بیو انرژی
جواد رضایی فر؛ عباس روحانی؛ محمدعلی ابراهیمی نیک
چکیده
در تلاش برای بهبود عملکرد و پایداری هضم بی‌هوازی (AD)، افزودنی‌های مبتنی بر آهن به‌عنوان ریزمغذی‌ها و لجن تصفیه آب آشامیدنی (DWTS) می‌توانند نقش کلیدی داشته باشند. این مطالعه به بررسی سینتیک تولید متان در طول AD کودهای گاوی می‌پردازد که شامل غلظت‌های مختلف Fe و Fe3O4 (10، 20 و 30 میلی‌گرم در لیتر) و DWTS (6، 12 و 18 میلی‌گرم در لیتر) می‌شود. با استفاده ...
بیشتر
در تلاش برای بهبود عملکرد و پایداری هضم بی‌هوازی (AD)، افزودنی‌های مبتنی بر آهن به‌عنوان ریزمغذی‌ها و لجن تصفیه آب آشامیدنی (DWTS) می‌توانند نقش کلیدی داشته باشند. این مطالعه به بررسی سینتیک تولید متان در طول AD کودهای گاوی می‌پردازد که شامل غلظت‌های مختلف Fe و Fe3O4 (10، 20 و 30 میلی‌گرم در لیتر) و DWTS (6، 12 و 18 میلی‌گرم در لیتر) می‌شود. با استفاده از یک کتابخانه گسترده از مدل‌های رگرسیون غیرخطی (NLR)، 26 نامزد مورد بررسی قرار گرفتند و هشت مورد به‌عنوان پیش‌بینی‌کننده‌های قوی برای کل فرآیند تولید متان ظاهر شدند. مدل Michaelis-Menten به‌عنوان انتخاب برتر برجسته شد و سینتیک کودهای دامی AD را با افزودنی‌های مشخص‌شده آشکار کرد. یافته‌ها نشان داد که سطوح مختلف DWTS بالاترین تولید متان را به‌همراه دارد، در حالی‌که Fe3O420 و Fe3O430 کمترین میزان را ثبت کردند. قابل‌ذکر است، DWTS6 تولید متان تقریباً 34% و 42% را در مقایسه با Fe20 و Fe3O430 نشان داد و آن را به‌عنوان موثرترین تیمار معرفی کرد. علاوه بر این، DWTS12 بالاترین میزان تولید متان را به نمایش گذاشت و به 6/147 سی‌سی در روز ششم رسید. با تأکید بر مفاهیم عملی، این تحقیق بر کاربرد مدل پیشنهادی برای تجزیه و تحلیل سایر پارامترها و بهینه‌سازی عملکرد AD تأکید می‌کند. این مطالعه با بررسی پتانسیل افزودنی‌های مبتنی بر آهن و DWTS، مسیر را در تولید متان از کودهای گاوی و پیشبرد شیوه‌های مدیریت زباله پایدار هموار می‌سازد.
پردازش تصویر
سامان آبدانان مهدی زاده
چکیده
با وجود کاهش شدید منابع آبی ایران و رشد روزافزون جمعیت، نیاز به تولید غذا و محصولات کشاورزی بیش از گذشته است. در گذشته، اغلب کاشت گیاهان به‌صورت کشت مستقیم بذر صورت می‌پذیرفت و منابع آبی بسیار خصوصا آب‌های زیرزمینی برای کشت مستقیم بذر و جوانه‌زنی گیاه مصرف می‌شد. از جمله روش‌های کاهش مصرف آب، کود و سموم کشت نشایی به‌جای کشت مستقیم ...
بیشتر
با وجود کاهش شدید منابع آبی ایران و رشد روزافزون جمعیت، نیاز به تولید غذا و محصولات کشاورزی بیش از گذشته است. در گذشته، اغلب کاشت گیاهان به‌صورت کشت مستقیم بذر صورت می‌پذیرفت و منابع آبی بسیار خصوصا آب‌های زیرزمینی برای کشت مستقیم بذر و جوانه‌زنی گیاه مصرف می‌شد. از جمله روش‌های کاهش مصرف آب، کود و سموم کشت نشایی به‌جای کشت مستقیم بذر است. لذا هدف از پژوهش حاضر مدل‌سازی دینامیکی و ساخت سامانه کاشت بذر در سینی نشاء در نظر گرفته شد. بدین منظور ابتدا یک بازوی کارنده مدل‌سازی و موقعیت کارنده در هر لحظه به‌دست آمد. سپس براساس مدل‌سازی دینامیکی بازو ساخته و عملیات کشت بذر در سینی نشاء صورت پذیرفت. ارزیابی سامانه کاشت دو سطح سرعت پیشروی 5 و 10 سانتی‌متر بر ثانیه برای بذر چغندرقند انجام گرفت که ظرفیـت نامی این بذرکار بین 3579 تا 4613 سلول در ساعت بود. در ضمن شاخص‌های نکاشت و چندگانه کاشت در 3000 سلول نیز به‌ترتیب 0.03 و 8.17 درصد به‌دست آمد. با توجه به دقت کاشت، سرعت عملکرد کارنده و همچنین مصرف اندک انرژی (25.56 واتساعت) این سامانه توانایی جایگزینی بذرکاری دستی در سینی نشاء را دارد.
