مدلسازی
امیلی النا ویوانکو-کوبا؛ داوید ویوانکو پسانتس
چکیده
جلبکهای دریایی بهخاطر ارزشهای تکنولوژیکی، تغذیهای و سلامتی آنها شناخته میشوند. برای تثبیت و حفظ کیفیت محصول در طول انبارداری خشک کردن آنها ضروری است. در این تحقیق، با استفاده از روش سطح پاسخ مدلهای ریاضی خشک کردن بهصورت توابع چندجملهای ارائه شدهاند. تاثیر متغیرهای مستقل خشک کردن شامل چگالی بار (1.70-15 کیلوگرم بر متر ...
بیشتر
جلبکهای دریایی بهخاطر ارزشهای تکنولوژیکی، تغذیهای و سلامتی آنها شناخته میشوند. برای تثبیت و حفظ کیفیت محصول در طول انبارداری خشک کردن آنها ضروری است. در این تحقیق، با استفاده از روش سطح پاسخ مدلهای ریاضی خشک کردن بهصورت توابع چندجملهای ارائه شدهاند. تاثیر متغیرهای مستقل خشک کردن شامل چگالی بار (1.70-15 کیلوگرم بر متر مربع)، توان لامپ رشتهای (0-500 وات)، دما (30-70 درجه سانتیگراد) و سرعت هوا (0.5-2.5 متر بر ثانیه) بر متغیرهای پاسخ شامل پذیرش جهانی (--)، محتوای فنلی کل (معادل میلیگرم گالیک اسید در 100 گرم وزن خشک) و زمان خشک کردن (دقیقه) مورد مطالعه قرار گرفت. این مطالعه نشان داد که دما و توان لامپ رشتهای در طی خشک کردن بهطور قابلتوجهی بر محتوای فنلی کل تاثیر میگذارند. خشک کردن بهینه در شرایط چگالی بار 9.13 کیلوگرم بر متر مربع، وات لامپ رشتهای 374.5 وات، دما و سرعت هوای خشککن بهترتیب 63.3 درجه سانتیگراد و 1.88 متر بر ثانیه حاصل شد. نتایج همچنین نشان میدهد که افزایش توان لامپهای رشتهای منجر به کوتاهتر شدن زمان خشک شدن تا 40-45 درصد میشود. برای شرایط بهینه از مدلهای ریاضی برای شبیهسازی منحنی خشک کردن و سینتیک ماده مورد مطالعه استفاده شد. با استفاده از روش شبه نیوتن سیمپلکس، دو مدل میدیلی و همکاران و پیج بهترتیب عملکرد بهتری در برازش منحنیها با دادههای تجربی بهدست آوردند. تحت این شرایط، مقدار ضریب نفوذ موثر آب در حدود 11-10×2.03 متر مربع بر ثانیه بهدست آمد که مقداری بسیار شبیه به مقادیر اعلامشده برای محصولات مرتبط با صنایع کشاورزی میباشد. اطلاعات بهدستآمده در این پژوهش میتواند برای استفاده از پارامترهای بهدستآمده و تکنیکهای استفادهشده برای توسعه تجهیزات و کنترل فرآیند در خشک کردن جلبک دریایی قرمز کمک زیادی کنند.
مدلسازی
محمدرضا پوررمضان؛ عباس روحانی؛ محمد حسین عباسپورفرد
چکیده
نظارت بر وضعیت ماشینآلات یکی از جنبههای حیاتی واحدهای تولیدی و خدماتی برای حفظ کارایی عملیاتی است. از این رو، تعویض بهموقع روغن موتور بهطور قابلتوجهی به افزایش عملکرد و افزایش طول عمر موتور کمک میکند. با این حال، تعیین زمان دقیق تعویض همچنان یک چالش است. آنالیز طیفی روغن، در عین اینکه موثر است، هم گران و هم زمانبر است. ...
