مقاله پژوهشی
سید ایمان شریعتی؛ محمدحسین آق خانی؛ محمود رضا گلزاریان؛ علی اکبری اکبری
چکیده
با توجه به توسعه روزافزون استفاده از روبات‌ها در فرآیندهای مختلف، لیکن استفاده از بازوهای مکانیکی ماهر در عملیات زراعی بسیار محدود می باشد. آنچه در این مقاله مورد بررسی است بررسی فضای کاری و تحلیل سینماتیک یک روبات4 درجه آزادی با سه پیکربندی متفاوت برای انجام یک عملیات زراعی در فضای مزرعه است. محاسبات اولیه براساس روشهای تحلیلی ...
بیشتر
با توجه به توسعه روزافزون استفاده از روبات‌ها در فرآیندهای مختلف، لیکن استفاده از بازوهای مکانیکی ماهر در عملیات زراعی بسیار محدود می باشد. آنچه در این مقاله مورد بررسی است بررسی فضای کاری و تحلیل سینماتیک یک روبات4 درجه آزادی با سه پیکربندی متفاوت برای انجام یک عملیات زراعی در فضای مزرعه است. محاسبات اولیه براساس روشهای تحلیلی (هندسی) برای طراحی بازو انجام شده و سینماتیک آن در فضای نرم افزارهای Solidworks و Matlab با سه پیکربندی متفاوت در قالب دو آزمون شبیهسازی شده‌است. تعریف مسیر حرکت در فضای مفصلی براساس نقاط ابتدا و انتهای مسیر و یک چندجمله ای درجه 5 انجام پذیرفت. با مقایسه شاخصهایی مانند تحلیل سرعت مجری نهایی، شاخص فضای کاری و معیار چالاکی پیکربندی مناسب از میان 3 نوع پیکربندی مورد بررسی، انتخاب گردید. این انتخاب براساس آنچه برای سه مفصل اول روبات پیوما توسط محققین پیشنهاد شده است یکی از بهترین ساختارها است.
مقاله پژوهشی
کشاورزی دقیق
بهرام بشارتی؛ علی جعفری؛ حسین موسی زاده؛ حسین نوید
چکیده
در این پژوهش، سامانه‌ای شامل یک افزاینده 15 کیلوولتی برای از بین بردن علف‌های هرز و یک سازوکار بازخوردی برای تشخیص علف‌هرز و نابودی آن با استفاده از پایش جریان الکتریکی مصرفی نابودگر علف‌هرز در گروه ماشین‌های کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران (سال 1399) توسعه داده شد. اجزای این سامانه بر روی یک سکوی رباتیک خودگردان ...
بیشتر
در این پژوهش، سامانه‌ای شامل یک افزاینده 15 کیلوولتی برای از بین بردن علف‌های هرز و یک سازوکار بازخوردی برای تشخیص علف‌هرز و نابودی آن با استفاده از پایش جریان الکتریکی مصرفی نابودگر علف‌هرز در گروه ماشین‌های کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران (سال 1399) توسعه داده شد. اجزای این سامانه بر روی یک سکوی رباتیک خودگردان نصب شد که اطلاعات را بین نرم‌افزار رایانه‌ای و سامانه انتقال میداد. طبق شواهد هنگامی که الکترود ولتاژ بالا علف‌های هرز را لمس میکرد، جریان افزایش یافته و پس از نابودی علف‌های هرز، جریان کم میشد. متوسط انرژی مصرفی برای یک علف هرز 250 ژول تخمین زده شد. بر مبنای مقدار جریان مصرفی، سازوکار بازخوردی برای تشخیص و دریافت بازخورد از نابودی علف‌های هرز واسنجی شد. آزمایش‌های نهایی برای مقایسه کارایی کنترل دو حالت کاری استفاده و عدم استفاده از سازوکار بازخوردی انجام شد و مشخص شد که استفاده از این سازوکار به شکل معنیداری کارایی نابودگر علف هرز را افزایش میدهد.
مقاله پژوهشی
طراحی و ساخت
سجاد نادری پاریزی؛ رضا علیمردانی؛ منصوره سلیمانی؛ حسین موسی زاده
چکیده
کربن فعال یک جاذب با ظرفیت جذب بالا بوده و در فرآیندهای جداسازی مختلف در فازهای مایع و گاز کاربرد دارد. فرآیند اصلی تولید کربن فعال، شامل پیرولیز ماده خام اولیه است و کربن تولید شده در کوره فعال‌سازی، فعال می‌شود. باتوجه به اهمیت مرحله فعال‌سازی در خواص کربن فعال تولیدی، در این مقاله تحلیل حرارتی و مکانیکی کوره بخش فعال‌ساز مورد ...
بیشتر
کربن فعال یک جاذب با ظرفیت جذب بالا بوده و در فرآیندهای جداسازی مختلف در فازهای مایع و گاز کاربرد دارد. فرآیند اصلی تولید کربن فعال، شامل پیرولیز ماده خام اولیه است و کربن تولید شده در کوره فعال‌سازی، فعال می‌شود. باتوجه به اهمیت مرحله فعال‌سازی در خواص کربن فعال تولیدی، در این مقاله تحلیل حرارتی و مکانیکی کوره بخش فعال‌ساز مورد توجه قرار گرفت. مدل اولیه با نرم‌افزار CATIA V5 R27 طراحی، و با نرم افزار ANSYS R20 تحلیل حرارتی و مکانیکی شد. تغییر طول‌های ناشی از حرارت کوره دوار و همچنین تلفات گرمایی و نحوه گردش جریان گرمایی در داخل کوره بررسی شد. به همین منظور ابتدا تحلیل حرارتی و سیالاتی کوره انجام، سپس نتایج با یک تحلیل مکانیکی ادغام گردید. کوره همراه با واحد گرمایش مرکزی و دامنه اطراف کوره در محیط ANSYS CFX مدلسازی شد. نتایج نشان داد که دمای دیواره داخلی حدود 600°C است. با توجه به میزان دمای داخلی بدنه و با مهار کردن یک سمت کوره که در مدل واقعی توسط واشر جانبی اعمال می‌شود، میزان تغییر طول کوره در راستای محور افقی، معادل 11.75mm محاسبه شد. سپس آزمون تجربی روی مدل واقعی انجام گرفت و نتایج حاصل از تحلیل آماری نشان دهنده عدم وجود اختلاف معنی دار بین نتایج مدلسازی و تجربی می باشد. در نهایت برای مهار آن از غلتک و تکیه گاه‌های مناسب، ورق‌های سایشی همراه با صفحات فشاری و برای مهار تلفات گرمایی از عایق سرامیکی 5 سانتی‌متری استفاده گردید.
مقاله پژوهشی
مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
سعید نوروزی؛ علی ملکی؛ شاهین بشارتی
چکیده
در سال های اخیر افزایش آلودگی هوا ، قیمت حامل‌های انرژی و تنش آبی به دلیل تغییرات اقلیم باعث شده تا استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر به ویژه انرژی خورشیدی افرایش یابد. کلکتورهای خورشیدی یکی از منابع مهم جمع‌آوری و تامین انرژی گرمایی هستند. در این راستا بازده و کارایی این کلکتورها و اقدامات لازم برای افزایش این عامل‌ها از اهمیت خاصی ...
بیشتر
در سال های اخیر افزایش آلودگی هوا ، قیمت حامل‌های انرژی و تنش آبی به دلیل تغییرات اقلیم باعث شده تا استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر به ویژه انرژی خورشیدی افرایش یابد. کلکتورهای خورشیدی یکی از منابع مهم جمع‌آوری و تامین انرژی گرمایی هستند. در این راستا بازده و کارایی این کلکتورها و اقدامات لازم برای افزایش این عامل‌ها از اهمیت خاصی برخورار است. لذا در این پژوهش عملکرد روزانه یک بازتابنده فرنل خطی جهت استفاده در سیستم گرمایش یک گلخانه در بهمن ماه در شرایط آب و هوایی شهرکرد به صورت عددی بررسی خواهد شد. این سامانه دارای یک گیرنده صفحه تخت با 18 مترمربع میدان آینه بوده و به یک مخزن ذخیره سازی باحجم 250 لیتر متصل شده است. علاوه بر این، بر اساس تعادل انرژی در جمع کننده و مخزن ذخیرهسازی، یک مدل ریاضی برای پیشبینی عملکرد روزانه سامانه مورد نظر تهیه شد. تحلیلها نشان داد که بیشینه بازده حرارتی سامانه برابر با 65 درصد و حداکثر تولید حرارت مفید 1/5 کیلووات است که توانایی گرمایش محیط گلخانه را در طول شب در ماه بهمن را دارد. همچنین از نتایج این پژوهش میتوان برای ارزیابی سامانههای متمرکز خورشیدی و به ویژه بازتابندههای فرنل خطی استفاده کرد.
مقاله پژوهشی
تکنولوژی‌های پس از برداشت
زهرا زنگنه وندی؛ حسین جوادی کیا؛ ناهید عقیلی؛ لیلا ندرلو
چکیده
روغن‌های جامد نباتی یا روغن‌هایی مثل پالم دارای اسید چرب اشباع بالا هستند، چنین روغن‌هایی می‌توانند باعث بالا رفتن چربی خون، افزایش کلسترول بدن و در نهایت موجب گرفتگی و انسداد عروق شوند. در این پژوهش از یک سامانه به منظور تشخیص میزان پالم در روغن ذرت استفاده شده که شامل ده حسگرنیمه هادی اکسید فلزی بود. ویژگی‌های استخراج شده از ...
بیشتر
روغن‌های جامد نباتی یا روغن‌هایی مثل پالم دارای اسید چرب اشباع بالا هستند، چنین روغن‌هایی می‌توانند باعث بالا رفتن چربی خون، افزایش کلسترول بدن و در نهایت موجب گرفتگی و انسداد عروق شوند. در این پژوهش از یک سامانه به منظور تشخیص میزان پالم در روغن ذرت استفاده شده که شامل ده حسگرنیمه هادی اکسید فلزی بود. ویژگی‌های استخراج شده از سیگنال‌های بدستآمده از بینیالکتریکی با روشهای تحلیل مولفههای اصلی، شبکهی عصبی مصنوعی، انفیس و سطح پاسخ پردازش شدند. نمونههای مورد آزمایش شامل روغن ذرت خالص، روغن ذرت دارای 25 درصد پالم، روغن ذرت 50 درصد و روغن ذرت 75 درصد است. براساس نتایج بدستآمده دقت طبقه بندی در روش های PCA، ANN، ANFIS وRSM به ترتیب برابر 87 ، 9/71، 8/93 و 9/96 درصد است و باتوجه به این نتایج روش سطح پاسخ روشی مناسب تری برای تشخیص درصد پالم در روغن ذرت میباشد. با مدل ارائه شده می توان میزان روغن پالم بیش از حد مجاز استفاده شده را تشخیص داد.
مقاله پژوهشی
پردازش تصویر
شهرزاد فلاحت؛ اعظم کرمی
چکیده
در سالهای اخیر استفاده از یادگیری عمیق در کشاورزی دقیق به منظور تشخیص و شمارش آفات و یا بیماری‌های گیاهان، تخمین سطح زیر کشت و نظارت بر روند رشد گیاهان به سرعت رو به افزایش است. در این مقاله، به طراحی الگوریتمی برگرفته از شبکه عصبی عمیق YOLOv5s جهت تشخیص و شمارش خودکار کاکل‌های گیاه ذرت پرداخته شده است. برای این منظور، از تصاویر اخذ شده ...
