sản phẩm, sản lợng thấp, khó giới hoá, không đáp ứng đợc yêu cầu sản xuất diện tích đất dùng cho trồng trọt đợc mở rộng Do cần thiết phải có thiết bị sấy chuyên dùng, phù hợp với đặc điểm yêu cầu công nghệ việc sấy sản phẩm dạng bột, hạn chế -52- phụ thuộc sản phẩm vào yếu tố môi trờng[15] 1.2.2 Đặc điểm vật liệu sấy dạng bột 1.2.2.1 Độ tan rời độ tan rời bột thấp so với độ tan rời lo¹i ngị cèc ch−a chÕ biÕn Do kÝch th−íc hạt bột nhỏ, không đồng đều, có hạt to, hạt nhỏ, hạt quần hay hạt đơn, chúng trợt khó khăn, làm cho độ tan rời toàn khối hạt thấp Đặc biệt mà hàm lợng nớc bột lên cao độ tan rời lại giảm nhanh chóng xt hiƯn hiƯn t−ỵng vãn cơc 1.2.2.2 TÝnh hÊp phơ Tuỳ theo điều kiện bảo quản mà khối bột có tính chất hấp phụ khác Nếu bảo quản theo phơng pháp đóng bao xếp thành khối lớn khả hấp phụ so với loại bột có phẩm chất tơng đơng nhng lại bảo quản theo phơng pháp đổ rời, san mỏng Khi chế biến nguyên liệu bột, nghĩa ta đà làm tăng thêm diện tích hấp phụ nguyên liệu, mà khả hấp phụ sản phẩm tốt, so sánh nguyên liệu sản phẩm Hấp phụ có nghĩa hút ẩm khí lạ Khi sản phẩm hút lạ làm giảm giá trị thơng phẩm sản phẩm nh khó sử dụng gây mùi vị lạ làm mùi đặc trng mặt hàng sản xuất Điều cần ý ta dùng phơng pháp sấy trực tiếp bột hấp phụ mùi tác nhân sấy nh điều kiện vệ sinh kho tàng bảo quản Các vật ẩm hay sản phẩm sấy thờng bảo quản môi trờng không khí, riêng sản phẩm sấy đến độ ẩm thấp lại có tính háo nớc nên hút ẩm từ môi trờng Quá trình tiếp xúc không khí ẩm vật ẩm thời gian định chúng xảy cân thuỷ phần 1.2.2.3 Tính dẫn nhiƯt vµ trun nhiƯt cđa vËt liƯu sÊy Nãi chung bét cã tÝnh dÉn nhiƯt vµ trun nhiƯt kÐm, độ trống rỗng khối bột tơng đối thấp, không khí, ẩm vi sinh vật côn trùng khó xâm nhập vào bên khối bột Các mặt hàng sản phẩm nông -53- nghiệp nói chung phần lớn việc dẫn nhiệt truyền nhiệt tác động không khí, độ ẩm, côn trïng vµ vi sinh vËt Ta nhËn thÊy r»ng, thùc tÕ nÕu ta ®ãng bao sè bét sấy bất lợi cho công tác bảo quản, lúc bột nóng, khả toả nhiệt lại chậm, nên dễ dàng kích động trình sinh lí - sinh hoá phát sinh nhanh chóng làm hỏng bột Do để đảm bảo đợc tính ổn định bột giai đoạn lu trữ, thiết phải làm cho bột nguội đóng gói 1.2.2.4 Tác dụng tơng hỗ vật liệu sấy môi trờng Khi áp suất nớc bề mặt bột pbt lớn áp suất riêng phần nớc môi trờng xung quanh bột pbn bột nhả