Để thiết lập ma trận quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp 1, tiến hành thí nghiệm thay đổi đồng thời ba yếu tố trên (k=3), số thí nghiệm tại tâm là no = 3, tối ƣu h a theo phƣơng pháp quy hoạch trực giao cấp 1 nên số thí nghiệm là N = 2k = 8 thí nghiệm.
Từ hệ tọa độ Z1, Z2, Z3 chuyển sang hệ tọa độ mới thứ nguyên X1,X2, X3 theo công thức:
Gọi Y2 là tỷ lệ hút nƣớc phục hồi, ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả thí nghiệm thu đƣợc thể hiện ở bảng 3.14.
Bảng 3.14: Ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả thu đƣợc
Cách thiết lập phƣơng trình hồi quy, kiểm định ý nghĩa của các hệ số hồi quy và kiểm định sự tƣơng thích của phƣơng trình hồi quy tƣơng tự nhƣ tối ƣu h a năng suất tách ẩm của máy. Vì phƣơng trình hồi quy cấp một không tƣơng thích với thực nghiệm nên tiếp tục x t đến quy hoạch trực giao cấp hai bằng cách làm thêm thí nghiệm.
Số thí nghiệm của quy hoạch trực giao cấp hai là: N = 2k + 2k + no = 17 thí nghiệm.
Từ hệ tọa độ Z1, Z2, Z3 chuyển sang hệ tọa độ mới thứ nguyên X1,X2, X3 theo công thức:
Kết quả thực nghiệm theo ma trận quy hoạch thực nghiệm đƣợc thể hiện ở bảng 3.15. N Xo X1 X2 X3 Z1 Z2 Z3 Y2 1 + + + + 50 1 40 80.88 2 + - + + 40 1 40 79.76 3 + + - + 50 0.5 40 80.06 4 + - - + 40 0.5 40 79.17 5 + + + - 50 1 30 79.17 6 + - + - 40 1 30 77.18 7 + + - - 50 0.5 30 78.9 8 + - - - 40 0.5 30 78.99
Bảng 3.15: Ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả sấy hành bằng máy sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh theo phƣơng ph p quy hoạch trực giao cấp hai
N Xo X1 X2 X3 Z1 Z2 Z3 Y2 1 + + + + 50 1 40 80.88 2 + - + + 40 1 40 79.76 3 + + - + 50 0.5 40 50.06 4 + - - + 40 0.5 40 79.17 5 + + + - 50 1 30 79.17 6 + - + - 40 1 30 77.18 7 + + - - 50 0.5 30 78.9 8 + - - - 40 0.5 30 78.99 9 + 0 0 0 45 0.75 35 78.81 10 + 0 0 0 45 0.75 35 78.89 11 + 0 0 0 45 0.75 35 78.72 12 + 1.35 0 0 52 0.75 35 77.65 13 + -1.35 0 0 38 0.75 35 76.59 14 + 0 1.35 0 45 1.1 35 79.85 15 + 0 -1.35 0 45 0.4 35 80.15 16 + 0 0 1.35 45 0.75 42 79.86 17 + 0 0 -1.35 45 0.75 28 77.94
Sau khi tính toán, kết quả tính toán đƣợc trình bày ở Phụ lục VI, ta đƣợc phƣơng trình hồi quy phù hợp với thực nghiệm c dạng:
̂ 78.975 + 0.458X1 + 0.706X3 + 0.289X12 + 0.369X23 - 0.668(X12 – 1.83) +0.905(X22 – 1.83) +0.304(X32 – 1.83).
̂ 55.8098 + 2.323tTNS – 42.456vTNS – 0.9314hBX + 0.2312tTNSvTNS + 0.2952vTNShBX– 0.027tTNS2 + 14.48vTNS2 + 0.012hBX2
3.5.2.2. Tối ƣu hóa thực nghiệm bằng cách chạy phần mềm tối ƣu cascad
Sau khi phƣơng trình hồi quy đã đƣợc kiểm định là phù hợp với thực nghiệm, nhập phƣơng trình vào phần mềm tối ƣu cascad và nhập các yêu cầu của phần mềm, tiến hành chạy vòng lặp.
Kết quả ta tìm đƣợc Xj nhƣ sau: X1 = 0.343, X2 = 1, X3 = 1. Thay vào công thức: Zj = ∆Zj.Xj + Zoj, j = 1÷3 ta đƣợc: Z1 = 5 × 0.343 + 45 = 47 (oC) ↔ tTNS = 47 (oC)
Z2 = 0.25 × 1 + 0.75 = 1 (m/s) ↔ vTNS = 1(m/s) Z3 = 5 × 1 + 35 = 40 (cm) ↔ hBX = 40 (cm)
Khi giảm nhiệt độ, tăng vận tốc tác nhân sấy và khoảng cách bức xạ thì lƣợng ẩm tách ra sẽ giảm, tức là thời gian sấy sẽ tăng lên. Tuy nhiên, so sánh kết quả tối ƣu h a năng suất tách ẩm của máy và kết quả tối ƣu h a tỷ lệ hút nƣớc phục hồi thì không có sự khác biệt đáng kể, vì vậy để đảm bảo cho sản phẩm sau khi sấy đạt đƣợc chất lƣợng tốt thì ta chọn thông số cho quá trình sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh là:
Nhiệt độ buồng sấy: tTNS = 47oC.
Vận tốc không khí trong buồng sấy: vTNS = 1m/s. Khoảng cách bức xạ: hBX = 40cm.
Hình 3.13 Phƣơng trình hồi quy đƣợc lập trình vào phần mềm cascad