بیشتر
در سالهای اخیر استفاده از یادگیری عمیق در کشاورزی دقیق به منظور تشخیص و شمارش آفات و یا بیماری‌های گیاهان، تخمین سطح زیر کشت و نظارت بر روند رشد گیاهان به سرعت رو به افزایش است. در این مقاله، به طراحی الگوریتمی برگرفته از شبکه عصبی عمیق YOLOv5s جهت تشخیص و شمارش خودکار کاکل‌های گیاه ذرت پرداخته شده است. برای این منظور، از تصاویر اخذ شده توسط پهپاد از مزرعه ذرت در دو تاریخ متفاوت جهت آموزش و ارزیابی شبکه استفاده گردیده و با توجه به نوع و اندازه داده به اعمال تغییراتی در معماری و تابع فعال‌سازی الگوریتم اصلی YOLOv5s با هدف افزایش تعداد پارامترهای شبکه، کاهش بیش برازش و افزایش دقت تشخیص پرداخته شد و الگوریتم Modified YOLOv5s که به اختصار MYOLOv5s نام دارد به عنوان نسخه بهبود یافته YOLOv5s با قابلیت شناسایی و شمارش کاکل‌های ذرت با مقادیر ضریب تبیینR2 28/99 درصد و دقت متوسط (AP) 30/95 درصد حاصل شد. همچنین، عملکرد روش پیشنهادی به کار گرفته شده در این مقاله با الگوریتم‌های معتبر معرفی شده در این زمینه , TasselNetv2+ Faster R-CNNوRetinaNet مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان میدهد که مقادیر ضریب تبیین برای این سه شبکه به ترتیب 86/77، 83/86 و 53/95 درصد میباشد. همچنین برای الگوریتم‌هایFaster R-CNN وRetinaNet مقادیر دقت متوسط 99/76 و 66/77 درصد بدست آمد. این نتایج بیانگر کارایی بالای روش پیشنهادی در تشخیص کاکل ذرت است. شایان ذکر است MYOLOv5s با دارا بودن سرعت پردازش 84 فریم بر ثانیه سریعترین روش در تشخیص کاکل ذرت محسوب میگردد.
مقاله پژوهشی
پردازش تصویر
محمد فلاح؛ عبادت قنبری پرمهر
چکیده
در بین محصولات کشاورزی، برنج یکی از اصلی‌ترین وعده غذایی در کشورهای خاورمیانه، به ویژه ایران است. مقابله موثر و به هنگام با آفات مزارع برنج، یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های پیشرو در زمینه زراعت این محصول است. کرم ساقه‌خوار برنج (Chilo suppressalis) از آفات کلیدی گیاه برنج در شمال ایران میباشد. در حال حاضر، تشخیص نوع آفت‌هایی که به مزارع برنج ...
بیشتر
در بین محصولات کشاورزی، برنج یکی از اصلی‌ترین وعده غذایی در کشورهای خاورمیانه، به ویژه ایران است. مقابله موثر و به هنگام با آفات مزارع برنج، یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های پیشرو در زمینه زراعت این محصول است. کرم ساقه‌خوار برنج (Chilo suppressalis) از آفات کلیدی گیاه برنج در شمال ایران میباشد. در حال حاضر، تشخیص نوع آفت‌هایی که به مزارع برنج هجوم می‌برند به نیروی انسانی و تجربه کافی متکی است. تشخیص آفت در مراحل اولیه به منظور به حداقل رساندن خسارت به عنوان اقدام پیشگیرانه ضروری است. توسعه هوش مصنوعی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین، دریچه جدیدی را در صنایع مختلف از جمله کشاورزی صنعتی ایجاد کرده است. با استفاده از یادگیری ماشین میتوان تا حدود زیادی از خطا‌های موجود در شناسایی آفت جلوگیری کرد. از طرف دیگر در سالهای اخیر همگانی شدن استفاده از تلفن همراه هوشمند و توسعه شیوه دریافت اطلاعات داوطلبانه، امکان پایش خودکار به منظور کاهش نیروی انسانی برای کشاورزان فراهم شده است. هدف از این تحقیق، شناسایی خودکار کرم ساقه‌خوار برنج با استفاده از تصاویر تلفن همراه و معرفی و توسعه یک برنامه کاربردی برای کشاورز جهت شناسایی دقیق آفت است. از برنامه کاربردی توسعه داده شده برای کشاورز به منظور دریافت تصاویرکرم ساقه خوار برنج برای آموزش شبکه عصبی عمیق استفاده شد. سپس، با استفاده از تکنیکهای یادگیری عمیق به آموزش مدل پرداخته شد. نتایج حاصل نشان داد که مدل آموزش دیده با استفاده از تصاویر تلفن هوشمند با دقت 92 درصد و صحت 88 درصد عملکرد مناسبی در تشخیص آفت کرم ساقه‌خوار دارد.
مقاله پژوهشی
مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
پوریا شمسی رودبارسرا؛ سیدرضا موسوی سیدی؛ داود کلانتری؛ کامران قاسمی
چکیده
تولید مواد غذایی در محیط شهری راهکار مناسبی برای به کارگیری فضاهای بلااستفاده میباشد. هدف اصلی این پژوهش طراحی و ساخت یک کارخانه گیاهی مجهز به نور مصنوعی جهت استفاده در مناطق شهری بوده است. از آن جایی‌که تامین نور مناسب از مهمترین ویژگی‌های تاثیرگذار بر کارایی یک کارخانه گیاهی محسوب میگردد، تعداد 8 تیمار در رژیم‌های نوری مختلف ...
بیشتر
تولید مواد غذایی در محیط شهری راهکار مناسبی برای به کارگیری فضاهای بلااستفاده میباشد. هدف اصلی این پژوهش طراحی و ساخت یک کارخانه گیاهی مجهز به نور مصنوعی جهت استفاده در مناطق شهری بوده است. از آن جایی‌که تامین نور مناسب از مهمترین ویژگی‌های تاثیرگذار بر کارایی یک کارخانه گیاهی محسوب میگردد، تعداد 8 تیمار در رژیم‌های نوری مختلف ابی، سبز و قرمز و در سه تکرار مورد آزمایش قرار گرفت. سپس تجزیه و تحلیل آن ها با استفاده از طرح کاملاً تصادفی و در نرم‌افزار SPSS انجام شد . گیاه مورد استفاده تربچه بود که پس از 5 هفته چیده شد و پارامترهای مختلفی از قبیل کلروفیل، وزن تر و خشک، قند و طول گیاه اندازه‌گیری گردید. بیشترین میزان کلروفیل a 964/0 و کمترین مقدار آن 318/0 میلی‌گرم بر گرم وزن تر برگ ثبت شد که به ترتیب برای تیمارهای(B1، G0، R2) و (R1, G0, B0) به دست آمده است. در کلروفیل b نیز بالاترین مقدار مربوط به تیمار (B1، G0، R2) با مقدار 666/0 میلی‌گرم بر گرم وزن تر و کمترین نیز متعلق به تیمار (R1, G0, B0) با مقدار 229/0 میلی-گرم بر گرم وزن تر بود. همچنین بالاترین وزن تر و خشک گیاه مربوط به تیمار (R2, G0, B1) با مقادیر 27/0گرم و 014/0 گرم و کمترین آن مربوط به تیمار (R1, G0, B0) بود که به ترتیب 155/0و 007/0 گرم ثبت شدند. بنابراین میتوان گفت که ترکیب نوری (R2, G0, B1) مناسب‌ترین رژیم نوری در سامانه طراحی شده میباشد.
مقاله پژوهشی
طراحی و ساخت
علی محمدی؛ کامران خیرعلی پور؛ بهرام قمری؛ احمد جهان بخشی؛ رضا شهیدی
چکیده
مدت زمان مجاز مواجهه کاربر با ارتعاش یکی از عاملهای اصلی در حفظ سلامت کاربر از یک طرف و بهینهسازی ماشینها و تجهیزات از طرف دیگر میباشد. تحقیق حاضر به منظور محاسبه مدت زمان مجاز مواجهه کاربر با ارتعاش تراکتور ITM475 صورت پذیرفته است. آزمایش‌های این پژوهش با استفاده از یک ارتعاشسنج سه جهته و بر اساس استاندارد بین‌المللی ارتعاش ...
بیشتر
مدت زمان مجاز مواجهه کاربر با ارتعاش یکی از عاملهای اصلی در حفظ سلامت کاربر از یک طرف و بهینهسازی ماشینها و تجهیزات از طرف دیگر میباشد. تحقیق حاضر به منظور محاسبه مدت زمان مجاز مواجهه کاربر با ارتعاش تراکتور ITM475 صورت پذیرفته است. آزمایش‌های این پژوهش با استفاده از یک ارتعاشسنج سه جهته و بر اساس استاندارد بین‌المللی ارتعاش ISO 2631-1 انجام گرفت. اطلاعات به دست آمده بر اساس اندازه گیری های به عمل آمده از 18 تیمار و 3 تکرار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. عاملهای مورد بررسی شامل دور موتور در سه سطح 1500،1000 و 2000 دور در دقیقه، موقعیت دنده در سه سطح دنده 1، 2 و 3 و نوع جاده در دو سطح خاکی و آسفالت بود. بیشترین میزان ارتعاش کل بدن و به تبع آن کمترین مدت زمان مجاز مواجهه در جاده خاکی، دور موتور 2000 دور بر دقیقه، و دنده 3 بوده که مقدار آنها به ترتیب برابر 49/1 متر بر مجذور ثانیه و 16/1 ساعت بود. ضمن رعایت مدت زمان مجاز مواجهه توسط کاربران این تراکتور، نیاز است تمهیداتی برای کاهش ارتعاش تمام بدن کاربر تراکتور مورد نظر اندیشیده شود.
مقاله پژوهشی
رابطه ماشین و خاک
جبراییل تقی نژاد؛ صفت اله رحمانی
چکیده
مرحله برداشت مهمترین مراحل تولید بادام‌زمینی است. برداشت بادام‌زمینی بصورت دو مرحله‌ای است مرحله اول شامل درآوردن کامل بوته‌ها از خاک است که به صورت یکسان انجام شد و مرحله دوم خشک‌کردن و جداکردن غلاف بادام‌زمینی از بوته گیاهی است. در این پژوهش، سه روش برداشت بادام‌زمینی در مرحله دوم بررسی شد. آزمایش بر پایه طرح کرت‌های خردشده ...