بیشتر
نظارت بر وضعیت ماشینآلات یکی از جنبههای حیاتی واحدهای تولیدی و خدماتی برای حفظ کارایی عملیاتی است. از این رو، تعویض بهموقع روغن موتور بهطور قابلتوجهی به افزایش عملکرد و افزایش طول عمر موتور کمک میکند. با این حال، تعیین زمان دقیق تعویض همچنان یک چالش است. آنالیز طیفی روغن، در عین اینکه موثر است، هم گران و هم زمانبر است. هدف این مطالعه معرفی یک روش جایگزین برای تحلیل طیفی روانکار موتور است. این تحقیق شامل تجزیه و تحلیل نتایج تجزیه و تحلیل طیفی و ضرایب دیالکتریک 17 نمونه روغن موتور از طریق روشهای آماری است. هدف اصلی توسعه مدلهایی برای پیشبینی آلایندههای موجود در روغن بر اساس خواص دیالکتریک است که جایگزینی برای تجزیه و تحلیل طیفی ارائه میدهد. برای رسیدن به این هدف چند هدف میانی دنبال میشود. شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه (MLP-ANN) و روش ماشین بردار پشتیبان (SVM) برای مدلسازی استفاده میشوند. عملکرد دو مدل با استفاده از شاخصهایی مانند ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، کارایی مدل و ضریب تبیین (R2) ارزیابی میشود. نتایج نشان میدهد که مدل SVM بهطور مداوم کارایی بیش از 0.95 را برای همه شاخصهای پیشبینیشده (Fe، Pb، Cu، Al، Mo، Na، Si وVis@100) نشان میدهد. در نتیجه، طیفسنجی دیالکتریک روانکننده بهعنوان یک جایگزین مناسب برای آنالیز مرسوم طیفی روغن متصور میباشد.
مدلسازی
یوناس میتیکو دگو؛ رائو د. ک. ناگسوارا؛ گیرما موگس کتسلا؛ سولومون ورکنه فانتا
چکیده
شاخص مکانیزاسیون و سطح مکانیزاسیون مزرعه مهمترین پارامترهایی هستند که میزان مکانیزاسیون را برجسته میکنند و با استفاده از دادههای جمعآوریشده از طریق پرسشنامه از کشاورزان خردهپا و ارائهدهندگان خدمات ماشینآلات در بخش بوره، منطقه امهارا، اتیوپی تخمین زده میشوند. بینشهای بهدستآمده از دادهها شامل میزان فعلی در ...
بیشتر
شاخص مکانیزاسیون و سطح مکانیزاسیون مزرعه مهمترین پارامترهایی هستند که میزان مکانیزاسیون را برجسته میکنند و با استفاده از دادههای جمعآوریشده از طریق پرسشنامه از کشاورزان خردهپا و ارائهدهندگان خدمات ماشینآلات در بخش بوره، منطقه امهارا، اتیوپی تخمین زده میشوند. بینشهای بهدستآمده از دادهها شامل میزان فعلی در دسترس بودن ماشینآلات مختلف برای طیف وسیعی از فعالیتهای کشاورزی است، همراه با روشهایی که کشاورزان متناسب با اندازه زمین، ویژگیهای توپولوژیکی، ارتفاع، نوع محصول اتخاذ میکنند و دلایل استفاده ناکافی از ماشینآلات را نشان میدهد. دادههای هزینه برای عملیات مختلف کشاورزی، که بر اساس توان دامی، انسانی و مکانیکی طبقهبندی شدهاند، برای تخمین شاخص مکانیزاسیون و تراکم توان مزرعه استفاده میشوند. شاخص مکانیزاسیون خرمنکوبی و بوجاری نرخی معادل %19.01 دارند، در حالی که شاخص مکانیزاسیون آمادهسازی و پاکسازی زمین %1.94 است. شاخص مکانیزاسیون محصولات زراعی برای ذرت %6.66، گندم %1.90 و فلفل %0.69 بوده و میانگین شاخص %1.32 است. سطح مکانیزاسیون 0.12 کیلووات در هکتار تخمین زده میشود که انتظار میرود به 1 کیلووات در هکتار، هدف تعیینشده برای سال 2024، برسد. خاکورزی با %32.12 از انرژی کل صرفشده در تولید محصولات کشاورزی، پرمصرفترین فعالیت از نظر انرژی است. تراکم تراکتور 17 بهدست آمد که نزدیک به شاخص 20 در آفریقا است. مقادیر پایینتر شاخص مکانیزاسیون و سطح مکانیزاسین مزرعه که از این نظرسنجی مشخص شده است، نشاندهنده نیاز به حمایت از کشاورزان با اختصاص یارانه و افزایش دسترسی به ماشینآلات است. یکپارچه سازی لرلضی میتواند مکانیزاسیون مزرعه را افزایش دهد، هزینه تولید را کاهش دهد و بهرهوری را افزایش دهد. تحقیق حاضر به تخمین شاخص مکانیزاسیون، سطح مکانیزاسیون و تراکم تراکتور در مقایسه با هدف تعیینشده توسط دولت اتیوپی کمک میکند و این رویکرد میتواند به سایر نقاط کشور نیز تعمیم داده شود.