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 به‌منظور 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 به‌منظور 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 به‌دست آمده براساس اندازهگیریهای بهعملآمده 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 به‌ترتیب برابر 1.49 متر بر مجذور ثانیه و 1.16 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.
مهندسی سامانه‌های کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
محمد غنیمی؛ منیر مورکاس؛ عبداله بدر
چکیده
در این مطالعه تحلیلی ریاضی برای تخمین میزان عملکرد ماشین ترانشه‌برداری نوع چرخ‌دار صورت گرفت. این تجزیه و تحلیل ریاضی نهایتا منجر به یک معادله شد و این معادله ریاضی در شرایط عملیاتی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه عملی عملکرد دستگاه نشان داد که انحراف کارکرد نظری با استفاده از فرمول ریاضی از کارکرد واقعی برای عمق ترانشه 60.4 و 90.5 ...
بیشتر
در این مطالعه تحلیلی ریاضی برای تخمین میزان عملکرد ماشین ترانشه‌برداری نوع چرخ‌دار صورت گرفت. این تجزیه و تحلیل ریاضی نهایتا منجر به یک معادله شد و این معادله ریاضی در شرایط عملیاتی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه عملی عملکرد دستگاه نشان داد که انحراف کارکرد نظری با استفاده از فرمول ریاضی از کارکرد واقعی برای عمق ترانشه 60.4 و 90.5 سانتی‌متر به‌ترتیب 5 تا 7 درصد بود. همچنین راندمان مزرعه‌ای این نوع ماشین نیز 43 و 50.1 درصد به‌ترتیب برای عمق ترانشه 90.5 و 60.4 سانتی‌متر بود.
مدل‌سازی
علی نیازی؛ هیوا گل پیرا؛ هادی صمیمی اخیجهانی
چکیده
یکی از بزرگ‌ترین مشکلاتی که در کشت بقولاتی مانند نخود وجود دارد، برداشت این محصولات با ریزش بسیار زیاد است. هدف از اجرای این پژوهش، برداشت مکانیزه نخود با تلفات کم و عملکرد مزرعه‌ای مناسب است. طراحی این ماشین به گونه‌ای است که همانند کمباین‌های متداول برداشت غلات قابلیت تنظیم موقعیت چرخ فلک نسبت به دماغه و تغییر ارتفاع را دارد. همچنین ...
بیشتر
یکی از بزرگ‌ترین مشکلاتی که در کشت بقولاتی مانند نخود وجود دارد، برداشت این محصولات با ریزش بسیار زیاد است. هدف از اجرای این پژوهش، برداشت مکانیزه نخود با تلفات کم و عملکرد مزرعه‌ای مناسب است. طراحی این ماشین به گونه‌ای است که همانند کمباین‌های متداول برداشت غلات قابلیت تنظیم موقعیت چرخ فلک نسبت به دماغه و تغییر ارتفاع را دارد. همچنین برای کاهش ریزش دانه ناشی از بازگشت محصول برداشت شده صفحه مشبکی به زیر چرخ‌فلک اضافه شد. در این تحقیق چرخ‌فلک برداشت نخود با هدف کاهش تلفات دانه مورد ارزیابی قرار گرفته و مدل‌سازی، تحلیل دینامیکی و استاتیکی چرخ‌فلک ماشین‌برداشت نخود انجام گرفته است. سامانه باز طراحی شده با تغییر عوامل تاثیرگذار شامل دماغه با صفحه مشبک و بدون صفحه مشبک، ارتفاع شانه برش نسبت به زمین در سه سطح 10، 15 و 20 سانتی‌متر و فاصله چرخ‌فلک از شانه در سه سطح 3، 5 و 7 میلی‌متر در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل آزمایش‌ها در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. نتایج آماری نشان داد، استفاده از صفحه مشبک تاثیر معنی‌داری در سطح یک درصد بر مقدار برداشت و ریزش داشته است اما در مورد نخود باقی‌مانده بر روی بوته این اثر در سطح 5 درصد معنی‌دار شد. تاثیر ارتفاع دماغه از سطح زمین بر میزان برداشت در سطح 5 درصد معنی‌دار بود. همچنین اثر متقابل ارتفاع برداشت و صفحه مشبک نیز بر میزان ریزش در سطح 5 درصد معنی‌دار شد. بیشترین تاثیرگذاری بر نخود باقی‌مانده بر روی بوته در اثر فاصله بین چرخ‌فلک و دماغه به‌وجود آمد. علاوه بر آن برای بهینه‌سازی ابعادی اجزای چرخ و فلک از روش اجزای محدود سه بعدی با تحلیل تغییر شکل و شکست با معیار ون میسز (von-Mises) استفاده شد. به کمک مدل‌سازی رایانه‌ای و با توجه به تجزیه و تحلیل دینامیکی مدل جدید‌ی از چرخ‌فلک برای ماشین برداشت با هدف کاهش وزن، ارائه شد. در طرح ارائه شده با توجه به نیروی متقابل بین محصول و چرخ‌فلک ماشین برداشت نخود، میزان قابل‌توجهی از وزن چرخ‌فلک کاسته شد.