ẩm vào môi trờng Ngợc lại, pbt nhỏ pbn bột hút ẩm từ môi trờng áp suất phụ thuộc nhiệt độ, độ ẩm Vì thế, sù hót Èm hay nh¶ Èm cđa bét phơ thc áp suất, nhiệt độ, độ ẩm môi trờng bột Quá trình hút nhả ẩm tự nhiên bột ẩm môi trờng xung quanh xảy nhanh để tiến tới trạng thái cân áp suất pbt = pbn Độ ẩm bột trạng thái độ ẩm cân wcb trình hô hấp bột coi nh áp suất Pbn phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm môi trờng không khí môi trờng Do trạng thái cân áp suất ẩm bột ẩm môi trờng xung quanh bị phá vỡ độ ẩm cân wcb phụ thuộc nhiệt độ, độ ẩm môi trờng Với bột sắn, độ ẩm cân làm khô để bảo quản đợc quy định 10 ữ 12%[18] áp suất pbt bề mặt bột phụ thuộc vào cờng độ bay ẩm hạt bột nên phụ thuộc nhiệt độ, độ ẩm hạt bột Để tăng cờng độ nhả ẩm bột vào môi trờng xung quanh (giảm thời gian làm khô bột) cần phải tăng áp suất pbt giảm pbn đồng thời làm tăng lợng nhiệt truyền sang bột, làm nóng bột bay ẩm hạt bột, tăng pbt [3],[4],[10] -54- 1.3 tình hình nghiên cứu ứng dụng thiết bị sấy sản phẩm dạng bột Nh đà nói trên, sấy khâu quan trọng thiếu trình chế biến bảo quản Vì thực tế sản xuất đà xuất nhiều phơng pháp sấy, tuỳ loại sản phẩm yêu cầu công nghệ mà áp dụng phơng pháp sấy khác Vấn đề sử dụng biện pháp phơi sấy tự nhiên hay thiết bị thủ công đáp ứng đợc yêu cầu sản xuất Chính điều đà thúc đẩy việc nghiên cứu lĩnh vực sấy phát triển nhanh đạt đến mức độ đại cao Hầu hết thiết bị sấy sử dụng tác nhân sấy lµ khÝ nãng thỉi c−ìng bøc qua khèi vËt liƯu NhiƯt tõ khÝ nãng trun sang bét Èm lµm n−íc sản phẩm sôi bốc thoát khỏi vật ẩm Hơi ẩm thoát khỏi sản phẩm đợc dòng khí sấy thải Quá trình diễn liên tục, đợc phân thành ba giai đoạn gồm giai đoạn gia nhiệt cho sản phẩm, giai đoạn tốc độ sấy không đổi giai đoạn sấy tốc độ giảm dần Hiện nay, giới đà nghiên cứu áp dụng nhiều phơng pháp sấy khác với thiết bị sấy đa dạng đáp ứng nhu cầu sấy nhiều loại sản phẩm Tuy nhiên việc nghiên cứu áp dụng thiết bị sấy phục vụ cho việc sấy sản phẩm dạng bột đặc biệt tinh bột sắn sơ sài tồn nhiều bất cập Các thiết bị để sấy cho sản phẩm dạng bột đợc áp dụng gồm số loại sau: 1.3.1 Thiết bị sấy kiểu thùng quay Bộ phận thiết bị thùng hình trụ tròn làm buồng sấy đặt nằm ngang hay nghiêng góc nhỏ, độ nghiêng từ 1/50 ữ 1/15 Thùng quay với tốc độ chậm n = (0,5 ữ 0,8)vòng/phút, quay liªn tơc T theo tÝnh