بیشتر
مرحله برداشت مهمترین مراحل تولید بادام‌زمینی است. برداشت بادام‌زمینی بصورت دو مرحله‌ای است مرحله اول شامل درآوردن کامل بوته‌ها از خاک است که به صورت یکسان انجام شد و مرحله دوم خشک‌کردن و جداکردن غلاف بادام‌زمینی از بوته گیاهی است. در این پژوهش، سه روش برداشت بادام‌زمینی در مرحله دوم بررسی شد. آزمایش بر پایه طرح کرت‌های خردشده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. کرت اصلی شامل میزان رطوبت خاک در زمان برداشت در سه سطح: a1-21%، a2- 18% و a3- 15% و کرت فرعی شامل جداکردن غلاف بادام‌زمینی از بوته گیاهی در سه سطح: b1- استفاده ازکمباین کششی مخصوص بادام‌زمینی، b2- کوبش با خرمن‌کوب پشت تراکتوری، b3- روش دستی بود. پارامترهای اندازه-گیری شده شامل ظرفیت مزرعه‌ای موثر، زمان موردنیاز برداشت، درصد تلفات مرحله اول و دوم برداشت، درصد تلفات کل وتعداد کارگر مورد نیاز بود. نتایج نشان داد مناسب‌ترین محتوی رطوبتی خاک برای شروع برداشت مرحله اول 18% بود. تفاوت اکثر پارامترها در میان تیمارها در سطح یک درصد معنی‌دار بودند. بیشترین وکمترین ظرفیت مزرعه‌ای موثر بهترتیب برای کمباین کششی و روش برداشت دستی برابر با 46/0و 006/0 هکتار در ساعت بود. کمترین و بیشترین تلفات کل بهترتیب با 95/5 و 58/10 درصد مربوط به روش دستی و برداشت با کمباین کششی مخصوص بادام‌زمینی بود. بنابراین با توجه به نتایج به-دست آمده کمباین مخصوص کششی برای برداشت زودهنگام بادام‌زمینی و روش دستی از لحاظ کیفیت مناسب محصول بدست آمده برای منطقه توصیه می‌شود.
مقاله پژوهشی
پردازش تصویر
سامان آبدانان مهدی زاده
چکیده
با وجود کاهش شدید منابع آبی ایران و رشد روز افزون جمعیت، نیاز به تولید غذا و محصولات کشاورزی بیش از گذشته است. در گذشته اغلب کاشت گیاهان به صورت کشت مستقیم بذر صورت می پذیرفت و منابع آبی بسیار خصوصا آب های زیر زمینی برای کشت مستقیم بذر و جوانه زنی گیاه مصرف می گردید. از جمله روش های کاهش مصرف آب، کود و سموم کشت نشایی به جای کشت مستقیم ...
بیشتر
با وجود کاهش شدید منابع آبی ایران و رشد روز افزون جمعیت، نیاز به تولید غذا و محصولات کشاورزی بیش از گذشته است. در گذشته اغلب کاشت گیاهان به صورت کشت مستقیم بذر صورت می پذیرفت و منابع آبی بسیار خصوصا آب های زیر زمینی برای کشت مستقیم بذر و جوانه زنی گیاه مصرف می گردید. از جمله روش های کاهش مصرف آب، کود و سموم کشت نشایی به جای کشت مستقیم بذر است. لذا هدف از پژوهش حاضر مدل سازی دینامیکی و ساخت سامانه کاشت بذر در سینی نشاء در نظر گرفته شد. بدین منظور ابتدا یک بازوی کارنده مدل سازی و موقعیت کارنده در هر لحظه بدست آمد. سپس بر اساس مدل سازی دینامیکی بازو ساخته و عملیات کشت بذر در سینی نشاء صورت پذیرفت. ارزیابی سامانه کاشت دو سطح سرعت پیشروی 5 و 10 سانتی متر بر ثانیه برای بذر چغندرقند انجام گرفت که ظرفیـت نامی این بذرکار بین 3579 تا 4613 سلول در ساعت بود. در ضمن شاخص های نکاشت و چندگانه کاشت در 3000 سلول نیز به ترتیب 03/0 و 17/8 درصد بدست آمد. با توجه به دقت کاشت، سرعت عملکرد کارنده و همچنین مصرف اندک انرژی (56/25 وات.ساعت) این سامانه توانایی جایگزینی بذرکاری دستی در سینی نشاء را دارد.
مقاله پژوهشی
طراحی و ساخت
پدرام قیاسی؛ مهناز سلاطین؛ رضا سون؛ سید محسن میر اسماعیلی؛ کوروش پیروندی؛ غلامحسن نجفی
چکیده
فرصت ادامه فعالیت بخش‌های سنتی در آینده نزدیک مبنی بر مکانیزه شدن است. مکانیزه شدن محصولی کم دردسر و ارزان را فراهم و امکان توسعه و تولید بیشتر نیز به ارمغان می‌آورد. در این راستا یک دستگاه برداشت مکانیزه گیاهان دارویی در ردیف‌های کشت طراحی و ساخته شد. پس از آن برای شناخت و بررسی کارکرد دستگاه مورد ارزیابی قرار داده شد. برای ارزیابی ...
بیشتر
فرصت ادامه فعالیت بخش‌های سنتی در آینده نزدیک مبنی بر مکانیزه شدن است. مکانیزه شدن محصولی کم دردسر و ارزان را فراهم و امکان توسعه و تولید بیشتر نیز به ارمغان می‌آورد. در این راستا یک دستگاه برداشت مکانیزه گیاهان دارویی در ردیف‌های کشت طراحی و ساخته شد. پس از آن برای شناخت و بررسی کارکرد دستگاه مورد ارزیابی قرار داده شد. برای ارزیابی سه پارامتر مستقل و سه پارامتر وابسته درنظر گرفته شد. پارامترهای مستقل شامل: سرعت پیشروی در دو سطح، دونوع تیغه برش و دو نوع چرخ و فلک و پارامترهای وابسته شامل: بازده برداشت، ظرفیت مزرعه‌ای و درصد آسیب محصول برداشت شده میباشد. دستگاه در مزرعه گیاه دارویی نعناع فلفی ارزیابی شد. اثر وضعیتهای مختلف دستگاه بر هر سه پارامتر وابسته در سطح احتمال 1% معنی دار شد. مقایسههای میانگین نیز برای هر سه پارامتر انجام شد. نتایج نشان دادند که سرعت پیشروی 2/1 متر بر ثانیه، تیغه نوع ستارهای و چرخ و فلک لاستیکی میتواند بازده برداشت را تا 88/85 درصد افزایش دهد. همچنین ظرفیت برداشت دستگاه در این شرایط 344.8 کیلوگرم بر ساعت و درصد برگهای له و پاره شده 34/1 درصد محاسبه شد.
مقاله پژوهشی
مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
منصور جلالی؛ احمد بناکار؛ بهفر فرزانه؛ مهدی منتظری
چکیده
در این مطالعه، به طراحی یک سیستم حرارتی خورشیدی با هدف کاهش مصرف انرژی در یک مرغداری پرداخته شد. مرغداری مورد مطالعه دارای 8 متر طول، 5 متر عرض و 5/2 متر ارتفاع است. در این راستا جمع‌کننده‌های حرارتی خورشیدی مختلف مورد بررسی قرار گرفت و بهترین مساحت سطح جمع‌کننده خورشیدی برای دستیابی به بیشترین بهره از انرژی خورشیدی پیشنهاد شد. در این ...
بیشتر
در این مطالعه، به طراحی یک سیستم حرارتی خورشیدی با هدف کاهش مصرف انرژی در یک مرغداری پرداخته شد. مرغداری مورد مطالعه دارای 8 متر طول، 5 متر عرض و 5/2 متر ارتفاع است. در این راستا جمع‌کننده‌های حرارتی خورشیدی مختلف مورد بررسی قرار گرفت و بهترین مساحت سطح جمع‌کننده خورشیدی برای دستیابی به بیشترین بهره از انرژی خورشیدی پیشنهاد شد. در این مطالعه جمع‌کننده خورشیدی از نوع صفحه تخت (FPC) است. علاوه بر این، برای تامین ۵۰ درصد انرژی از خورشید (و مابقی از سیستم ترکیبی) سطح مورد نیاز برای جمع‌کننده پیشنهاد می‌شود. شبیهسازی با استفاده از نرم‌افزار TRNSYS انجام شد. نتایج نشان داد که برای دریافت بیشترین میزان انرژی خورشیدی (کسر خورشیدی حداکثر)، سطح جمع‌کننده‌ای معادل با 30 مترمربع مورد نیاز است. اما زمانی‌که دیدگاه اقتصادی مد نظر قرار گیرد، سطح جمع‌کننده‌ای معادل با 26 مترمربع توصیه می‌شود. علاوه بر این نتایج نشان داد که برای برقراری تعادل بین سیستم خورشیدی و سیستم کمکی، نیاز به سطح جمع‌کننده‌ای معادل 16 مترمربع است. با نصب 2 مترمربع جمع‌کننده خورشیدی، میتوان 2/5 درصد انرژی کل را به‌وسیله خورشید تامین کرد. همچنین با افزایش کسر خورشیدی، توانایی سیستم در استحصال از انرژی خورشیدی بیشتر می‌شود.
مقاله پژوهشی
مدیریت ضایعات کشاورزی
محمود صفری؛ محمدعلی رستمی
چکیده
در این تحقیق میزان تلفات طبیعی، تلفات کمباینی، ظرفیت مزرعه‌ای، درجه خلوص دانه و عملکرد محصول گندم در حین برداشت، توسط کمباین‌های کاه کوب در استان کردستان مورد بررسی قرار گرفت. تعداد 15 کمباین کاه‌کوب بهصورت طرح کاملاً تصادفی در حین برداشت گندم دیم مورد ارزیابی قرار گرفت. از این تعداد کمباین،4 دستگاه، ساخت کارگاه‌های محلی شیراز، ...
بیشتر
در این تحقیق میزان تلفات طبیعی، تلفات کمباینی، ظرفیت مزرعه‌ای، درجه خلوص دانه و عملکرد محصول گندم در حین برداشت، توسط کمباین‌های کاه کوب در استان کردستان مورد بررسی قرار گرفت. تعداد 15 کمباین کاه‌کوب بهصورت طرح کاملاً تصادفی در حین برداشت گندم دیم مورد ارزیابی قرار گرفت. از این تعداد کمباین،4 دستگاه، ساخت کارگاه‌های محلی شیراز، 4 دستگاه، ساخت کارگاه‌های محلی بوکان،4 دستگاه، ساخت کارگاه‌های محلی همدان و 3 دستگاه، ساخت شرکت همدان برزگر بود. نتایج نشان داد که متوسط عملکرد گندم دیم 14/1698 کیلوگرم بر هکتار، تلفات طبیعی، 39/2 درصد و تلفات کمباینی (بدون تلفات طبیعی) 92/4 درصد است که 49/43 درصد از این تلفات، مربوط به مخزن کاه و 50/56 درصد آن مربوط به هد کمباین بوده است. مقایسه کمباین‌ها نشان داد که تلفات‌دانه در کمباین همدان برزگر با 56/6 درصد از دیگر کمباین‌ها بیشتر است. بین کمباین‌ها از نظر ظرفیت مزرعه‌ای و درصد خلوص، اختلاف معنیداری در سطح 5 درصد وجود نداشت. میزان تلفات در مخزن کاه کوب کمباین‌های شیراز، بوکان، همدان و همدان برزگر به ترتیب 87/0 ،64/2، 78/0، 28/4 درصد بود و اختلاف معنیداری را در سطح 5 درصد نشان داد. بین کمباین ها از نظر تلفات کل نیز اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد وجود داشت، با توجه به نتایج بدست آمده، به ترتیب استفاده از کمباین‌های کاه کوب همدان، بوکان ، شیراز و همدان برزگر با به ترتیب 32/4، 33/4، 52/4 و 56/6 درصد تلفات کل قابل توصیه است
مقاله پژوهشی
شهرام نوروزیه
چکیده
با توجه به روند رو به رشد جمعیت لزوم به کارگیری ماشینها در صنایع و بخش‌های مختلف به منظور تسریع در تولید و افزایش راندمان بر کسی پوشیده نیست. پنبه نیز از این قاعده مستثنی نیست. استفاده از ماشین میتواند در کاهش هزینه‌های برداشت نقش مؤثری ایفا کند و از طرف دیگر با برداشت به‌موقع محصول، خسارات ناشی از سرما و بارندگی‌های زودرس ...