کشاورزی دقیق
فاطمه نادرنژاد؛ دین محمد ایمانی؛ محمد رضا رسولی
چکیده
پیش‌بینی عملکرد محصول یکی از مسائل مهم در حوزه‌ی کشاورزی می‌باشد و به عوامل مختلفی از جمله شرایط آب‌وهوایی، ویژگی‌های خاک، ویژگی‌های محصول و برنامه‌های مدیریتی وابسته می‌باشد. پیش‌بینی دقیق عملکرد محصول می‌تواند در تصمیم‌گیری‌ها و بهینه‌سازی فرآیندها به کشاورزان و صنایع وابسته به کشاورزی کمک نماید و در نهایت منجر به افزایش ...
بیشتر
پیش‌بینی عملکرد محصول یکی از مسائل مهم در حوزه‌ی کشاورزی می‌باشد و به عوامل مختلفی از جمله شرایط آب‌وهوایی، ویژگی‌های خاک، ویژگی‌های محصول و برنامه‌های مدیریتی وابسته می‌باشد. پیش‌بینی دقیق عملکرد محصول می‌تواند در تصمیم‌گیری‌ها و بهینه‌سازی فرآیندها به کشاورزان و صنایع وابسته به کشاورزی کمک نماید و در نهایت منجر به افزایش تولید شود. نیشکر یکی از مهمترین محصولات استراتژیک کشاورزی و منبع تأمین شکر در جهان می‌باشد. هدف پژوهش حاضر پیش‌بینی و بررسی عوامل مؤثر بر میزان شکر استحصالی از نیشکر در مزارع شرکت کشتوصنعت نیشکر امیرکبیر با استفاده از الگوریتمهای یادگیری ماشین می‌باشد. داده‌های جمعآوری شده برای این پژوهش مربوط به بازه زمانی سالهای 1396-1389 شامل 3223 نمونه می‌باشد که شامل چهار مجموعه داده آب‌وهوایی، محصول، خاک و مدیریت مزرعه می‌باشد. برای مدل‌سازی پژوهش از الگوریتمهای جنگل تصادفی، آدابوست، تقویت گرادیان حداکثری و ماشین بردار پشتیبان استفاده شده و در محیط ژوپیترنوتبوک پایتون پیادهسازی شدهاند. مدل جنگل تصادفی با صحت 92.2% برای پیش‌بینی شکر استحصالی در بین مدل‌های ارائه شده بهترین عملکرد را دارد.
بیو انرژی
میثم اسحقی پیره؛ محمد غلامی پرشکوهی؛ داود محمدزمانی
چکیده
در این تحقیق وضعیت تعادل گرمایی در یک موتور دیزل تک سیلندر، چهار زمانه و آب‌خنک با کاربرد نانوذرات اکسید گرافن در مخلوط‌های سوختی دیزل- بیودیزل بررسی شد. نانوذرات اکسید گرافن در سه سطح 30، 60 و 90 پی‌پی‌ام به مخلوط‌های بیودیزل-دیزل (نسبت‌های حجمی صفر، 5 و 20 درصد بیودیزل) اضافه شد. آزمایش‌ها در شرایط بار کامل و سرعت 1500 دور در دقیقه انجام ...
