X E Thỏa mãn ràng buộc
3.5.1. Phân tích các kết quả
Hình 3.3: Quan hệ giữa lợi nhuận và đường kính ban đầu của vịi
Hình 3.4: Quan hệ giữa giá thành và đường kính ban đầu của vịi
Tương tự như trong [1] và [2], với các hàm đơn mục tiêu, cĩ thể thấy rõ ràng rằng lợi nhuận và giá thành làm sạch phụ thuộc rất nhiều vào đường kính
vịi phun ban đầu. Thêm vào đĩ, luơn tồn tại một giá trị đường kính vịi phun ban đầu tối ưu - với giá trị đường kính này cho lợi nhuận làm sạch là lớn nhất hoặc giá thành làm sạch là nhỏ nhất (Hình 3.1 và 3.2) (tính tốn với các số liệu sau: pw=6,9×105 Pa, df m, =4.77 mm, C0=120 $/h, Ca m, =0.04 $/kg, Cf p, =80 $/piece, Cp=0.06 $/kWh, tcn=0.1 h;dF =0.003 mm/h và tck=8h). Giá trị này được gọi là đường kính ban đầu tối ưu df,0op.
Giá trị tuổi bền của vịi phun xác định bởi đường kính ban đầu tối ưu gọi là tuổi bền tối ưu. Kết quả cho thấy rằng tuổi thọ tối ưu của vịi tìm được từ chương trình nhỏ hơn khá nhiều so với tuổi thọ truyền thống của vịi phun. Trong các ví dụ trên hình 3.1 và 3.2, tuổi thọ tối ưu của vịi phun các bít vonfram chỉ là 43,33 giờ với hàm lợi nhuận phun bi là lớn nhất và 76,67 giờ với hàm giá thành phun bi là nhỏ nhất trong khi tuổi thọ truyền thống của vịi này là xấp xỉ 300 giờ [4] hoặc từ 300 đến 400 giờ [5].
Ảnh hưởng của đường kính lớn nhất của vịi phun đến tuổi bền tối ưu của vịi với các hàm mục tiêu khác nhau được biểu diễn trong hình 3.3. Kết quả cho thấy, với hàm đa mục tiêu cũng như các hàm đơn mục tiêu, tương tự như trong [6], tuổi thọ tối ưu của vịi (hay đường kính ban đầu tối ưu của vịi phun) phụ thuộc đáng kể vào giá trị đường kính lớn nhất của vịi phun (hình 3.3).
Hình 3.5: Quan hệ giữa đường kính lớn nhất và tuổi bền tối ưu của vịi phun với các hàm mục tiêu khác nhau
Từ kết quả chạy các chương trình tối ưu, ảnh hưởng của các thơng số quá trình phun bi đến đường kính ban đầu tối ưu (hay tuổi thọ tối ưu) của vịi phun trong trường hợp đơn và đa mục tiêu đã được xác định. Các ảnh hưởng này trong trường hợp các hàm đơn mục tiêu được mơ tả trên hình 3.4 với hàm giá thành phun bi là nhỏ nhất [3] và trên hình 3.5 với hàm lợi nhuận phun bi cao nhất. Ảnh hưởng của các thơng số quá trình đến tuổi bền tối ưu của vịi phun trong trường hợp hàm đa mục tiêu về cơ bản giống như với các hàm đơn mục tiêu (hình 3.6).
a) b)
c) d)
Hình 3.6. Quan hệ giữa các thơng số quá trình đến đường kính ban đầu tối ưu của vịi phun (hàm giá thành nhỏ nhất)
Kết quả chương trình của cả hàm đơn và đa mục tiêu cho thấy tuổi thọ tối ưu của vịi phun phụ đáng kể vào chi phí cố định và giá thành của vịi phun (các hình 3.4, 3.5 và 3.6 a,b). Thêm vào đĩ, ảnh hưởng của hai thơng số này đến tuổi thọ tối ưu trái ngược nhau. Khi chi phí cố định tăng thì giá trị của tuổi thọ tối ưu giảm (các 3.4, 3.5 và 3.6 a) và ngược lại khi giá thành của vịi phun tăng thì tuổi thọ tối ưu lại tăng (các 3.4, 3.5 và 3.6 b). Nguyên nhân là vì khi chi phí cố định tăng cần phải giảm tuổi thọ của vịi (hay tăng giá trị đường kính ban đầu) để tăng năng suất phun bi (cơng thức 2.10) dẫn tới giảm giá thành phun bi. Ngược lại, khi giá thành vịi phun tăng lên, cần tăng tuổi thọ của vịi phun để giảm chi phí vịi phun trên giờ và dẫn tới làm giảm giá thành làm sạch (cơng thức 2.4).
a) b)
c) d)
Hình 3.7. Quan hệ giữa các thơng số quá trình đến đường kính ban đầu tối ưu của vịi phun (hàm lợi nhuận cao nhất)
Kết quả chương trình cho thấy, với cả hàm đơn và đa mục tiêu, ảnh hưởng của độ mịn của vịi phun và của giá thành bi thép đến tuổi thọ tối ưu của vịi là khơng nhiều cĩ xu hướng tương tự nhau (xem các hình 3.4, 3.5 và 3.6 c,d). Sở dĩ như vậy là vì khi độ mịn của vịi tăng thì chi phí vịi phun trong một giờ tăng (cơng thức 2.4) do đĩ giá thành phun bi tăng (cơng thức 2.1). Khi này cần phải giảm tuổi thọ của vịi phun để giảm chi phí vịi phun trong một giờ và dẫn tới giảm giá thành phun. Tương tự, khi giá thành bi sắt tăng làm cho giá thành phun bi tăng (cơng thức 2.1). Điều đĩ dẫn đến cần phải giảm tuổi thọ của vịi phun để giảm để giảm chi phí vịi phun trong một giờ và dẫn tới giảm giá thành phun.
Kết quả nghiên cứu, tương tự như trong [6], cho thấy thời gian giữ vận tốc làm sạch khơng đổi tck, thời gian thay vịi phun tcn,hệ số lợi nhuậnkp và chi phí điện năng Cp khơng ảnh hưởng tới đường kính ban đầu tối ưu của vịi phun. Sở dĩ như vậy là vì ảnh hưởng của các tham số trên đến giá thành phun và lợi nhuận phun bi quá nhỏ khi so sánh với ảnh hưởng của các nhân tố khác. Thêm vào đĩ, áp suất khơng khí, lưu lượng bi khi phun khơng ảnh hưởng tới đường kính khi thay tối ưu của vịi một cách trực tiếp mà chúng chỉ ảnh hưởng một cách gián tiếp thơng qua ảnh hưởng của chúng tới độ mịn của vịi phun.
c) d)
Hình 3.8. Quan hệ giữa các thơng số quá trình đến đường kính ban đầu tối ưu của vịi phun (hàm đa mục tiêu)