بیشتر
با توجه به روند رو به رشد جمعیت لزوم به کارگیری ماشینها در صنایع و بخش‌های مختلف به منظور تسریع در تولید و افزایش راندمان بر کسی پوشیده نیست. پنبه نیز از این قاعده مستثنی نیست. استفاده از ماشین میتواند در کاهش هزینه‌های برداشت نقش مؤثری ایفا کند و از طرف دیگر با برداشت به‌موقع محصول، خسارات ناشی از سرما و بارندگی‌های زودرس پاییزه نیز کاهش مییابد. در این تحقیق دو نوع ماشین وش چین در پنبه رقم ارمغان با یکدیگر مقایسه شدند. یکی از ماشین‌های برداشت استفاده شده در این پژوهش، ماشین وش‌چین دو ردیفه خودگردان از نوع سوزنی است و ماشین برداشت دیگری یک ماشین کششی وش چین دندانه‌ای دو ردیفه است. نتایج نشان داد که نوع ماشین اثر معنی داری روی بقایای روی بوته و عملکرد ماشین دارد. اما صفت تلفات روی زمین تحت تاثیر نوع ماشین نبوده و در هر دو ماشین تقریبا یکسان است. مقایسه میانگین نشان میدهد که بقایای روی بوته ماشین برداشت سوزنی بیشتر از دو برابر ماشین دندانه ای است. از نظر کیفیت الیاف نیز تفاوت معنی داری در هیچ یک از صفات کیفی مشاهد نشد و هر دو ماشین در یک سطح قرار دارند. بر اساس این تحقیق برای برداشت رقم ارمغان ماشین وش چین دندانه‌ای مناسب تر از ماشین وش چین سوزنی است.
مقاله پژوهشی
مدیریت ضایعات کشاورزی
وحید ابراهیم خانلوی سیسی؛ نسیم منجزی؛ محسن سلیمانی
چکیده
هدف این تحقیق، اندازه‌گیری میزان افت نیشکر در روش برداشت سوخته در مزارع شرکت کشت و صنعت دهخدا در سال زراعی 1399-1400 بود. آزمایش بهصورت فاکتوریل اسپلیت در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. عامل اول شامل رقم در 4 سطح (ارقام IRC-12، CP48-103، CP73-21 و CP69-1062)، عامل دوم سن برداشت در سه سطح (کشت اول، بازرویی 1 و بازرویی 2) و عامل سوم شامل ...
بیشتر
هدف این تحقیق، اندازه‌گیری میزان افت نیشکر در روش برداشت سوخته در مزارع شرکت کشت و صنعت دهخدا در سال زراعی 1399-1400 بود. آزمایش بهصورت فاکتوریل اسپلیت در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. عامل اول شامل رقم در 4 سطح (ارقام IRC-12، CP48-103، CP73-21 و CP69-1062)، عامل دوم سن برداشت در سه سطح (کشت اول، بازرویی 1 و بازرویی 2) و عامل سوم شامل سرعت دروگر در سه سطح (سرعت کم برابر 3 کیلومتر بر ساعت، سرعت متوسط برابر 5 کیلومتر بر ساعت و سرعت زیاد برابر 7 کیلومتر بر ساعت) بود. نتایج تحقیق نشان داد بیشترین میزان عملکرد در رقم CP69-1062 در مزرعه کشت اول و با سرعت متوسط دستگاه (33/144 تن در هکتار) مشاهده شد. همچنین بیشترین میزان ضایعات نی قدی در رقم CP48-103 در بازرویی دوم و با سرعت زیاد دستگاه (32/3 تن در هکتار)، بیشترین میزان افت نی خرد شده در رقم CP48-103 در مزرعه کشت اول و با سرعت متوسط (78/1 تن در هکتار) مشاهده شد. با توجه به نتایج تحت اثر متقابل رقم و سرعت دستگاه، بیشترین میزان افت نی تراشه در رقم CP69-1062 و سرعت زیاد دستگاه (314/0 تن در هکتار) و همچنین رقم IRC-12 و سرعت زیاد دستگاه (308/0 تن در هکتار)، و تحت اثر متقابل سن مزرعه و سرعت دستگاه دروگر بیشترین میزان افت نی تراشه در مزرعه بازرویی یک و سرعت زیاد دستگاه دروگر (300/0 تن در هکتار) مشاهده شد.
مقاله پژوهشی
تکنولوژی‌های پس از برداشت
جعفر عبدی؛ عبداله گل محمدی؛ غلامحسین شاهقلی؛ عادل رضوانی وند فنائی
چکیده
بادام زمینی با توجه به کیفیت بالای روغن استخراجی و پروتئین بالای دانه یکی از گیاهان با اهمیت تیره بقولات میباشد. در پژوهش حاضر، تاثیر تعدادی از پارامترهای کاری یک خرمن‌کوب بادام زمینی شامل زاویه (شیب) الک، دامنه حرکت الک و سرعت مکش فن مکنده برای واحد جداسازی به صورت تجربی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. زاویه یا شیب الک شامل سه زاویه ...
بیشتر
بادام زمینی با توجه به کیفیت بالای روغن استخراجی و پروتئین بالای دانه یکی از گیاهان با اهمیت تیره بقولات میباشد. در پژوهش حاضر، تاثیر تعدادی از پارامترهای کاری یک خرمن‌کوب بادام زمینی شامل زاویه (شیب) الک، دامنه حرکت الک و سرعت مکش فن مکنده برای واحد جداسازی به صورت تجربی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. زاویه یا شیب الک شامل سه زاویه 5، 10 و 15 درجه، دامنه حرکت الک شامل سه فاصله 5/3، 5 و 7 سانتیمتر و همچنین سرعت مکش فن شامل سه سرعت 8، 12 و 16 متر بر ثانیه بودند. به منظور تجزیه و تحلیل اثرهای اصلی و اثرهای متقابل عاملهای مستقل، از طرح آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی و برای مقایسه میانگین‌ها، از آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال 5% استفاده گردید. همچنین تاثیر فاکتورهای آزمایشی بر ظرفیت مزرعه‌ای و ظرفیت ماده‌ای مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج، تأثیر زاویه الک، دامنه حرکت الک و سرعت مکش بر بازده تمیزکردن و نرخ از دست دادن بادام‌زمینی در سطح یک درصد معنی‌دار بود. با افزایش دامنه حرکت الک و سرعت مکش، نرخ از دست دادن بادام‌زمینی افزایش یافت. همچنین افزایش فاکتورهای آزمایش، تاثیر منفی بر روی ظرفیت مزرعه‌ای و ظرفیت ماده‌ای نشان داد. بیشترین ظرفیت مزرعه‌ای و ظرفیت ماده ای به ترتیب با 105/0 هکتار در ساعت و 509 کیلوگرم بر ساعت به شیب 5 درجه تعلق داشت که در دامنه حرکتی 5/3 سانتیمتر و سرعت مکش فن 8 متر بر ثانیه به دست آمد.
مقاله پژوهشی
مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
رستم فتحی؛ محمود قاسمی نژاد رایینی؛ رضا حسام پور
چکیده
هدف از این پژوهش ارزیابی الگوی مصرف انرژی، اثرات زیست‌محیطی و بهینهسازی شاخص‌های انرژی در واحدهای صنعتی پرورش گاو شیری در استان خوزستان بود. برای تحلیل انرژی مصرفی، ارزیابی اثرات زیست‌محیطی و بهینهسازی انرژی، بهترتیب از شاخص‌های انرژی، ارزیابی چرخه حیات و تحلیل پوششی داده‌ها با مدل اندرسون-پیترسون استفاده شد. تعداد 30 واحد ...
بیشتر
هدف از این پژوهش ارزیابی الگوی مصرف انرژی، اثرات زیست‌محیطی و بهینهسازی شاخص‌های انرژی در واحدهای صنعتی پرورش گاو شیری در استان خوزستان بود. برای تحلیل انرژی مصرفی، ارزیابی اثرات زیست‌محیطی و بهینهسازی انرژی، بهترتیب از شاخص‌های انرژی، ارزیابی چرخه حیات و تحلیل پوششی داده‌ها با مدل اندرسون-پیترسون استفاده شد. تعداد 30 واحد تولیدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که خوراک دام و الکتریسیته بهترتیب با 4/65% و 2/27% بیشترین و روغن مصرفی برای روغنکاری تیلر-اسکریپر جمع‌آوری کود با 01/0 درصد کمترین انرژی ورودی را به خود اختصاص دادند. تعداد واحدهای کارا با استفاده از مدل بازگشت به مقیاس ثابت، 7 واحد (و واحدهای ناکارا برابر 23 واحد) تعیین شد و میانگین واحدهای تولید از نظر کارایی 78/0 بهدست آمد. بر اساس مدل بازگشت به مقیاس ثابت یک واحد زمانی کارامد است که کارایی آن برابر یک باشد، در غیر اینصورت ناکارمد است. هدف اصلی یافتن واحد مرجع برای یک واحد ناکارمد نیز تشخیص میزان مازاد ورودی استفاده شده بود که بر اساس آن بتوان برای بهبود کارایی برنامه‌ریزی نمود. در اکثر گروه‌های اثر، خوراک دام و در گروه اثر پتانسیل تقلیل منابع غیرآلی، خوراک دام، ماشینها و تجهیزات دامداری، بالاترین اثرات زیست‌محیطی را دارا بودند. در همه‌ی گروه‌های اثر غیر از پتانسیل تقلیل منابع غیرآلی مربوط به سوخت‌های فسیلی، خوراک دام بیشترین انتشارات زیست‌محیطی را دارا بود. با توجه به طول دوره گرما و شدت شار تابش خورشید، استفاده از صفحات خورشیدی روی سقف دامداری‌ها برای تامین برق مورد نیاز میتواند سبب کاهش مصرف انرژی‌های تجدیدناپذیر شود.
مقاله پژوهشی
بیو انرژی
ماریا نوروزی پور؛ رضا طباطبایی کلور؛ علی متولی
چکیده
روند رو به رشد جمعیت جهان، افزایش اجتناب ناپذیر تقاضای انرژی را به همراه داشته و این امر به غیر از پایان‌پذیر بودن منابع انرژی تجدیدناپذیر میتواند مشکلات فراوان زیست محیطی را به همراه داشته باشد. با توجه به اهمیت اثرات زیست‌محیطی و توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، استفاده از باد میتواند منبع بسیار مطمئن برای تولید انرژی الکتریسته ...
