5. Kết cấu của đề tài
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.4.4 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm
a) Các chỉ tiêu đầu ra của quá trình nghiên cứu
Các chỉ tiêu đầu ra của quá trình nghiên cứu phải đặc trưng cho chỉ tiêu kinh tế và chỉ tiêu kỹ thuật của bài toán nghiên cứu.
b) Các thông số đầu vào ảnh hưởng đến nghiên cứu
Căn cứ vào lý thuyết mơ hình hoá, yêu cầu đối với thông số đầu vào như sau: - Thông số đầu vào phải thật sự ảnh hưởng đến quá trình nghiên cứu, nếu sự ảnh hưởng chỉ là ngẫu nhiên cần loại bỏ và hạn chế sự ảnh hưởng của chúng bằng phương pháp ngẫu nhiên hố các thí nghiệm.
- Các thơng số đầu vào của q trình nghiên cứu phải có ý nghĩa vật lý và là một đại lượng đo đếm được, điều khiển được, đặc biệt là các thông số phải độc lập.
- Bài toán hộp đen mơ tả q trình nghiên cứu đánh giá các thông số ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của (mơ hình) máy ly tâm trục đứng tốc độ cao sử dụng ổ khí tĩnh được phát biểu như hình 2.6.
P(X1), n(X2) - Thơng số đầu vào e(Y1), h(Y2) - Thông số đầu ra
- Nhiễu
Hình 2.6: Mơ hình bài tốn hộp đen mơ tả q trình nghiên cứu
Trong đó dự kiến các thơng số đầu vào và các chỉ tiêu đầu ra như sau: + X1, X2: Các thông số nghiên cứu đầu vào
+ Y1, Y2: Các chỉ tiêu đầu ra của quá trình nghiên cứu
Phương trình mơ tả quan hệ giữa các yếu tố của bài tốn “hộp đen” có dạng [8]:
k i j , 1 i j i ij k 1 i 2 i ii k 1 i i i o b x b x b x x b y
Trong đó: bo, bi, bii, bij là các hệ số hồi quy được xác định bằng thực nghiệm.
c) Lập kế hoạch thực nghiệm
Phương án thực nghiệm bậc hai được chọn dạng bất biến quay và số lượng thí nghiệm được xác định theo cơng thức:
N = 2k + 2.k + no Trong đó:
+ k là số yếu tố nghiên cứu đầu vào của bài tốn “hộp đen” + no là số thí nghiệm lặp lại tại tâm phương án
Bố trí thí nghiệm theo kiểu ngẫu nhiên hồn tồn. Ma trận thí nghiệm được lập và ngẫu nhiên hóa trật tự bằng chương trình Statgraphics.
d) Kiểm tra mơ hình hồi qui thực nghiệm
Sử dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất và các nội dung phân tích hồi qui, phân tích phương sai để xác định giá trị các hệ số trong mơ hình hồi qui đa thức. Sau khi xây dựng mơ hình hồi qui thực nghiệm, kiểm tra mức ý nghĩa của các hệ số hồi qui theo tiêu chuẩn Student, kiểm tra tính tương thích mơ hình theo tiêu chuẩn Fisher [8].
Nếu hệ số hồi quy khơng đủ mức ý nghĩa, thì phải xác minh rõ tính chất khơng ảnh hưởng của thông số tương ứng với hệ số hồi qui vô nghĩa, loại bỏ hệ số này ra khỏi mơ hình. Khi bỏ các hệ số hồi qui vơ nghĩa, cần phải tính lại một số hệ số hồi qui có liên hệ phụ thuộc với các hệ số loại bỏ nhằm giữ cho mơ hình vẫn tương thích.
e) Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm
Các tham số thống kê như giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, khoảng tin cậy được sử dụng để xử lý các kết quả thực nghiệm. Kiểm tra sự khác biệt của các số liệu thí nghiệm về mặt thống kê được xử lý bằng phương pháp LSD (Least Significant Difference - Giới hạn sai khác nhỏ nhất).
Áp dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất và các nội dung phân tích hồi qui, phân tích phương sai (ANOVA) để xác định giá trị các hệ số trong mơ hình hồi qui đa thức. Sau khi xây dựng mơ hình hồi qui thực nghiệm, kiểm tra mức ý nghĩa của các hệ số hồi qui theo tiêu chuẩn Student, kiểm tra tính tương thích mơ hình theo tiêu chuẩn Fisher.
Sử dụng phần mềm Statgraphics để tiến hành thiết kế, ngẫu nhiên hóa thí nghiệm, xử lý số liệu thực nghiệm và phân tích kết quả.
Chương 3
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Trong thực tế máy ly tâm trục đứng được sử dụng rất phổ biến trong quá trình phân tách tinh bột khoai mì. Một lượng hỗn hợp gồm nước và bột khoai mì có lẫn tạp chất được cho vào thùng quay hình trụ có lưới lọc để thực hiện qua trình phân tách. Trong quá trình này, các hạt tinh bột đi qua lớp lưới lọc và sau đó được giữ lại bên ngoài buồng chứa.