chÊt cđa vËt sÊy, suất thiết bị ta chọn thông số đờng kính D, chiều dài L thùng sấy Thiết bị làm việc liên tục hay theo chu kú tõng mỴ mét - 118 - Phơ lôc Phô lôc QUY HOACH THUC NGHIEM MAY SAY BOT KIEU KHI DONG He so phuong trinh hoi bo = 0.3300851 b1 = 0.1781898 b2 = -0.0556162 b3 = -0.1344931 b12 = 0.0087500 b13 = -0.0662500 b23 = 0.0287500 b11 = 0.0913429 b22 = 0.0471596 b33 = 0.2062194 quy t0 t1 t2 t3 t12 t13 t23 t11 t22 t33 dang ma = 11.730602 = 9.5450185 = 2.9791709 = 7.2043366 = 0.3587150 = 2.7159852 = 1.1786351 = 5.0269275 = 2.5953623 = 11.348997 Co nghia Co nghia Co nghia Co nghia Khong Co nghia Co nghia Khong Co nghia Co nghia Co nghia Co nghia He so phuong trinh hoi quy dang thuc Co = 14.27613842 C1 = -0.09083497 C2 = -0.16203396 C3 = -8.74688394 C12 = 0.00000000 C13 = -0.04416667 C23 = 0.00000000 C11 = 0.00365372 C22 = 0.00188638 C33 = 2.29132706 MA TRAN THI NGHIEM VA KET QUA TINH TOAN HAM Y1 DO KHO KHONG DEU ( XAY DUNG THEO PHUONG AN BOX-WILSON ) _ | | | | | HAM Y1 DO KHO KHONG DEU | | N | X1 | X2 | X3 | | | | | | | THI NGHIEM | TINH TOAN|DO LECH BF | | | | | -1 | -1 | -1 | 0.58 | 0.6205 | 0.0016384 | | | | -1 | -1 | 1.02 | 1.1094 | 0.0079845 | | | -1 | | -1 | 0.49 | 0.5092 | 0.0003703 | | | | | -1 | 0.96 | 0.9981 | 0.0014534 | | | -1 | -1 | | 0.48 | 0.4840 | 0.0000159 | | | | -1 | | 0.65 | 0.7079 | 0.0033489 | | | -1 | | | 0.50 | 0.3728 | 0.0161905 | | | | | | 0.71 | 0.5966 | 0.0128511 | | | -1.68| | | 0.25 | 0.2888 | 0.0015047 | |10 | 1.68| | | 0.93 | 0.8882 | 0.0017455 | |11 | | -1.68| | 0.67 | 0.5571 | 0.0127573 | |12 | | 1.68| | 0.26 | 0.3700 | 0.0120910 | |13 | | | -1.68| 1.25 | 1.1397 | 0.0121610 | |14 | | | 1.68| 0.58 | 0.6873 | 0.0115107 | |15 | | | | 0.30 | 0.3301 | 0.0009051 | |16 | | | | 0.35 | 0.3301 | 0.0003966 | |17 | | | | 0.43 | 0.3301 | 0.0099830 | |18 | | | | 0.38 | 0.3301 | 0.0024915 | |19 | | | | 0.27 | 0.3301 | 0.0036102 | |20 | | | | 0.25 | 0.3301 | 0.0064136 | | | - 119 - Se =0.023800 Sr = 0.119423 KIEM TRA TINH TUONG THICH CUA MO HIMH TOAN Bac tu f1 = 7.00 Phuong sai thuc ung Stu = 0.0137 Ty so giua phuong sai thich ung/ phuong sai thi nghiem F = 0.20 Gia tri Fb tra bang theo tieu chuan Fisher Fb : 3.80 KET LUAN : Mo hinh thich ung XAC DINH GIA TRI TOI UU CUA HAM Y1 DO KHO KHONG DEU Cac thong so vao toi uu dang ma x[1] = -0.91015157 