بیشتر
روند رو به رشد جمعیت جهان، افزایش اجتناب ناپذیر تقاضای انرژی را به همراه داشته و این امر به غیر از پایان‌پذیر بودن منابع انرژی تجدیدناپذیر میتواند مشکلات فراوان زیست محیطی را به همراه داشته باشد. با توجه به اهمیت اثرات زیست‌محیطی و توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، استفاده از باد میتواند منبع بسیار مطمئن برای تولید انرژی الکتریسته باشد. مطالعه حاضر به بررسی اثرات زیست‌محیطی تولید الکتریسیته در طول چرخه حیات نیروگاه‌های بادی (کهک و آقکند) در طول مراحل احداث تا بهره‌برداری این نیروگاه‌ها و شاخص تقاضای اکسرژی تجمعی، پرداخته است. در مطالعه حاضر واحد کارکردی یک کیلووات برق انتخاب شد و داده‌ها در نرم افزار سیماپرو به روش +IMPACT2002 در قالب 15 شاخص میانی و چهار شاخص نهایی تحلیل شدند. نتایج نشان داد که مرحله مواد اولیه و تولید بالاترین تاثیر را در ایجاد شاخص‌های میانی به همراه دارد که دلیل این امر استخراج، ساخت و تولید قطعات از جمله ریخته‌گری فولاد از انواع انرژی‌های تجدیدناپذیر و فعالیت‌هایی همچون جوشکاری در دمای بالا میباشد. همچنین میزان شاخص کل زیست‌محیطی دو نیروگاه بادی آقکند و کهک برای 1 کیلوات ساعت برق تولیدی به ترتیب برابر 84/5 و 45/4 (μPt) بود و از این مقدار به ترتیب 02/3 و 31/2 (μPt) مربوط به دسته خسارت سلامت انسان می باشد. همچنین بررسی شاخص تقاضای اکسرژی تجمعی نشان داد که منابع تجدیدناپذیر-فسیلی بیشترین سهم در تقاضای اکسرژی به میزان (MJ153/0) را برای تولید یک کیلووات برق تولیدی از نیروگاه‌های احداث شده به خود اختصاص داد.
مقاله پژوهشی
مدلسازی
حمزه سلطانعلی عباسکوهی؛ مهدی خجسته پور
چکیده
پیاده‌سازی الگوهای مدیریتی مناسب در حوزه نگهداری و تعمیرات جهت نگهداشت اصولی و ارتقای قابلیت اطمینان انواع ماشینها و تجهیزات کشاورزی با هدف تسریع در روند تأمین غذای جامعه بسیار حائز اهمیت میباشد. با توجه به کمبود مطالعات بنیادی و توسعه‌ای در این بخش، مطالعه حاضر به دنبال بررسی عوامل مؤثر بر مدیریت کارآمد نگهداری و تعمیرات در ...
بیشتر
پیاده‌سازی الگوهای مدیریتی مناسب در حوزه نگهداری و تعمیرات جهت نگهداشت اصولی و ارتقای قابلیت اطمینان انواع ماشینها و تجهیزات کشاورزی با هدف تسریع در روند تأمین غذای جامعه بسیار حائز اهمیت میباشد. با توجه به کمبود مطالعات بنیادی و توسعه‌ای در این بخش، مطالعه حاضر به دنبال بررسی عوامل مؤثر بر مدیریت کارآمد نگهداری و تعمیرات در سطح کشت و صنعتها بر پایه مطالعات مفهومی و تجربی میباشد. بدین منظور ابتدا به بررسی و شناخت مهمترین معیارها و زیرمعیارهای تأثیرگذار بر مدیریت نگهداری و تعمیرات با کمک مطالعات بنیادین و دیدگاه کارشناسان خبره پرداخته شد. در ادامه تحقیق، ارزیابی و اولویت‌بندی معیارهای تأثیرگذار با کمک روش تصمیم‌گیری بهترین-بدترین انجام شد و به دنبال آن راهکارهای بهبودی به منظور مدیریت نگهداری و تعمیرات در کشت و صنعتها ارائه شدند. براساس نتایج به دست آمده، مهمترین معیارها در مدل نگهداری و تعمیرات، به ترتیب "مدیریت سازمانی"، "عوامل انسانی" و "عوامل ساختاری" با استفاده از تحقیقات پیشین و نظر خبرگان بدست آمد. مطابق با نتایج روش تصمیم‌گیری بهترین-بدترین، زیرمعیارهایی چون "حمایت مدیریت عالی در سطح سازمان"، "اختصاص بودجه نگهداشت و مدیریت بهینه موجودی‌ها" و نیز"اتخاذ راهبرد‌های مناسب نگهداشت"به ترتیب با وزن کلی 108/0، .075/0 و 067/0 بیشترین تأثیرگذاری را در مدیریت کارآمد نگهداری و تعمیرات در سطح کشت و صنعتها داشتند. نتایج این تحقیق میتواند مورد استفاده مدیران برای دستیابی به یک الگوی مناسب در زمینه مدیریت نگهداری و تعمیرات در کشت و صنعتها باشد و نیز قابلیت تعمیم‌پذیری نتایج آن به سایر صنایع کشاورزی و غذایی در سطح کشور وجود دارد.
مقاله پژوهشی
پردازش تصویر
مریم نداف زاده؛ احمد بناکار؛ سامان آبدانان مهدی زاده؛ محمدرضا زارع بوانی؛ سعید مینایی
چکیده
در کشاورزی دقیق، مکان‌یابی خودکار محصولات یکی از موضوعات تحقیقاتی مهم است. در این پژوهش شناسایی دقیق ردیف‌های کشت محصول ریحان به منظور مسیریابی خودکار یک ربات گزارش می‌شود. در یک مرحله از این تحقیق با اخذ تعداد شش تصویر در هر دوره‌ی رشد (هفته سوم، هفته چهارم و هفته پنجم) به حذف علف‌های هرز میان ردیف‌های کشت محصول پرداخته شد؛ که بدین ...
بیشتر
در کشاورزی دقیق، مکان‌یابی خودکار محصولات یکی از موضوعات تحقیقاتی مهم است. در این پژوهش شناسایی دقیق ردیف‌های کشت محصول ریحان به منظور مسیریابی خودکار یک ربات گزارش می‌شود. در یک مرحله از این تحقیق با اخذ تعداد شش تصویر در هر دوره‌ی رشد (هفته سوم، هفته چهارم و هفته پنجم) به حذف علف‌های هرز میان ردیف‌های کشت محصول پرداخته شد؛ که بدین منظور از سه روش مختلف (گشودگی مساحت، حذف ابعادی و ماسک‌گذاری) استفاده گردید. در مرحله‌ای دیگر تعداد شش تصویر از ردیف‌های کشت بدون وجود علف‌های هرز مورد بررسی قرار گرفت. سپس با انجام عملیات پردازش تصویر و پیاده‌سازی چندین الگوریتم مسیریابی (الگوریتم‌های مبتنی بر تبدیل هاف، تبدیل موجک، فیلتر گابور، رگرسیون خطی و الگوریتم پیشنهادی این مطالعه) بر روی تصاویر، به بررسی خروجی هر یک از این الگوریتم‌ها نسبت به مسیر ایده‌آل تعیین شده توسط کاربر پرداخته شد. پس از مقایسه‌ی دقیق مسیرهای تشخیص داده شده توسط الگوریتم‌های مختلف مسیریابی نسبت به مسیرهای ایده‌آل و با توجه به نتایج آزمون آماری t-test در سطح احتمال 5%، برتری روشهای مسیریابی مورد مطالعه به ترتیب زیر مشخص گردید: روش پیشنهادی، روش فیلتر گابور، روش رگرسیون خطی، روش تبدیل هاف و روش تبدیل موجک. در نهایت الگوریتم پیشنهادی با بیشترین میزان انطباق نسبت به مسیر ایده‌آل (با میانگین خطای تشخیص 65/3 پیکسل) و کمترین مدت زمان اجرای عملیات (79/4 ثانیه) به عنوان مناسب‌ترین الگوریتم مسیریابی انتخاب و با استفاده از آن عملکرد یک ربات طراحی شده مورد ارزیابی قرار گرفت.
مقاله پژوهشی
مدلسازی
محمد علی هرمزی؛ حسن ذکی دیزجی؛ هوشنگ بهرامی؛ نسیم منجزی
چکیده
توسعه مکانیزاسیون و فناوری ماشینی پیامدهای مثبت و نامطلوب بسیاری را با توجه به شرایط اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی هر منطقه در پی خواهد داشت. تعارضات به‌وجود آمده در این ابعاد، انتخاب و سطح‌بندی سیستم‌های مکانیزاسیون پایدار را بحث‌برانگیز و مشکل میکند. هدف از این مطالعه، مدلسازی چند هدفه جهت تعیین الگوهای بهینه عملیات تهیه ...
بیشتر
توسعه مکانیزاسیون و فناوری ماشینی پیامدهای مثبت و نامطلوب بسیاری را با توجه به شرایط اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی هر منطقه در پی خواهد داشت. تعارضات به‌وجود آمده در این ابعاد، انتخاب و سطح‌بندی سیستم‌های مکانیزاسیون پایدار را بحث‌برانگیز و مشکل میکند. هدف از این مطالعه، مدلسازی چند هدفه جهت تعیین الگوهای بهینه عملیات تهیه زمین و کاشت شلتوک و ارائه چارچوبی جهت تخصیص مکانیزاسیون به اهداف متناقض پایداری کشاورزی است. بر این اساس، پس از انتخاب شاخص‌ها و جمع‌آوری داده، با ترکیب روشهای وزن‌دهی آنتروپی شانون و TOPSIS، شاخص شباهت برای ابعاد چند شاخصه محاسبه شد و این شاخص شباهت به همراه مقادیر شاخص‌ها به عنوان ضرایب توابع هدف اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی در بهینهسازی چندهدفه در نظر گرفته شد. مدل بهینهسازی چندهدفه جهت دستیابی به الگوی مکانیزاسیون کشاورزی پایدار با استفاده از الگوریتمNSGA-II ارائه شد. جهت اعتبارسنجی این چارچوب، پنج سیستم مکانیزاسیون (خاک‌ورزی و کاشت) در تولید شلتوک شهرستان رامهرمز با محدودیت‌های زمین، آب و ماشین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادر صورت عدم محدودیت آب، سیستم‌های سنتی آب‌کاری و نشاکاری بدون پدلینگ بهینه هستند و در شرایط خشکسالی و محدودیت شدید آب سیستم‌های مکانیزه نوین مانند خشکه‌کاری، بی‌خاک‌ورزی (با عملکرد مطلوب) و نشاکاری با پدلینگ به عنوان سیستم‌های بهینه پایدار خواهند بود. جواب‌های بهینه پارتو تحت سناریوهای مختلف در محدودیت‌های آب و ماشین نشان داد با به‌کارگیری این چارچوب، نه‌تنها میتوان اهداف پایداری در شناسایی بهترین سطح‌بندی سیستم‌های مکانیزاسیون را تأمین کرد، بلکه امکان بررسی اثر سناریوهای مختلف تحت محدودیت‌های مختلف نیز وجود دارد.
مقاله پژوهشی
تکنولوژی‌های پس از برداشت
حسین رضائی؛ مرتضی صادقی
چکیده
برای اعمال پیش‌تیمار جت برخوردی هوای داغ مرطوب به انگور و مطالعه چگونگی تأثیر آن بر تسریع در روند خشک کردن آن، سامانه‌ای طراحی و ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش تأثیر دما و مدت اعمال پیش‌تیمار (دماهای 90، 100 و 110 درجه سلسیوس و مدت‌های 30، 60، 90، 120 و 150 ثانیه) در سرعت جت هوای 10 متر بر ثانیه و رطوبت نسبی 40 درصد در قالب طرح آزمایشی ...