بیشتر
در این تحقیق وضعیت تعادل گرمایی در یک موتور دیزل تک سیلندر، چهار زمانه و آب‌خنک با کاربرد نانوذرات اکسید گرافن در مخلوط‌های سوختی دیزل- بیودیزل بررسی شد. نانوذرات اکسید گرافن در سه سطح 30، 60 و 90 پی‌پی‌ام به مخلوط‌های بیودیزل-دیزل (نسبت‌های حجمی صفر، 5 و 20 درصد بیودیزل) اضافه شد. آزمایش‌ها در شرایط بار کامل و سرعت 1500 دور در دقیقه انجام شد. نتایج ارزیابی مدل پیش‌بینی توان مفید خروجی، توان معادل آلاینده‌های خروجی اگزوز و توان معادل تلفات گرمایی سیستم خنک‌کننده نشان داد که مدل نمایی برازش بهتری داشت. با افزودن بیودیزل و نانو ذرات اکسید گرافن به سوخت دیزل توان مفید کاهش یافت. به‌طوری‌که با افزودن 60 پی‌پی‌ام اکسید گرافن و 20 درصد بیودیزل به سوخت دیزل، توان مفید خروجی به کمترین مقدار خود رسیده و در حدود 5.52 درصد کاهش یافت. به‌منظور دستیابی به بیشترین توان مفید خروجی و با اولویت افزودن بیودیزل به مقدار بالا، ترکیب سوختی90 پی‌پی‌ام اکسید گرافن و 20 درصد بیودیزل به‌طور نسبی دارای شرایط بهتری بود. با افزودن 30 پی‌پی‌ام اکسید گرافن به سوخت دیزل خالص، توان معادل دود اگزوز به کمترین مقدار خود رسیده و در حدود 18.5 درصد کاهش یافت. در حالت کلی تلفات گرمایی از طریق سیستم خنک‌کننده در سوخت دیزل خالص نسبت به سایر ترکیبات سوختی پایین‌تر بود.
حمیدرضا گازر؛ امیدرضا روستاپور؛ روح اله جهانیان
چکیده
در این مقاله بهینه‌سازی شرایط عبور هوا در خشک‌کن‌های مرسوم شلتوک با استفاده از روش دینامیک سیال جریان در دو الگوی رایج و الگوی هشتی شکل بررسی شد. آزمایشات با استفاده از یک خشک‌کن بستر خوابیده آزمایشگاهی با قابلیت تغییر الگوی جریان هوا در دمای 50 درجه سلسیوس برای خشک کردن شلتوک رقم هاشمی انجام شد. با استفاده از روش دینامیک سیال محاسباتی ...
بیشتر
در این مقاله بهینه‌سازی شرایط عبور هوا در خشک‌کن‌های مرسوم شلتوک با استفاده از روش دینامیک سیال جریان در دو الگوی رایج و الگوی هشتی شکل بررسی شد. آزمایشات با استفاده از یک خشک‌کن بستر خوابیده آزمایشگاهی با قابلیت تغییر الگوی جریان هوا در دمای 50 درجه سلسیوس برای خشک کردن شلتوک رقم هاشمی انجام شد. با استفاده از روش دینامیک سیال محاسباتی و به‌کارگیری نرم‌افزار فلوئنت، مدل‌سازی عددی تغییرات دما، سرعت جریان هوا و افت فشار در مقاطع مختلف خشک‌کن و توده متخلخل شلتوک بررسی و با داده‌های آزمایش مقایسه شد. همچنین اثر پارامترهایی از جمله زمان خشک شدن در حالت پایا و زمان‌های 20، 100، 1000، 1800، 3600 و 7200 ثانیه بر تغییرات دما هوا در توده شلتوک نیز در الگوهای رایج و هشتی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با در نظر گرفتن دبی و دمای ثابت در ورودی محفظه خشک‌کن، سرعت جریان هوا در الگوی هشتی در تمامی قسمت‌ها بیشتر از الگوی رایج بود. در الگوی رایج سرعت هوا در مجاری هوا به‌صورت تقریباً یکنواخت از ورودی تا صفر در انتها کاهش می‌یافت در صورتی‌که در الگوی هشتی در ابتدا با شیب کمتری بوده و در انتها بیشتر می‌شد. همچنین در مقایسه دو حالت عبور هوا در الگوی رایج و هشتی شکل میزان افت فشار در حالت الگوی رایج حدود 10 درصد بیشتر از حالت کاربرد مجاری هشتی شکل بوده و تنها در انتهای سیستم به دلیل برخورد هوا به مانع دیواره انتهایی افت فشار در حالت هشتی اندکی بیشتر از حالت رایج بود. حالت هشتی شکل در کف مخزن خشک‌کن به دلیل عبور مقدار بیشتری جریان هوای داغ از درون خود عملکرد بهتری را در مقایسه با حالت رایج داشت. بهبود جریان هوا در شلتوک‌ها بیشتر مربوط به لایه‌ها و قسمت‌های میانی به پایین بود و در لایه‌ها بالایی تفاوت چندانی میان دو الگوی به‌کار رفته ملاحظه نشد. اعتبارسنجی داده‌های دما نشان داد که درصد اختلاف بین دمای اندازه‌گیری شده و دمای مدل در هر دو الگو، بین 4 تا 6 درصد بود که این اختلاف در الگوی هشتی شکل کمتر از الگوی رایج بود.
