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Título : Diseño de una red neuronal artificial para la predicción del poder calorífico superior a partir del análisis termogravimétrico (tga) de residuos de naranja
Autor : Martínez Valencia, Denisse Lilibeth
Director(es): Parada Rivera, Mabel Mariela
Tribunal (Tesis): Andrade Avalos, Mónica Lilian
Palabras claves : INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA QUÍMICA;PODER CALORÍFICO SUPERIOR;CÁSCARA DE NARANJA;ANÁLISIS TERMOGRAVIMÉTRICO (TGA);ANÁLISIS PROXIMAL;REDES NEURONALES ARTIFICIALES (RNA;MATLAB (SOFTWARE)
Fecha de publicación : 11-ago-2022
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Martínez Valencia, Denisse Lilibeth. (2022). Diseño de una red neuronal artificial para la predicción del poder calorífico superior a partir del análisis termogravimétrico (tga) de residuos de naranja. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba
Identificador : UDCTFC;96T00834
Abstract : The objective of this study was to develop an artificial neural network to predict the higher heating value in the orange peel residues in the Caluma canton, to create a database with 110 data. To develop the prediction model, experimental data from thermogravimetric analysis and proximal analyses were used. The network design was carried out in Matlab and Simulink Student Suite using four input variables, 10 neurons in the hidden layer, one output variable and the Levenberg Marquardt algorithm. Four input variables were selected for the neural network model, these are the percentage of humidity, fixed carbon, volatile matter, and ash, and as an output variable the higher calorific value. A statistical P-value of 0.999 allowed the prediction model to be validated with 95% confidence, confirming that there is no significant difference between the real values of the higher heating value and those predicted by the artificial neural network. The results indicate that the artificial neural network proves to be efficient in predicting the higher heating value in the orange peel residues analysed by thermogravimetry, using a heating rate of 15 ° C / min in an inert atmosphere with nitrogen injection at 20 mL / min. It is recommended to use the neural network in projects related to the pyrolysis or gasification of biomass that uses orange peel residues as a source of bioenergy.
Resumen : El objetivo de este trabajo fue desarrollar una red neuronal artificial para predecir el poder calorífico superior en los residuos de cáscara de naranja del cantón Caluma. Para establecer una base de 110 datos y desarrollar el modelo de predicción se utilizaron datos experimentales del análisis termogravimétrico y análisis proximales. El diseño de la red se llevó a cabo en el software Matlab y Simulink Student Suite con cuatro variables de entrada, 10 neuronas en la capa oculta, una variable de salida y el algoritmo de Levenberg Marquardt. Se seleccionaron 4 variables de entrada para el modelo de red neural que fueron las siguientes: porcentaje de humedad, carbono fijo, materia volátil y cenizas; siendo como variable de salida el poder calorífico superior. Una correlación lineal de 1 y un error cuadrático medio de 2,97x10-10 evidencian el buen desempeño la red durante su entrenamiento con 10 neuronas en la capa oculta y el algoritmo de entrenamiento de Levenberg Marquardt. Un valor-P estadístico de 0,999 permite validar con un 95% de confianza el modelo de predicción, confirmando que no existe una diferencia significativa entre los valores reales del poder calorífico superior y los predichos por la red neuronal artificial. Los resultados indican que la red neuronal artificial demuestra ser eficiente al predecir el poder calorífico superior en los residuos de cáscara de naranja analizados por termogravimetría empleando una tasa de calentamiento de 15 °C/min en atmosfera inerte con inyección de Nitrógeno a 20 mL/min. Se recomienda utilizar la red neuronal en proyectos relacionados con la pirólisis o gasificación de biomasa que use los residuos de cáscara de naranja como fuente de bioenergía.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/20225
Aparece en las colecciones: Ingeniero/a Químico/a

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