بیشتر
برای اعمال پیش‌تیمار جت برخوردی هوای داغ مرطوب به انگور و مطالعه چگونگی تأثیر آن بر تسریع در روند خشک کردن آن، سامانه‌ای طراحی و ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش تأثیر دما و مدت اعمال پیش‌تیمار (دماهای 90، 100 و 110 درجه سلسیوس و مدت‌های 30، 60، 90، 120 و 150 ثانیه) در سرعت جت هوای 10 متر بر ثانیه و رطوبت نسبی 40 درصد در قالب طرح آزمایشی فاکتوریل 5×3 بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار بر روند خشک شدن انگور به روش سایه‌خشک مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بیانگر کاهش مدت خشک کردن با افزایش دما و مدت اعمال پیش‌تیمار بود. با افزایش مدت پیش‌تیمار از 30 به 150 ثانیه در دماهای 90، 100 و 110 درجه سلسیوس سرعت خشک کردن به تر تیب 31 درصد، 5/37 درصد و 45 درصد افزایش پیدا کرد. به علاوه، مدت اعمال پیش‌تیمار نسبت به دما تأثیر بیشتری بر افزایش سرعت خشک کردن در محدوده‌های اعمال شده داشت. در مقایسه با انگور شاهد (بدون اعمال پیش‌تیمار)، افزایش سرعت خشک کردن تحت تأثیر جت برخوردی هوای داغ مرطوب از 8 درصد برای مدت 30 ثانیه در دمای 90 درجه سلسیوس تا 68 درصد برای مدت 150 ثانیه در دمای 110 درجه سلسیوس تغییر یافت. بر اساس آنالیز رنگ، شاخص‌های رنگی کشمش تولیدی با افزایش دما و مدت اعمال پیش‌تیمار بهبود پیدا کرد و دمای 110 درجه سلسیوس و محدوده مدت 150-90 ثانیه به عنوان شرایط مناسب اعمال پیش‌تیمار به دست آمد.
مقاله پژوهشی
کشاورزی دقیق
مهدی سعدیخانی؛ محمد مهدی مهارلویی؛ محمدعلی رستمی؛ محسن عدالت
چکیده
سنجش از دور فنّ بهدست آوردن اطلاعات درباره یک شئ، عارضه و یا پدیده‌های مربوط به یک منطقه جغرافیایی خاص بدون تماس فیزیکی با آنها است. دستیابی به دقت بالا در طبقه‌بندی عوارض سطح زمین به کمک تصاویر چندطیفی همواره مد نظر پژوهشگران بوده است. یکی از عوامل کاهش دقت نقشه طبقه‌بندی، ناهموار بودن سطح زمین است. وجود نقاط مرتفع موجب می‌شود ...
بیشتر
سنجش از دور فنّ بهدست آوردن اطلاعات درباره یک شئ، عارضه و یا پدیده‌های مربوط به یک منطقه جغرافیایی خاص بدون تماس فیزیکی با آنها است. دستیابی به دقت بالا در طبقه‌بندی عوارض سطح زمین به کمک تصاویر چندطیفی همواره مد نظر پژوهشگران بوده است. یکی از عوامل کاهش دقت نقشه طبقه‌بندی، ناهموار بودن سطح زمین است. وجود نقاط مرتفع موجب می‌شود که سنجنده در دریافت دقیق اطلاعات بازتابی از سطح پدیده‌ها با مشکل روبه‌رو شود. تصاویر رادار با ارائه مدل رقومی ارتفاع (DEM) در شناسایی و تعیین ارتفاع پدیده‌های سطح زمین موثر است. استفاده از خصوصیات تصاویر دو سنجنده کاملاً متفاوت به منظور بهره‌گیری از قابلیت‌های مثبت آنها با کمک روش ادغام تصاویر ممکن می‌شود. در این پژوهش به منظور برآورد سطح زیر کشت و طبقه‌بندی محصولات زراعی و سایر پدیده‌های موجود در منطقه مورد مطالعه، از تصاویر چندطیفی ماهواره سنتینل2 مربوط به منطقه باجگاه واقع در استان فارس استفاده شد. بدین منظور سری زمانی NDVI متشکل از 13 تصویر ایجاد و با تصویر راداری سنجنده PALSAR در سطح پیکسل، با هدف حذف نقاط مرتفع، تلفیق شد. نتایج این پژوهش نشان داد طبقه-بندی تصاویر برای شناسایی مزارع زیر کشت محصولات مختلف بادقت بالایی انجام شده است و سطح زیر کشت با دقت 97درصد در گندم، 5/99درصد در جو و 5/96 درصد در کلزا نسبت به مقادیر اندازه‌گیری شده در مزرعه تخمین زده شده است. تصاویر ادغام‌شده دارای دقت کلی1/98 درصد و ضریب کاپا 97/0 بود که دقت کلی را نسبت به تصاویر مجزا 5/7 درصد بهبود بخشید.
مقاله پژوهشی
کشاورزی دقیق
رحیم آزادنیا؛ علی رجبی پور؛ بهاره جمشیدی؛ محمود امید
چکیده
میزان عناصر مغذی نقش بسزایی در رشد، تکثیر و عملکرد محصولات کشاورزی و گیاهان دارند. با پیشبینی این عناصر میتوان بهصورت دقیق نهادههای شیمیایی را مدیریت کرد. هدف از این مطالعه ارزیابی غیرمخرب میزان عناصر NPK با استفاده از طیفسنجی مرئی/ فروسرخ نزدیک (Vis/NIR) در بازه طول موجی 500 تا 1000 نانومتر بود. برای این منظور، طیفسنجی از نمونههای ...
بیشتر
میزان عناصر مغذی نقش بسزایی در رشد، تکثیر و عملکرد محصولات کشاورزی و گیاهان دارند. با پیشبینی این عناصر میتوان بهصورت دقیق نهادههای شیمیایی را مدیریت کرد. هدف از این مطالعه ارزیابی غیرمخرب میزان عناصر NPK با استفاده از طیفسنجی مرئی/ فروسرخ نزدیک (Vis/NIR) در بازه طول موجی 500 تا 1000 نانومتر بود. برای این منظور، طیفسنجی از نمونههای برگ درختان سیب در مد اندازه‌گیری تقابلی انجام گرفت. برای حذف اثرات ناخواسته از روشهای مختلف پیشپردازش استفاده شد تا مدل واسنجی دقیق حاصل شود. در این راستا، مدل واسنجی چند متغیره حداقل مربعات جزئی (PLS) بر پایه اندازهگیری‌های مرجع و اطلاعات طیفی با روشهای مختلف پیشپردازش مورد بررسی قرار گرفت. بهترین مدل ارائه شده مبتنی بر روش پیشپردازش توزیع نرمال استاندارد در ترکیب با مشتق دوم (SNV+D2) با مقادیر 988/0rc= ،% 028/0=RMSEC ، 978/0 rp =،% 034/0=RMSEP و 47/7=RPD متعلق به پیشبینی نیتروژن بود. بهترین مدل برای ارزیابی میزان فسفر و پتاسیم نیز براساس روش پیشپردازش تصحیح پراکنش افزاینده در ترکیب با مشتق دوم (MSC+D2) بهترتیب 976/0 rp =،% 021/0=RMSEP، 15/7=RPD و 958/0 rp =،% 0057/0=RMSEP، 96/5=RPD بهدست آمد. نتایج بهدست آمده حاصل از این پژوهش نشان میدهد که طیفسنجی Vis/NIR میتواند به عنوان یک ابزار غیرمخرب، سریع و قابل اعتماد برای پیشبینی مقدار عناصر مغذی درخت سیب استفاده و از مصرف بیش از حد نهادههای شیمیایی و پیامدهای ناشی از آن جلوگیری گردد.
مقاله پژوهشی
کشاورزی دقیق
جعفر نصرالهی آذر؛ رحمان فرخی تیمورلو؛ وحید رستم پور
چکیده
بافت خاک یکی از خصوصیات مهم خاک است که با بسیاری از جنبه‌های عملکرد خاک، از بهره‌وری تا سهولت خاک‌ورزی، در ارتباط است. در حال حاضر، تعیین بافت خاک به دو صورت انجام می‌گیرد: در سطح مزرعه با دقت کم یا در محیط آزمایشگاهی و زمانبر. در این مطالعه به توسعه یک سیستم جدید برای تعیین بافت خاک در محل مورد نظر، با استفاده از یک نفوذسنج ...
بیشتر
بافت خاک یکی از خصوصیات مهم خاک است که با بسیاری از جنبه‌های عملکرد خاک، از بهره‌وری تا سهولت خاک‌ورزی، در ارتباط است. در حال حاضر، تعیین بافت خاک به دو صورت انجام می‌گیرد: در سطح مزرعه با دقت کم یا در محیط آزمایشگاهی و زمانبر. در این مطالعه به توسعه یک سیستم جدید برای تعیین بافت خاک در محل مورد نظر، با استفاده از یک نفوذسنج مخروطی با سه زاویه مخروط 30، 45 و 60 درجه پرداخته شد. نفوذسنج مجهز به یک میکروفون بود که در آن صدای حاصل از اصطکاک مخروط-خاک برای تعیین بافت خاک استفاده شد. برای تشخیص سه نوع بافت خاک که شامل رس، شن و لوم بود، از روش آنالیز سیگنال‌های صوتی در حوزه زمان- فرکانس (تبدیل موجک) استفاده گردید. تجزیه سیگنال‌ها در 5 سطح انجام شد و ویژگی‌های مجموع (SUM)، ریشه میانگین مربعات (RMS)، واریانس Var، کشیدگی (kurtosis) و ممان های مرتبه بالا Moment4 مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که زیر سیگنال‌های جزئیات اول مخروط 30 و 60 درجه، جزئیات سوم مخروط 60 درجه، جزئیات چهارم مخروط 60 درجه و آپروکسیمت مخروط 45 و 60 درجه به ترتیب دارای بیشترین توانایی و اولویت برای تشخیص نوع بافت خاک از یکدیگر می باشند. در بین ویژگی‌های بررسی شده به ترتیب ویژگی‌های مجموع، واریانس، ممان، کشیدگی و ماکزیمم برای تشخیص نوع خاک با سطح احتمال 1% دارای اولویت هستند. مقادیر همه این ویژگی‌ها با افزایش اندازه ذرات خاک از رس تا شن افزایش یافت. تکنیک صوت دارای پتانسیل خوبی جهت تشخیص نوع بافت خاک بود.
مقاله پژوهشی
کشاورزی دقیق
نیکروز باقری؛ عزیز شیخی گرجان؛ محمود صفری
چکیده
در پژوهش حاضر پهپادسمپاش به عنوان یک روش نوین سمپاشی برای کنترل جمعیت آفت شتۀ کلزا ارزیابی و نتایج آن با سمپاش توربو لاینر مقایسه شد. آزمون در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. آزمون‌ها در مرحلۀ ساقه‌رفتن کلزا و در زمان آلودگی حداقل 20درصد از بوته‌ها اجرا شد. پارامترهای اندازه‌گیری‌شده شامل مقدار ضریب کیفیت پاشش، ظرفیت ...
