Redes neurais artificiais e equações lineares e não-lineares para previsão de propriedades físico-químicas de misturas de Farnesano e querosene de aviação QAV-1
Autor
Bruno Koshin Vázquez Iha
Orientador
- Orientador Jose Atilio Fritz Fidel Rocco
Área de Concentração
Química dos Materiais
Programa
Ciências e Tecnologias Espaciais
Data de Defesa
12/07/2018
Número da Tese
74520
Resumo
Densidade, viscosidade e poder calorífico são propriedades físico-químicas importantes para a caracterização e utilização de biocombustíveis. Neste trabalho, misturas de Farnesano e querosene de aviação, QAV-1, foram usadas para estudar a variação dos valores de densidade e viscosidade cinemática em função da fração volumétrica de Farnesano e da temperatura. Medições experimentais foram realizadas para Farnesano e QAV-1 puros e 19 misturas de Farnesano/QAV-1, em quatro temperaturas na faixa de 293 K a 323 K. A variação do poder calorífico superior (PCS) e do poder calorífico inferior (PCI) foi também determinada para as diferentes misturas Farnesano/QAV-1. Baseando-se nos dados experimentais, diversas equações lineares e não-lineares foram ajustadas para fazer a previsão dos valores de densidade, viscosidade cinemática e dinâmica, PCS e PCI. A outra abordagem foi feita com Rede Neural Artificial (RNA), um método estatístico não-linear da área Aprendizado de Máquina, um sub-campo da área Inteligência Artificial. As duas abordagens forneceram valores estimados que apresentaram excelente concordância com os dados experimentais, com erros absolutos percentuais médios baixos e coeficientes de correlação excelentes. Utilizando os valores experimentais de viscosidade cinemática obtidos em diferentes temperaturas e construindo o gráfico de Arrhenius foi possível obter por extrapolação os valores de viscosidade cinemática relativos a -20ºC. Esses valores variaram de de 3,77 mm2 s-1 (Farnesano 5 %) a 8,71 mm2 s-1 (Farnesano 90 %), e permitiram concluir que o Farnesano não pode ser aplicado em forma pura. Entretanto, sua utilização em frações baixas na mistura com o QAV-1 é considerada favorável.