آتنا پاسبان؛ محبت محبی؛ حسن صدرنیا؛ سید احمد شهیدی
چکیده
یکی از جنبه‌های مهم فناوری خشک‌کردن به‌خصوص در فرآیندهای صنعتی، مدل‌سازی و شبیه‌سازی فرآیند خشک‌کردن می‌باشد. در این پژوهش با استفاده از روش عددی شبه‌طیفی معادلات انتقال جرم مربوط به فرآیند خشک کردن سیب حل گردید. جهت بررسی صحت و دقت مدل ارائه شده نتایج حاصل از حل عددی مدل با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. جهت ...
بیشتر
یکی از جنبه‌های مهم فناوری خشک‌کردن به‌خصوص در فرآیندهای صنعتی، مدل‌سازی و شبیه‌سازی فرآیند خشک‌کردن می‌باشد. در این پژوهش با استفاده از روش عددی شبه‌طیفی معادلات انتقال جرم مربوط به فرآیند خشک کردن سیب حل گردید. جهت بررسی صحت و دقت مدل ارائه شده نتایج حاصل از حل عددی مدل با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. جهت تأیید بیشتر دقت روش شبه‌طیفی، مثال عددی دارای جواب دقیق حل گردیده و مقدار خطا محاسبه شد. نتایج حاصل از مقایسه داده‌های مدل با نتایج گزارش شده توسط سایر محققین دارای ضریب همبستگی بالاتر از 997/ و ریشه میانگین مربعات خطا کمتر از 1561/0 می‌باشد که بیانگر دقت بالای روش عددی شبه‌طیفی ارائه شده برای حل معادله انتقال جرم خشک شدن سیب می‌باشد.
سپیده هارونی؛ محمد جواد شیخ داودی؛ مصطفی کیانی ده کیانی
چکیده
نیشکر یک گیاه مهم در جهان می‌باشد که با هدف تولید شکر و تولید انرژی کشت می‌شود به همین دلیل بررسی شرایط کشت این محصول ضرورت پیدا می‌کند. در این تحقیق مدل‌سازی انرژی مصرفی و میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای تولید نیشکر در مزارع پلنت نیشکر انجام شد. اطلاعات لازم برای انجام این مطالعه در غالب پرسشنامه از شرکت کشت و صنعت دعبل خزایی واقع ...
بیشتر
نیشکر یک گیاه مهم در جهان می‌باشد که با هدف تولید شکر و تولید انرژی کشت می‌شود به همین دلیل بررسی شرایط کشت این محصول ضرورت پیدا می‌کند. در این تحقیق مدل‌سازی انرژی مصرفی و میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای تولید نیشکر در مزارع پلنت نیشکر انجام شد. اطلاعات لازم برای انجام این مطالعه در غالب پرسشنامه از شرکت کشت و صنعت دعبل خزایی واقع در استان خوزستان به‌دست آمد. ابتدا میزان انرژی مصرفی و میزان نشر گازهای گلخانه‌ای به‌عنوان اصلی‌ترین عامل آلایندگی برای نیشکر تولیدی در مزارع پلنت مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. در این پژوهش رابطه بین انرژی نهاده‌های ورودی با عملکرد تخمین زده شد. این منظور از تابع تولید کاب داگلاس و روش شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد نتایج نشان داد که مدل به‌دست آمده از تابع کاب داگلاس قادر است عملکرد و میزان نشر گازهای گلخانه‌ای را با ضریب تبیین به‌ترتیب 89 و 92 درصد برآورد کند. روش بعدی مدل‌سازی به‌وسیله شبکه عصبی ضریب تبیین مدل به‌دست آمده برای عملکرد و گازهای گلخانه‌ای به‌ترتیب 96 و 99 درصد و مجموع مربعات خطا 0/0037 و 6-10×4/52 به‌دست آمدند؛ بنابراین شبکه عصبی مصنوعی در مقایسه با تابع تولید کاب داگلاس می‌تواند به‌خوبی عملکرد محصول نیشکر و میزان نشر گازهای گلخانه‌ای را در مزارع پلنت پیش‌بینی و مدل‌سازی کند.