x[2] = 0.58965950 x[3] = 0.17989466 Cac thong so vao toi uu dang thuc xt[1] = 25.44924214 xt[2] = 42.94829749 xt[3] = 2.15396840 Gia tri toi uu cua HAM Y1 DO KHO KHONG DEU la : 0.22050067 - 120 - Phô lôc QUY HOACH THUC NGHIEM MAY SAY BOT KIEU KHI DONG He so phuong trinh hoi quy dang ma bo = 65.6812471 t0 = 129.2824378 b1 = 8.7516774 t1 = 25.9650471 b2 = 4.6626214 t2 = 13.8333693 b3 = 4.2872424 t3 = 12.7196703 b12 = 2.2462500 t12 = 5.1003902 b13 = -1.4262500 t13 = 3.2384781 b23 = -1.4312500 t23 = 3.2498313 b11 = 3.2525303 t11 = 9.9140940 b22 = 5.1665503 t22 = 15.7482517 b33 = 3.0651931 t33 = 9.3430684 Co Co Co Co Co Co Co Co Co Co nghia nghia nghia nghia nghia nghia nghia nghia nghia nghia He so phuong trinh hoi quy dang thuc Co = 511.57178530 C1 = -7.65298715 C2 = -16.29218664 C3 = -62.05987093 C12 = 0.08985000 C13 = -0.95083333 C23 = -0.95416667 C11 = 0.13010121 C22 = 0.20666201 C33 = 34.05770134 MA TRAN THI NGHIEM VA KET QUA TINH TOAN HAM Y2 CHI PHI NANG LUONG RIENG ( XAY DUNG THEO PHUONG AN BOX-WILSON ) _ | | | | |HAM Y2 CHI PHI NANG LUONG RIENG | | N | X1 | X2 | X3 | | | | | | | THI NGHIEM | TINH TOAN |DO LECH BF | | | | | -1 | -1 | -1 | 60.82 | 58.8527 | 3.8701530 | | | | -1 | -1 | 73.46 | 74.7161 | 1.5777478 | | | -1 | | -1 | 65.34 | 66.5480 | 1.4591974 | | | | | -1 | 91.52 | 91.3963 | 0.0152950 | | | -1 | -1 | | 71.87 | 73.1422 | 1.6185294 | | | | -1 | | 83.36 | 83.3006 | 0.0035320 | | | -1 | | | 75.22 | 75.1125 | 0.0115654 | | | | | | 91.14 | 94.2558 | 9.7082844 | | | -1.68| | | 59.85 | 60.1627 | 0.0978045 | |10 | 1.68| | | 91.54 | 89.6034 | 3.7504975 | |11 | | -1.68| | 72.20 | 72.4555 | 0.0652952 | |12 | | 1.68| | 90.02 | 88.1406 | 3.5321902 | |13 | | | -1.68| 66.81 | 67.1419 | 0.1101688 | |14 | | | 1.68| 83.52 | 81.5642 | 3.8251527 | |15 | | | | 66.54 | 65.6812 | 0.7374565 | |16 | | | | 66.24 | 65.6812 | 0.3122048 | |17 | | | | 65.70 | 65.6812 | 0.0003517 | |18 | | | | 63.92 | 65.6812 | 3.1019914 | |19 | | | | 64.36 | 65.6812 | 1.7456939 | |20 | | | | 67.05 | 65.6812 | 1.8734845 | | | Se =7.758350 Sr = 37.416596 - 121 - KIEM TRA TINH TUONG THICH CUA MO HIMH TOAN Bac tu f1 = 5.00 Phuong sai thuc ung Stu = 5.9316 Ty so giua phuong sai thich ung/ phuong sai thi nghiem F = 4.76 Gia tri Fb tra bang theo tieu chuan Fisher Fb : 5.10 KET LUAN : Mo hinh thich ung XAC DINH