بیشتر
در پژوهش حاضر پهپادسمپاش به عنوان یک روش نوین سمپاشی برای کنترل جمعیت آفت شتۀ کلزا ارزیابی و نتایج آن با سمپاش توربو لاینر مقایسه شد. آزمون در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. آزمون‌ها در مرحلۀ ساقه‌رفتن کلزا و در زمان آلودگی حداقل 20درصد از بوته‌ها اجرا شد. پارامترهای اندازه‌گیری‌شده شامل مقدار ضریب کیفیت پاشش، ظرفیت مزرعه‌ای تئوری و مؤثر، بازدۀ مزرعه‌ای، انرژی مصرفی و کارایی (اثربخشی) سمپاشی بودند. براساس نتایج برای پهپادسمپاش و سمپاش توربو لاینر، به ترتیب میانگین مقدار محلول سم مصرفی برابر با 1/11 و 6/187 لیتر در هکتار، ضریب کیفیت پاشش 15/1 و 21/1، بازدۀ مزرعه‌ای 4/51 و 3/32درصد و انرژی مصرفی 4/3 و 5/100 کیلووات-ساعت بهدست آمد. براساس نتایج تجزیۀ واریانسدر سه، هفت و 14 روز پس از سمپاشی، بین تیمار شاهد و تیمارهای پهپادسمپاش و سمپاش توربو لاینر از نظر تعداد شته اختلاف معنی‌دار بود؛ به‌طوری‌که تعداد شته در کرت‌های سمپاشی‌شده با هر دو نوع سمپاش در سه بار نمونه‌برداری بعد از سمپاشی کمتر از 100شته در ساقه بود، اما در تیمار شاهد تعداد شته در ساقه 700-250 بود. مقایسۀ میانگین کارایی پهپادسمپاش و سمپاش توربو لاینر با آزمون t نشان داد که هر دو سمپاش نتایج قابل قبولی در کنترل جمعیت شتۀ کلزا داشتند. در سه و هفت روز پس از سمپاشی، توربو لاینر کارایی بیشتری نسبت به پهپادسمپاش داشت. اما در 14 روز بعد از سمپاشی، کارایی پهپادسمپاش و سمپاش توربو لاینر بهترتیب 7/92 و 2/85درصد بهدست آمد. با توجه به کاهش مقدار محلول مصرفی و انرژی مصرفی و افزایش بازدۀ مزرعه‌ای، کیفیت پاشش و کارایی در سمپاشی با پهپادسمپاش، استفاده از این روش برای کنترل جمعیت شتۀ کلزا توصیه می‌شود.
مقاله پژوهشی
طراحی و ساخت
مریم رضائی؛ جلال خدائی؛ بندر آستین چپ
چکیده
افت زیاد مواد شیمیایی، بادبردگی و نشست خارج از هدف سمپاشهای متداول در ایران، مطالعه روی سمپاشهای باردارکننده سم را ضروری میسازد. بههمین منظور یک کلاهک الکترودینامیکی طراحی و ساخته شد. در این تحقیق از روش سطح پاسخ برای بهینهسازی عملکرد کلاهک پاشش الکترودینامیکی در سمپاش پشتی موتوری ذرهایپاش استفاده ...
بیشتر
افت زیاد مواد شیمیایی، بادبردگی و نشست خارج از هدف سمپاشهای متداول در ایران، مطالعه روی سمپاشهای باردارکننده سم را ضروری میسازد. بههمین منظور یک کلاهک الکترودینامیکی طراحی و ساخته شد. در این تحقیق از روش سطح پاسخ برای بهینهسازی عملکرد کلاهک پاشش الکترودینامیکی در سمپاش پشتی موتوری ذرهایپاش استفاده شده است.پارامترهای فاصله افشانک تا هدف (شامل سه سطح 2، 4 و 6 متری)، زاویه قرارگیری هدف (شامل سه سطح صفر، 45 و 90 درجه) و سرعت باد (شامل سه سطح 5/2، 3 و 5/3 متر بر ثانیه) بهعنوان پارامترهای مستقل و یکنواختی پاشش و درصد سطح پاشش بهعنوان متغیرهای وابسته مورد ارزیابی قرار گرفتند.نتایج تجزیه واریانس نشان داد که مولفههای خطی زاویه پاشش و فاصله پاشش و همچنین برهمکنش زاویه پاشش×فاصله پاشش و فاصله پاشش×سرعت باد، دارای تاثیر معنیداری بر تغییرات ضریب پاشش کل می باشند(p<0.05). بیشترین ضریب یکنواختی پاشش کل برابر با 95/1 برای زاویه قرارگیری هدف صفر درجه، فاصله 6 متری و سرعت 5/3 متر بر ثانیه و کمترین مقدار این ضریب برابر با 18/1 برای زاویه قرارگیری هدف 90 درجه، فاصله پاشش 2 متر و سرعت باد 5/2 متر برثانیه بهدست آمده است. مدل ریاضی ارائه شده برای پیش بینی تغییرات ضریب یکنواختی پاشش و درصد سطح پاشش از دقت بسیار بالایی برخوردار میباشد. ضریب یکنواختی پاشش با افزایش سرعت باد و فاصله پاشش افزایش یافته است (p<0.01). در محدوده فاصله پاشش 2 ، 4 و 2 الی 4 متری، با افزایش زاویه پاشش مقدار سطح پاشش بهطور معنیداری افزایش یافته است (p<0.05). شرایط بهینه برای عملکرد کلاهک الکترودینامیکی ساخته شده در سرعت هوای 5/3 متربرثانیه، فاصله پاشش 58/2 متر و زاویه پاشش 90 درجه با مطلوبیت 792/0 به دست آمد.
مقاله پژوهشی
مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
ژینا سیفی لاله؛ هادی صمیمی اخیجهانی؛ پیمان سلامی
چکیده
استفاده از سامانههای آبشیرینکن خورشیدی یک راهکار مناسب، با صرفه اقتصادی برای تولید آب شرب از منابع آب شور است. هدف از انجام این تحقیق افزایش عملکرد آبشیرینکن خورشیدی با استفاده از سامانه ذخیرهساز گرمای نهان انرژی خورشیدی و سامانه ردیاب پنلی است. با توجه به اینکه به دلیل نوسانات شدت تابش خورشیدی هدر رفت حرارتی از جمع ...
بیشتر
استفاده از سامانههای آبشیرینکن خورشیدی یک راهکار مناسب، با صرفه اقتصادی برای تولید آب شرب از منابع آب شور است. هدف از انجام این تحقیق افزایش عملکرد آبشیرینکن خورشیدی با استفاده از سامانه ذخیرهساز گرمای نهان انرژی خورشیدی و سامانه ردیاب پنلی است. با توجه به اینکه به دلیل نوسانات شدت تابش خورشیدی هدر رفت حرارتی از جمع کننده خورشیدی افزایش مییابد، استفاده از مواد تغییرفازدهنده راه حل مناسبی برای ذخیرهسازی انرژی در ساعات اوج و آزاد نمودن در زملن کاهش و یا نبود شدت تابش خورشیدی است. به این منظور ماده تغییر فاز دهنده به صورت لولهی مارپیچ 6 میلیمتری با گام 7 سانتیمتر درون لوله کانونی قرار گرفت. جهت ارزیابی عملکرد حرارتی سه دبی جریان برای سیال کاری 9/1، 1/3 و2/4 لیتر بر دقیقه (با مواد تغییر فاز دهنده) و حالت بدون مواد تغییر فاز دهنده در چهار روز متوالی از ساعت 10:00 تا 14:00 در نظر گرفته شد. نتایج بررسیها نشان داد که سامانه آبشیرینکن خورشیدی مجهز به مواد تغییر فاز دهنده بیشترین راندمان حرارتی را در دبی2/4 لیتر بر دقیقه و کمترین آن با دبی 9/1 لیتر بر دقیقه بوده است. نتایج نشان داد استفاده از مواد تغییر فاز دهنده باعث بهبود راندمان حرارتی به میزان 05/3 درصد میگردد. آب شیرین تولیدی در مدت زمان 4 ساعت، 722/0 لیتر بر متربع مربع در چهار ساعت بود و به طور قابل ملاحظهای باعث کاهش سختی موجود در آب شرب شده بود.
مقاله پژوهشی
مدلسازی
آتنا شهرکی؛ مهدی خجسته پور؛ محمودرضا گلزاریان؛ الهام آذرپژوه
چکیده
این مطالعه با هدف شبیهسازی انتقال حرارت و جرم در طول خشک کردن رفرکتنس ویندو برای ژل آلوئه‌ورا انجام شده‌است. با کمک نرم‌افزار کامسول مولتی فیزیکس (COMSOL Multiphysics) یک مدل سه بعدی برای حل معادلات انتقال حرارت و جرم ایجاد شد. بدین منظور معادلات دیفرانسیل انتقال حرارت و جرم به صورت همزمان و وابسته به هم حل شدند. مدل فوق با شرایط ...
بیشتر
این مطالعه با هدف شبیهسازی انتقال حرارت و جرم در طول خشک کردن رفرکتنس ویندو برای ژل آلوئه‌ورا انجام شده‌است. با کمک نرم‌افزار کامسول مولتی فیزیکس (COMSOL Multiphysics) یک مدل سه بعدی برای حل معادلات انتقال حرارت و جرم ایجاد شد. بدین منظور معادلات دیفرانسیل انتقال حرارت و جرم به صورت همزمان و وابسته به هم حل شدند. مدل فوق با شرایط اولیه، دمای آب 60، 70، 80 و 90 درجه سلسیوس و ضخامت ژل آلوئه‌ورا 5 و 10 میلی‌متر در نظر گرفته شده‌است. نتایج حاصل از شبیهسازی نشان داد زمان خشک کردن مورد نیاز برای کاهش رطوبت ژل آلوئه‌ورا از 110 به 1/0 گرم آب بر گرم ماده خشک در طول خشک کردن رفرکتنس ویندو در دمای آب 60، 70، 80 و 90 درجه سلسیوس برای ژل آلوئه‌ورا با ضخامت 5 میلی‌متر به ترتیب 120، 100، 70 و 50 دقیقه و برای ژل آلوئه‌ورا با ضخامت 10 میلی‌متر به ترتیب 240، 190، 150و 120 دقیقه بود. همچنین سرعت خشک شدن برای ژل آلوئه‌ورا با ضخامت 5 میلی‌متر بهترتیب 915/0، 099/1، 57/1 و 198/2 گرم آب بر دقیقه و برای ژل آلوئه‌ورا با ضخامت 10 میلی‌متر بهترتیب 457/0، 578/0، 732/0 و 915/0 گرم آب بر دقیقه بود. بنابراین نتایج حاصل از شبیهسازی، مطابق دادههای تجربی مقالات مشابه است و هرچه دمای آب بالاتر و ضخامت محصول کمتر باشد، محصول سریعتر خشک می‌شود.