رضا کرملاچعب؛ سید حسین کار پرورفرد؛ محسن عدالت؛ حسین رحمانیان کوشککی
چکیده
گندم به‌عنوان اصلی‌ترین منبع غذایی و فرآورده‌ای استراتژیک در ایران بوده که سالیانه مقادیر زیادی از آن در مراحل کاشت، برداشت، انتقال و نگهداری و نهایتاً در مرحله تغییر و تبدیل و مصرف از بین می‌رود. بنابراین به‌کارگیری تنظیمات مناسب و دقیق به‌منظور کاهش تلفات در مرحله برداشت ضروری است. هدف از این پژوهش، پیش‌بینی درصد ریزش دانه ...
بیشتر
گندم به‌عنوان اصلی‌ترین منبع غذایی و فرآورده‌ای استراتژیک در ایران بوده که سالیانه مقادیر زیادی از آن در مراحل کاشت، برداشت، انتقال و نگهداری و نهایتاً در مرحله تغییر و تبدیل و مصرف از بین می‌رود. بنابراین به‌کارگیری تنظیمات مناسب و دقیق به‌منظور کاهش تلفات در مرحله برداشت ضروری است. هدف از این پژوهش، پیش‌بینی درصد ریزش دانه گندم در یک دماغه کمباین شبیه‌سازی شده با استفاده از تحلیل ابعادی بود. سه عامل اثرگذار بر ریزش دانه در دماغه که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفتند عبارت بودند از: سرعت چرخ و فلک در سه سطح 21، 25 و 35 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی در سه سطح 2، 3 و 4 کیلومتر بر ساعت و ارتفاع برش در سه سطح 15، 25 و 35 سانتی‌متر. آزمایش‌ها به‌صورت فاکتوریل بر مبنای طرح بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گرفتند. از نتایج حاصل از تجزیه واریانس جهت نشان دادن اختلافات معنی‌دار بین مقادیر اندازه‌گیری شده و پیش‌بینی‌شده ریزش دانه استفاده شد. نتایج حاصل از آزمون F در سطح احتمال 5 درصد برای معادله حاصل از تحلیل ابعادی نشان داد که اختلاف معنی‌داری بین نتایج اندازه‌گیری‌شده و پیش‌بینی‌شده ریزش دانه در دماغه شبیه‌ساز وجود ندارد. کمینه درصد ریزش دانه در دماغه شبیه‌ساز معادل 1/4 درصد با سرعت دورانی چرخ و فلک 25 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 2 کیلومتر بر ساعت تعیین شد.
مدل‌سازی
غلامحسین شاهقلی؛ حافظ غفوری چیانه؛ ترحم مصری گندشمین
چکیده
یکی از مخرب‌ترین آثار تردد ماشین در مزرعه ایجاد تراکم در خاک‌های کشاورزی است. تراکم خاک‌های کشاورزی موجب افزایش مقاومت مکانیکی خاک، کاهش ریشه دوانی گیاه و نهایتاً کاهش عملکرد محصول می‌شود. مدل‌سازی سیستم‌های اکولوژیک توسط روش‌های متداول مدل‌سازی، به‌دلیل ماهیت پیچیده آنها در صورت امکان نیز بسیار مشکل است. سیستم‌های هوش مصنوعی ...