GIA TRI TOI UU CUA HAM Y2 CHI PHI NANG LUONG RIENG Cac thong so vao toi uu dang ma x[1] = -1.49219900 x[2] = -0.28088775 x[3] = -1.11208520 Cac thong so vao toi uu dang thuc xt[1] = 22.53900502 xt[2] = 38.59556124 xt[3] = 1.76637444 Gia tri toi uu cua HAM Y2 CHI PHI NANG LUONG RIENG la : 56.11289896 - 122 - Phô lôc GIA TRI TINH TOAN HAM THANH PHAN d1,d2, VA HAM TOI UU TONG QUAT D | | | | | HAM d1,d2, HAM TONG QUAT D | | N | X1 | X2 | x3 | | | | | | | y1 | y2 | d1 | d2 | D | | -| | | -1 | -1 | -1 | 0.58 |60.82 |0.86 | 0.92 |0.89 | | | | -1 | -1 | 1.02 |73.46 |0.60 | 0.80 |0.69 | | | -1 | | -1 | 0.49 |65.34 |0.89 | 0.89 |0.89 | | | | | -1 | 0.96 |91.52 |0.65 | 0.37 |0.49 | | | -1 | -1 | | 0.48 |71.87 |0.90 | 0.82 |0.86 | | | | -1 | | 0.65 |83.36 |0.84 | 0.60 |0.71 | | | -1 | | | 0.50 |75.22 |0.89 | 0.77 |0.83 | | | | | | 0.71 |91.14 |0.81 | 0.38 |0.55 | | | -1.68| | | 0.25 |59.85 |0.94 | 0.93 |0.94 | | 10 | 1.68| | | 0.93 |91.54 |0.67 | 0.37 |0.50 | | 11 | | -1.68| | 0.67 |72.20 |0.83 | 0.82 |0.82 | | 12 | | 1.68| | 0.26 |90.02 |0.94 | 0.41 |0.62 | | 13 | | | -1.68 | 1.25 |66.81 |0.37 | 0.88 |0.57 | | 14 | | | 1.68 | 0.58 |83.52 |0.86 | 0.60 |0.72 | | 15 | | | | 0.30 |66.54 |0.94 | 0.88 |0.91 | | 16 | | | | 0.35 |66.24 |0.93 | 0.88 |0.90 | | 17 | | | | 0.43 |65.70 |0.91 | 0.89 |0.90 | | 18 | | | | 0.38 |63.92 |0.92 | 0.90 |0.91 | | 19 | | | | 0.27 |64.36 |0.94 | 0.90 |0.92 | | 20 | | | | 0.25 |67.05 |0.94 | 0.87 |0.91 | | -| - 123 - Phô lôc QUY HOACH THUC NGHIEM MAY SAY BOT KIEU KHI DONG HAM D He so phuong trinh hoi quy dang ma bo = 0.9061433 t0 = 308.0319985 b1 = -0.1294912 t1 = 66.3496818 b2 = -0.0523955 t2 = 26.8467918 b3 = 0.0172682 t3 = 8.8480095 b12 = -0.0405726 t12 = 15.9103339 b13 = 0.0230689 t13 = 9.0463393 b23 = 0.0023799 t23 = 0.9332697 b11 = -0.0556326 t11 = 29.2860992 b22 = -0.0534250 t22 = 28.1239759 b33 = -0.0817234 t33 = 43.0208366 Co nghia Co nghia Co nghia Co nghia Co nghia Co nghia Khong Co nghia Co nghia Co nghia Co nghia He so phuong trinh hoi quy dang thuc Co = -8.42363154 C1 = 0.14023966 C2 = 0.20916794 C3 = 3.40994083 C12 = -0.00162291 C13 = 0.01537926 C23 = 0.00000000 C11 = -0.00222530 C22 = -0.00213700 C33 = -0.90803763 MA TRAN THI NGHIEM VA KET QUA TINH TOAN ( XAY DUNG THEO PHUONG AN BOX-WILSON ) _ | | | | | HAM TOI UU TONG QUAT D | | N | X1 | X2 | X3 | | | | | | | THI NGHIEM | TINH TOAN|DO LECH BF | | | | | -1 | -1 | -1 | 0.89 | 0.8625 | 0.0008940 | | | | -1 | -1 | 0.69 | 0.6385 | 0.0025521 | | | -1 | | -1 | 0.89 | 0.8388 | 0.0027424 | | | | | -1 | 0.49 | 0.4526 | 0.0012529 | | | -1 | -1 | | 0.86 | 0.8509 | 0.0000321 | | | | -1 | | 0.71 | 0.7192 | 0.0001278 | | | -1 | | | 0.83 | 0.8272 | 0.0000000 | | | | | | 0.55 | 0.5332 | 0.0004277 | | | -1.68| | | 0.94 | 0.9666 | 0.0009135 | |10 | 1.68| | | 0.50 | 0.5309 | 0.0011945 | |11 | | -1.68| | 0.82 | 0.8431 | 0.0005002 | |12 | | 1.68| | 0.62 | 0.6669 | 0.0017995 | |13 | | | -1.68| 0.57 | 0.6459 | 0.0060681 | |14 | | | 1.68| 0.72 | 0.7040 | 0.0001719 | |15 | | | | 0.91 | 0.9061 | 0.0000012 | |16 | | | | 0.90 | 0.9061 | 0.0000043 | |17 | | | | 0.90 | 0.9061 | 0.0000718 | |18 | | | | 0.91 | 0.9061 | 0.0000219 | |19 | | | | 0.92 | 0.9061 | 0.0001744 | |20 | | | | 0.91 | 0.9061 | 0.0000069 | | | Se =0.000260 Sr = 0.018957 - 124 - KIEM TRA TINH TUONG THICH CUA MO HIMH TOAN Bac tu f1 = 6.00 Phuong sai thuc ung Stu = 0.0031 Ty so giua phuong sai thich ung/ phuong sai thi nghiem F = 0.43 Gia tri Fb tra bang theo tieu chuan Fisher Fb : 4.40 KET LUAN : Mo hinh thich ung XAC DINH GIA TRI TOI UU TONG QUAT CUA THONG SO DAU RA Cac thong so vao toi uu dang ma x[1] = -1.15718115 x[2] = -0.05096484 x[3] = -0.05767439 Cac thong so vao toi uu dang thuc xt[1] = 24.21409425 xt[2] = 39.74517578 xt[3] = 2.08269768 XAC DINH GIA TRI TOI UU TONG QUAT CUA THONG SO DAU RA Gia tri toi uu tong quat ham y1 : 0.25317987 Gia tri toi uu tong quat ham y2 : 69.89769532 - 125 - Phụ lục Chơng trình giải toán quy hoạch thực nghiệm toán tối u tổng quát PROGRAM CHUONG_TRINH_QUI_HOACH_THUC_NGHIEM; Uses crt,printer,dos; Const maxX = 31;maxY=31;maxZ = 5; Type Mangx= Array[1 maxX,1 maxY] of real; MangY= Array[1 maxX] of real; Mangz= Array[1 maxZ] of real; Mangh1= Array[1 6] of real; Mangh2= Array[1 14,1 14] of real; Var X,c1,c2:mangx; y1,y2,y3,d1,d2,dt: mangy; b1ij,b2ij,b3ij,b4ij,bc1,bc2,bc3,bc4,bdij,bcd :mangh2; b1i,b2i,b3i,b4i,bd2,bid:mangh1; {Xo,esp,}xtu1,xtu2,xtu3,xtu4,xtud,xo,esp,xt: MangZ; i,j,i1,j1,N,p,no, Nb,N2,k,nn,ra: integer; Q,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,bo1,bo2,bo3,bo4,sao,fb,tb,bod: real; yz1,yz2,yz3,yz4,yt1d,yt2d,yzd:real; F,fl2: text; tentepsl,tentepkq,ch1,ch2,ch3,ch4,tm: string; Procedure Nhap; Begin clrscr; writeln('Nhap so lieu tu tep '); write('ten tep so lieu: ');readln(tentepsl); tentepsl:=tentepsl+'.pas'; writeln('Nhap so lieu tu tep '); write('ten tep ket qua : ');readln(tentepkq); tentepkq:=tentepkq+'.pas'; assign(f,tentepsl); reset(f); N:= 0; i:= 0; readln(f,tm); readln(f,ch1); readln(f,ch2); {readln(f,ch3);} readln(f,k,sao,p,no,tb); for j:=1 to k read(f,Xo[j]); for j:=1 to k read(f,esp[j]); while not EOF(f) begin i:= i + 1; for j:= to k read(f,X[i,j]); readln(f,y1[i],y2[i]); end; N:= i; close(f); end; Procedure Hesothuc(bo:real;b:mangh1;b1:mangh2); var i,j,u:byte;ci:mangy;c1:mangx; g1,g2,g3,co :real; begin g1:=0.0;g2:=0; g3:=0.0; - 126 - for i:=1 to k g1:=g1+b[i]*xo[i]/esp[i]; for i:=1 to k for j:=i to k g2:=g2+b1[i,j]*xo[i]*xo[j]/(esp[i]*esp[j]); Co:=bo-g1+g2; For i:=1 to k begin g3:=0.0; for j:=1 to k begin b1[j,i]:=b1[i,j];g3:=g3+b1[i,j]*xo[j]/(esp[i]*esp[j]);end; Ci[i]:=b[i]/esp[i]-g3-b1[i,i]*xo[i]/(esp[i]*esp[i]); for j:=i to k C1[i,j]:=b1[i,j]/(esp[i]*esp[j]); end; writeln(fl2,'':10,'Co = ',Co:2:8); for i:=1 to k writeln(fl2,'':10,'C',i,' = ',Ci[i]:2:8); for i:=1 to k-1 for j:=i+1 to k writeln(fl2,'':10,'C',i,j,' = ',C1[i,j]:2:8); for i:=1 to k writeln(fl2,'':10,'C',i,i,' = ',C1[i,i]:2:8); End; Procedure heso(ch:string;y:mangy;IJ:byte;var bo:real; var b:mangh1;var b1:mangh2); var q1,q2,q3,t, sr,sf,yo,yhq,sy,se,sbo,sbi,sbij,sbii, c1,c2,d4,d1,d2,d3,f2,Ft,f1,ttt1 :real;f12:text; u:integer;l,l1,l2,l3,tt,dt2:mangh1;tt1:mangx;ytt:mangy; Begin Writeln(fl2,'':4,'QUY HOACH THUC NGHIEM MAY ',tm ); Writeln(fl2,'':10); Writeln(fl2,'':10,'He so phuong trinh hoi quy dang ma '); Writeln(fl2,'':10); f2:= no-1; se:=0.0;sy:=0.0;yo:=0;sbo:=0.0;sbi:=0.0;sr:=0.0;sf:=0.0; sbij:=0.0;sbii:=0.0;c1:=0.0; c2:=0.0;d4:=0.0; q1:=exp((k-p)*ln(2));q2:=sqr(k-sao*sao); q3:=sqr(sao*sao); a2:=1/(q1+2*sao*sao); a3:=1/q1; a4:=1/(2*q3); a5:=(q1+2*sao*sao)/(2*q2*q1+(k*q1+2*q3)*no); a6:=(N*a2*a5-a4)/k; a1:=(k*q1+2*q3)/(2*q2*q1+(k*q1+2*q3)*no); a7:=a6+a4; for i:=N-no+1 to N begin yo:=yo+y[i];end; yo:=yo/no; for i:=N-no+1 to N begin Se:=Se+sqr(y[i]-yo);end; Sy:=sqrt(Se/f2); {Sbo:=a1*Sy;Sbi:=a2*Sy;Sbij:=a3*Sy;Sbii:=a7*Sy;} for i:=1 to N begin c1:=c1+y[i]; end; For i:=1 to k begin l[i]:=0; for u:=1 to N begin l[i]:=l[i]+x[u,i]*x[u,i]*y[u];end; c2:=c2+l[i]; end; bo:=c1*a1-a5*c2; ttt1:=abs(bo)/(Sy*Sqrt(a1)); if