مقاله پژوهشی
تکنولوژی‌های پس از برداشت
سینا شریفی؛ محمدحسین آق خانی؛ عباس روحانی
چکیده
فرآیندهای خشک‌کردن شلتوک در مزرعه و کارخانه تبدیل شلتوک، همواره چالشی‌ترین مسائل صنعت برنج کشور میباشد. در این تحقیق، میزان ضایعات خشک‌کردن در مزرعه و کارخانه در سه شهرستان استان گیلان مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور،اثرهای اصلی و متقابل فاکتورهای مستقل شامل محتوای رطوبتی زمان برداشت، فاصله زمانی تا خرمن‌کوبی در سطح مزرعه، ...
بیشتر
فرآیندهای خشک‌کردن شلتوک در مزرعه و کارخانه تبدیل شلتوک، همواره چالشی‌ترین مسائل صنعت برنج کشور میباشد. در این تحقیق، میزان ضایعات خشک‌کردن در مزرعه و کارخانه در سه شهرستان استان گیلان مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور،اثرهای اصلی و متقابل فاکتورهای مستقل شامل محتوای رطوبتی زمان برداشت، فاصله زمانی تا خرمن‌کوبی در سطح مزرعه، و روش خشک‌کردن در سطح مزرعه و کارخانه بر فاکتورهای وابسته دانه‌های نارس، گچی و شکل‌های مختلف ترک در برنج قهوه‌ای در سال زراعی 99-1398 بررسی شدند. از طرح آزمایشی فاکتوریل بر پایه بلوک کامل تصادفی استفاده شد. اثرهای اصلی و متقابل فاکتورهای محتوای رطوبتی زمان برداشت، زمان و روش خشک‌کردن در سطح مزرعه و کارخانه بر ایجاد ضایعات معنادار بودند (05/0>P). همچنین، اثر متقابل دو فاکتور روش خشک‌کردن در کارخانه در تقابل با فاکتور سرعت هوای خشک‌کردن و فاکتور دمای خشک‌کن معنادار شد. مقایسه نتایج نشان داد کمترین درصد ضایعات در روش پخش‌کردن، در محتوای رطوبتی 26 درصد، به میزان 474/1 درصد بود. بیشترین تاثیر استفاده از پوشش پلاستیک در شکل‌گیری ضایعات به شکل ترک لاک‌پشتی و دانه‌های گچی بود. در سطح مزرعه، پس از 14 تا 19 ساعت خشک‌کردن بیشینه ضایعات مشاهده شد، که سهم سه‌ترک، ترک لاک‌پشتی و دو‌ترک بهترتیب 21/11%، 4/8% و 08/8% بود. در سطح کارخانه، کمترین ضایعات در ترکیب فاکتوری خشک‌کن سه مرحله‌ای با 15 ساعت استراحت‌دهی، دما خشک‌کن 40 درجه سلسیوس و سرعت باد 5/0 متر بر ثانیه به میزان 04/6 درصد بهدست آمد.
مقاله پژوهشی
بیو انرژی
محسن زارعی؛ محمدرضا بیاتی؛ محمد علی ابراهیمی نیک؛ بیژن حجازی؛ عباس روحانی
چکیده
بیوگاز خام علاوه بر متان به عنوان ترکیب اصلی دارای ترکیب آلاینده دیگری مثل سولفید هیدروژن (H2S) می باشد. سولفید هیدروژن بسیار خورنده بوده و یکی از مشکلات عمده در استفاده از بیوگاز را ایجاد میکند و باعث خوردگی در موتورها و خطوط لوله می شود. در این تحقیق از بیوفیلتر بستر ثابت برای حذف سولفید هیدروژن از جریان بیوگاز استفاده شد. از دو بستر ...
بیشتر
بیوگاز خام علاوه بر متان به عنوان ترکیب اصلی دارای ترکیب آلاینده دیگری مثل سولفید هیدروژن (H2S) می باشد. سولفید هیدروژن بسیار خورنده بوده و یکی از مشکلات عمده در استفاده از بیوگاز را ایجاد میکند و باعث خوردگی در موتورها و خطوط لوله می شود. در این تحقیق از بیوفیلتر بستر ثابت برای حذف سولفید هیدروژن از جریان بیوگاز استفاده شد. از دو بستر زغالزیستی حاصل از پیرولیز و کمپوست به عنوان بستر بیوفیلتر بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که به ترتیب بازده حذف سولفید هیدروژن برای دو بستر زغالزیستی و کمپوست برابر با 94 و 76 درصد شد. به ترتیب در دو بستر زغالزیستی و کمپوست در ارتفاع 60 سانتی متری غلظت سولفید هیدروژن از ppm 185 به ppm 11 و از ppm 70 به ppm 17 کاهش یافت. ضمن اینکه بیوفیلتر کارایی خوبی نسبت به افزایش ناگهانی غلظت سولفید هیدروژن در خوراک بیوگاز نشان داد. مدلسازی سینتیکی ساده حذف سولفید هیدروژن برای توصیف عملکرد بیوفیلتر ارائه شد. فرض های مدلسازی برای ساده سازی، شامل صرفنظر از تغییرات شعاعی غلظت و نیز استفاده از مدل سینتیکی مونود برای توصیف نرخ حذف سولفید هیدروژن میباشد. معادلات دیفرانسیلی معمولی برای شبیهسازی به کمک روش رانگه-کوتا حل شد. نتایج مقایسه مدل و دادههای آزمایشگاهی نشان داد که مدل پیشنهادی به خوبی عملکرد حذف سولفید هیدروژن را پیشبینی میکند (در تمام موارد R2 بزرگتر از 90/0 بود). به کمک نتایج تجربی، مقادیر پارامتر سینتیکی حداکثر نرخ رشد ویژه (µmax) در بستر زغالزیستی و کمپوست به ترتیب برابر 5-10× 5/6 و 5-10× 52/0 بدست آمد.
مقاله پژوهشی
کشاورزی دقیق
مجتبی نادری بلداجی؛ مجتبی توحیدی؛ مهدی قاسمی ورنامخواستی
چکیده
توسعه ابزارهای اندازه‌گیری سریع برای ارزیابی خصوصیات کیفی نیشکر شامل غلظت قند و محتوای رطوبت بدون نیاز به استخراج عصاره از ساقه از جمله ضرورت-های فناوری در کشاورزی و صنعت این محصول میباشد. در این پژوهش، یک پراب دی‌الکتریک با قابلیت توسعه و بکارگیری به شکل قابل حمل توسعه داده شد و عملکرد آن برای اندازه‌گیری غلظت قند (بر حسب درجه ...
بیشتر
توسعه ابزارهای اندازه‌گیری سریع برای ارزیابی خصوصیات کیفی نیشکر شامل غلظت قند و محتوای رطوبت بدون نیاز به استخراج عصاره از ساقه از جمله ضرورت-های فناوری در کشاورزی و صنعت این محصول میباشد. در این پژوهش، یک پراب دی‌الکتریک با قابلیت توسعه و بکارگیری به شکل قابل حمل توسعه داده شد و عملکرد آن برای اندازه‌گیری غلظت قند (بر حسب درجه بریکس) و محتوای رطوبت روی نمونههای ساقه از هفت رقم نیشکر در بازه فرکانسی MHz 150-0 مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین بمنظور مقایسه و بهبود دقت اندازه‌گیری غلظت قند، توانایی روش طیفسنجی مرئی- فرو سرخ نزدیک موج کوتاه (Vis-SWNIR) در محدوده طول موج 1100-400 نانومتر بررسی شد. از مدل‌های رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLS) و شبکه‌های عصبی مصنوعی (ANN) برای پیشبینی درجه بریکس و محتوای رطوبت نمونه‌ها استفاده شد. علاوه بر ارزیابی مستقل عملکرد هر دو روش در بهترین حالت با 14/1 RMSEP= و 88/1 RMSEP= برای اندازه‌گیری بریکس به ترتیب با روشهای طیف‌نگاری Vis-SWNIR و دی‌الکتریک، روشهای تلفیق داده (سطح پایین و سطح متوسط) برای استفاده از اثر هم-افزایی اطلاعات بدست آمده از دو روش بکار گرفته شد. در پیشبینی بریکس، بهترین نتیجه مربوط به روش تلفیق داده سطح پایین با 94/0 R2p = و 74/0 RMSEP= بود. همچنین روش تلفیق داده سطح متوسط با 89/0 R2p = و 93/0 RMSEP= بهترین نتیجه را در پیش‌‌گویی مقادیر محتوای رطوبت داشت. بنابراین، رویکرد تلفیق داده به طور موثر دقت پیشبینی مدل‌های توصیف کننده را بهبود بخشید و میتواند به عنوان روش و ابزاری قابل اعتماد مورد استفاده قرار گیرد.
مقاله پژوهشی
مدلسازی
سینا شریفی؛ نگار حافظی؛ محمدحسین آق خانی
چکیده
استفاده کارآمد از انرژی در تولید شلتوک برنج، با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، از تخریب بوم‌نظام‌های کشاورزی جلوگیری نموده و سبب توسعه کشاورزی پایدار می‌شود. هدف از این مطالعه، بررسی، مقایسه، بهینهسازی مصرف انرژی و مدلسازی عملکرد محصول در تولید دو رقم شلتوک با الگوریتم ژنتیک-کلونی زنبور عسل مصنوعی بود. داده‌ها از طریق مصاحبه ...
بیشتر
استفاده کارآمد از انرژی در تولید شلتوک برنج، با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، از تخریب بوم‌نظام‌های کشاورزی جلوگیری نموده و سبب توسعه کشاورزی پایدار می‌شود. هدف از این مطالعه، بررسی، مقایسه، بهینهسازی مصرف انرژی و مدلسازی عملکرد محصول در تولید دو رقم شلتوک با الگوریتم ژنتیک-کلونی زنبور عسل مصنوعی بود. داده‌ها از طریق مصاحبه با 120 کشاورز و صاحب مزرعه جمع‌آوری شد. نتایج نشان داد که در رقم مرغوب هاشمی و رقم پُرمحصول جمشیدی میانگین کل انرژی مصرفی بهترتیب 973/55 و 796/54 گیگاژول بر هکتار بود و میانگین کل انرژی تولیدی بهترتیب 74/30 و 52/62 گیگاژول بر هکتار بهدست آمد که نشان از افزایش 03/2 برابری انرژی تولیدی در رقم جمشیدی نسبت به رقم هاشمی داشت. ارزیابی شاخص‌های R2، RMSE، MAPE، EF و مقایسه آماری میانگین، واریانس و توزیع آماری در مدل تلفیقی الگوریتم ژنتیک-کلونی زنبور عسل مصنوعی بیانگر نتایج مطلوب الگوریتم زنبور عسل مصنوعی به عنوان تابع برازندگی الگوریتم ژنتیک بود. همچنین، نتایج بهینهسازی مصرف انرژی توسط الگوریتم ترکیبی ژنتیک-کلونی زنبور عسل مصنوعی نشان داد که بیشتر منابع مصرفی از حالت بهینه فاصله دارند که با مدیریت صحیح امکان صرفه‌جویی مصرف انرژی در رقم‌های هاشمی و جمشیدی بهترتیب 96/53 و 41/39 درصد وجود دارد. ارقام پُرمحصول با هدف تأمین امنیّت غذایی، آبی و انرژی اصلاح شده‌اند. نتایج پژوهش حاضر، میتواند در شناسایی پتانسیل صرفه‌جویی انرژی در صنعت برنج کشور کمک به‌سزایی داشته باشد.
)