بیشتر
یکی از مخرب‌ترین آثار تردد ماشین در مزرعه ایجاد تراکم در خاک‌های کشاورزی است. تراکم خاک‌های کشاورزی موجب افزایش مقاومت مکانیکی خاک، کاهش ریشه دوانی گیاه و نهایتاً کاهش عملکرد محصول می‌شود. مدل‌سازی سیستم‌های اکولوژیک توسط روش‌های متداول مدل‌سازی، به‌دلیل ماهیت پیچیده آنها در صورت امکان نیز بسیار مشکل است. سیستم‌های هوش مصنوعی و محاسبات نرم به‌واسطه سادگی و دقت بالا با یک‌بار تعریف یا آموزش بسیار مورد توجه هستند. هدف از انجام این تحقیق مدل‌سازی سیستم تراکم خاک تحت تأثیر رطوبت خاک، سرعت پیشروی ماشین و عمق خاک توسط شبکه‌های عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه بود. در این پژوهش، رطوبت خاک در پنج سطح 11%، 13/5%، 16%، 19% و 22%، میانگین سرعت پیشروی ماشین در پنج سطح 1، 2، 3، 4 و 5 کیلومتر بر ساعت و عمق‌های مختلف خاک در سطوح 20، 25، 30، 35 و 40 سانتی‌متر در نظر گرفته شد. داده‌های تجربی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در پنج سطح رطوبت، سرعت پیشروی و عمق خاک در سه تکرار به‌دست آمدند. شبکه عصبی پرسپترون با پنج نرون در لایه پنهان با تابع انتقال سیگموییدی و تابع انتقال خطی برای نرون خروجی برای مدل‌سازی طراحی و آموزش داده شد. مقایسه نتایج مدل و نتایج تجربی نشان‌دهنده ضریب تبیین 0/99 =R2 بین این مقادیر بود. مقدار میانگین مربعات خطای مدل و درصد میانگین مطلق خطای سیستم به‌ترتیب برابر 0/17 و 0/29 درصد به‌دست آمدند که نشان از دقت بالای مدل شبکه عصبی در تخمین مقادیر تراکم خاک دارد.
مدل‌سازی
جبراییل تقی نژاد؛ رضا عبدی؛ مهرداد عدل
چکیده
تأمین انرژی‌های جایگزین و تجدیدپذیر با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و صیانت از منابع ملی از اولویت‌های اصلی اغلب کشورها ازجمله ایران است و در این میان تولید بیوگاز یکی از زمینه‌های دارای پتانسیل قابل‌ملاحظه به‌شمار می‌رود. در این پژوهش فرایند تولید بیوگاز در هاضم بی‌هوازی نیمه‌پیوسته در مقیاس پایلوت به حجم 180 لیتر و زمان ...
بیشتر
تأمین انرژی‌های جایگزین و تجدیدپذیر با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و صیانت از منابع ملی از اولویت‌های اصلی اغلب کشورها ازجمله ایران است و در این میان تولید بیوگاز یکی از زمینه‌های دارای پتانسیل قابل‌ملاحظه به‌شمار می‌رود. در این پژوهش فرایند تولید بیوگاز در هاضم بی‌هوازی نیمه‌پیوسته در مقیاس پایلوت به حجم 180 لیتر و زمان ماند هیدرولیکی 25روز در شرایط دمای میان‌خواه (مزوفیلیک °C2 ±35) با نرخ بارگذاری آلی (OLR)، (kg VS .(m-3.d-1 2 و 3 با استفاده از فضولات گاوی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیشترین نرخ روزانه تولید بیوگاز در بارگذاری 2 و kg VS .(m-3.d-1) 3 به‌ترتیب 40 و 49 لیتر در روز بود. بازده تولید بیوگاز با افزایش نرخ بارگذاری کاهش داشته و برای نرخ بارگذاری آلی 2 و kg VS .(m-3.d-1) 3 به‌ترتیب 0/243 و (m3. kg-1 VS added) 0/204 به‌دست آمد. بیشترین درصد متان در هر دو نرخ بارگذاری در محدوده تولید پایدار بیوگاز حدود 58 تا 62 درصد و میزان کاهش جامدات آلی ورودی در بارگذاری 2 و kg VS .(m-3.d-1) 3 به‌ترتیب با 64/5 و 53 درصد بود. برای مدل‌سازی فرایند تولید بیوگاز از مدل‌های لجستیک و گومپرتز اصلاح‌شده استفاده گردید. کیفیت برازش این مدل‌ها با داده‌های آزمایش با استفاده از نرم‌افزار MATLAB و مقایسه ضریب تبیین (R2) و ریشه دوم میانگین مجموع مربعات خطاها (RMSE) انجام گردید. نتایج نشان داد مدل‌های لجستیک و گومپرتز اصلاح‌شده برای توجیه فرآیند تجمعی تولید بیوگاز در هاضم نیمه‌پیوسته با کمترین میانگین مجموع مربعات خطاها و ضریب تبیین بیش از 0/99 درصد بهترین کارایی را داشته است.
نعیمه غلامرضایی؛ کوروش قادری؛ کاظم جعفری نعیمی
چکیده
فراهم شدن شرایط مطلوب سالن‌های صنعتی پرورش مرغ گوشتی، مستلزم ثابت بودن عامل‌های دما و رطوبت داخل سالن در حد بهینه و کاهش دامنه تغییرات آن از مقدار بهینه است. یکی از راه‌های تنظیم و تثبیت این عامل‌ها، استفاده از ابزار دقیق و سامانه‌های الکترونیکی با دقت اندازه‌گیری بالا برای کنترل تجهیزات تهویه است. در این تحقیق از شبکه عصبی پرسپترون ...