ttt1>=tb then begin nn:=1; Writeln(fl2,'':10,'bo = ',bo:2:7,'':5,' t0 = ',ttt1 :2:7,' Co nghia '); end else begin bo:=0; Writeln(fl2,'':10,'bo = ',bo:2:9,':5','t0 = ',ttt1:2:7,' Khong co nghia ');end; for i:=1 to k - 127 - begin l1[i]:=0.0; for u:=1 to N begin l1[i]:=l1[i]+x[u,i]*y[u]; end; b[i]:=l1[i]*a2;tt[i]:=abs(b[i])/(Sy*Sqrt(a2)); if tt[i]>=tb then begin nn:=nn+1 ;Writeln(fl2,'':10,'b',i:1,' = ',b[i]:2:7,'':5,' t',i,' = ',tt[i]:2:7,' Co nghia '); end else begin Writeln(fl2,'':10,'b',i:1,' = ',b[i]:2:7,'':5,' t',i,' = ',tt[i]:2:7,' Khong Co nghia ');b[i]:=0; end; end; for i:=1 to k-1 for j:=i+1 to k begin l2[i]:=0.0; for u:=1 to N begin L2[i]:=l2[i]+x[u,i]*x[u,j]*y[u];end; b1[i,j]:=l2[i]*a3; tt1[i,j]:=abs(b1[i,j])/(Sy*Sqrt(a3)); if tt1[i,j]>=tb then begin nn:=nn+1; Writeln(fl2,'':10,'b',i:1,j:1,' = ',b1[i,j]:2:7,'':5,'t',i:1,j:1,' = ',tt1[i,j]:3:7,' Co nghia '); end else begin Writeln(fl2,'':10,'b',i:1,j:1,' = ',b1[i,j]:2:7,'':5,'t',i:1,j:1,'= ',tt1[i,j]:3:7,' Khong Co nghia ');b1[i,j]:=0;end; end; for i:=1 to k begin l3[i]:=0.0; for u:=1 to N begin l3[i]:=l3[i]+x[u,i]*x[u,i]*y[u]; end; b1[i,i]:=a4*l3[i]-c1*a5+a6*c2; tt1[i,i]:=abs(b1[i,i])/(Sy*Sqrt(a4+a6)); if tt1[i,i]>=tb then begin nn:=nn+1; Writeln(fl2,'':10,'b',i:1,i:1,' = ',b1[i,i]:2:7,'':5,'t',i:1,i:1,'= ',tt1[i,i]:3:7, ' Co nghia '); end else begin Writeln(fl2,'':10,'b',i:1,i:1,' = ',b1[i,i]:2:7,'':5,'t',i:1,i:1,'= ',tt1[i,i]:3:7,' Khong Co nghia ');b1[i,i]:=0;end; end; sr:=0.0; for u:=1 to N begin d1:=0.0;d2:=0.0;d3:=0.0; for i:=1 to k begin d1:=d1+b[i]*x[u,i]; d2:=d2+b1[i,i]*x[u,i]*x[u,i]; end; for i:=1 to k-1 begin forj:=i+1 to k begin d3:=d3+b1[i,j]*x[u,i]*x[u,j];end; end; d4:=bo+d1+d2+d3; ytt[u]:=d4; dt2[u]:= sqr(d4-y[u]); Sr:=Sr+sqr(d4-y[u]); end; - 128 - writeln(fl2,'':5); Writeln(fl2,'':10,'He so phuong trinh hoi quy dang thuc '); hesothuc(bo,b,b1); writeln(fl2,'':5); writeln(fl2,'':10,'MA TRAN THI NGHIEM VA KET QUA TINH TOAN ',ch); writeln(fl2,'':20,'( XAY DUNG THEO PHUONG AN BOX-WILSON ) '); writeln(fl2,'':2,' ' ); writeln(fl2,'':2,'| | | | |',ch ); writeln(fl2,'':2,'| N | X1 | X2 | X3 | -|'); writeln(fl2,'':2,'| | | | | THI NGHIEM | TINH TOAN |DO LECH BF|'); writeln(fl2,'':2,'| -|'); for i:= to N begin write(fl2,'':2,'|',i:2,' |'); begin for j:= to K If x[i,j]