بیشتر
فراهم شدن شرایط مطلوب سالن‌های صنعتی پرورش مرغ گوشتی، مستلزم ثابت بودن عامل‌های دما و رطوبت داخل سالن در حد بهینه و کاهش دامنه تغییرات آن از مقدار بهینه است. یکی از راه‌های تنظیم و تثبیت این عامل‌ها، استفاده از ابزار دقیق و سامانه‌های الکترونیکی با دقت اندازه‌گیری بالا برای کنترل تجهیزات تهویه است. در این تحقیق از شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) به‌منظور پیش‌بینی دما و رطوبت و همچنین انرژی مصرفی تجهیزات استفاده شد. ورودیهای مدل شامل طول، عرض و ارتفاع قرارگیری حسگرهای واحد کنترل الکترونیکی در60 نقطه با مختصات متفاوت بودند. شبکه دولایه با ساختار 1-10 با R² و MSE به‌ترتیب برابر با 0/96 و 0/00912 بهترین نتیجه را برای پیش‌بینی دما داشت. شبکه سه لایه با ساختار 1-10-20 بهترین نتیجه را برای پیش‌بینی رطوبت با R² و MSE به‌ترتیب برابر با 0/8 و 0/00783 و همچنین شبکه سه لایه با ساختار 1-10-10 بهترین نتیجه را برای پیش‌بینی انرژی مصرفی با R² و MSE به‌ترتیب برابر با 0/98 و 0/00114 نشان داد. از نتایج تحقیق می‌توان در بهینه‌سازی و مدیریت مصرف انرژی در مرغداریها بهره گرفت.
سید محمد میراحمدی؛ سید احمد میره ای؛ مرتضی صادقی؛ عباس همت
چکیده
امروزه درجه‌بندی محصولات کشاورزی براساس شاخص‌های کیفی از جمله وزن از اهمیت زیادی برخوردار است. با تخمین سریع وزن در خطوط درجه‌بندی، علاوه بر کمک به بسته‌بندی می‌توان ارزیابی از اندازه، حجم و حتی میزان رسیدگی محصول را داشت. در این تحقیق، توانایی یک سامانه نوارنقاله- بارسنج مبتنی بر روش ضربه در توزین سریع کیوی مورد ارزیابی قرار گرفت. ...
بیشتر
امروزه درجه‌بندی محصولات کشاورزی براساس شاخص‌های کیفی از جمله وزن از اهمیت زیادی برخوردار است. با تخمین سریع وزن در خطوط درجه‌بندی، علاوه بر کمک به بسته‌بندی می‌توان ارزیابی از اندازه، حجم و حتی میزان رسیدگی محصول را داشت. در این تحقیق، توانایی یک سامانه نوارنقاله- بارسنج مبتنی بر روش ضربه در توزین سریع کیوی مورد ارزیابی قرار گرفت. تعداد 232 نمونه کیوی در وزن‌های بین 40 تا 125 گرم انتخاب شدند. بعد از توزین نمونه‌ها توسط یک ترازوی دیجیتال، سیگنال ضربه آنها در سه سرعت (1، 1/5 و 2 متر بر ثانیه) اندازه‌گیری شد. سپس مشخصه‌های ضربه شامل حداکثر نیرو، زمان و تکانه برای پیک اول و سپس چهل پیک اول سیگنال ضربه محاسبه و از آنها به‌عنوان ورودی برای مدل‌های تخمین وزن استفاده گردید. نتایج حاصل از روش رگرسیون خطی چند متغیره با مشخصه‌های پیک اول نشان داد که در بین مدل‌های مختلف، مدل‌های رگرسیون با استفاده از تمام مشخصه‌ها منجر به بهترین نتیجه در سرعت 1 متر بر ثانیه با R2p برابر 0/786 و SDR برابر 2/180 شد. این در حالی است که مدل‌های مبتنی بر مشخصه‌های 40 پیک اول به وضوح دارای عملکردی بهتری نسبت به پیک اول بودند به نحوی که با استفاده از مقادیر تکانه چهل پیک اول در سرعت 2 متر بر ثانیه، مقدار R2p برابر 0/880 و SDR برابر 2/857 به‌دست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد که مدل‌های آماری مبتنی بر مشخصه‌های ضربه، توانایی بالایی در تخمین وزن کیوی به‌صورت برخط و سریع دارند.