مدلسازی
اکبر نظری چمکی؛ عارف مردانی کرانی؛ عادل حسین پور
چکیده
مطالعه رفتار خاک در تعامل چرخ با خاک به دلیل هندسه چرخ و شرایط متغیر خاک پیچیده است. اندازهگیریهای سنتی پارامترهای خاک، مانند بوامتر و نفوذسنج مخروطی، زمانبر و پرزحمت هستند. این تحقیق یک رویکرد مبتنی بر یادگیری ماشین برای پیشبینی فرونشست خاک در آزمایشهای نفوذ صفحه ارائه میدهد و جایگزین مناسبی برای روشهای مرسوم ارائه میدهد. ...
بیشتر
مطالعه رفتار خاک در تعامل چرخ با خاک به دلیل هندسه چرخ و شرایط متغیر خاک پیچیده است. اندازهگیریهای سنتی پارامترهای خاک، مانند بوامتر و نفوذسنج مخروطی، زمانبر و پرزحمت هستند. این تحقیق یک رویکرد مبتنی بر یادگیری ماشین برای پیشبینی فرونشست خاک در آزمایشهای نفوذ صفحه ارائه میدهد و جایگزین مناسبی برای روشهای مرسوم ارائه میدهد. از یک انباره خاک با شرایط آزمایشگاهی کنترلشده برای جمعآوری دادهها استفاده شد. مقدار نیرو در هر لحظه توسط یک حسگر اندازهگیری بار و میزان فرورفتگی توسط یک خطکش دیجیتال با سرعت نفوذ ثابت 4 میلیمتر بر ثانیه ثبت شد. دو مدل اصلی یادگیری ماشین، XGBoost و CatBoost، انتخاب شدند. نسخههای ترکیبی این مدلها با استفاده از الگوریتم بهینهسازی پرنده شرایک (SBOA) توسعه داده شدند. نتایج نشان داد که مدلهای ترکیبی از مدلهای پایه بهتر عمل میکنند. مدل ترکیبی SBOA-CatBoost با ضریب تعیین 0.99، میانگین مربعات خطا 2.81 و میانگین مطلق خطا 0.79، بالاترین دقت را در دادههای آموزشی بهدست آورد. یافتههای این مطالعه، پتانسیل یادگیری ماشین را بهعنوان جایگزینی مقرون بهصرفه و کارآمد برای روشهای سنتی اندازهگیری پارامترهای خاک برجسته میکند. تحقیقات بیشتر برای اعتبارسنجی این مدلها در انواع و شرایط مختلف خاک توصیه میشود.
مدلسازی
محمد رفیعی؛ فرهاد خوشنام؛ مسلم نامجو
چکیده
در این تحقیق، مدلسازی و بهینهسازی رشد گیاهچههای مختلف بذر جعفری و شاخصهای جوانهزنی آن مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور میدان مغناطیسی چهار قطبی آزمایشگاهی ساخته و آزمایشها بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای شدت میدان مغناطیسی (150، 300 و 450 میلی تسلا)، مدت زمان اعمال میدان بر روی بذرها ...
بیشتر
در این تحقیق، مدلسازی و بهینهسازی رشد گیاهچههای مختلف بذر جعفری و شاخصهای جوانهزنی آن مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور میدان مغناطیسی چهار قطبی آزمایشگاهی ساخته و آزمایشها بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای شدت میدان مغناطیسی (150، 300 و 450 میلی تسلا)، مدت زمان اعمال میدان بر روی بذرها (30، 60 و 90 دقیقه)، و زمان کاشت (0، 7 و 14 روز پس از اعمال میدان مغناطیسی) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که میدان مغناطیسی بر طول ساقهچه، وزن تر ریشهچه و وزن تر ساقهچه، و مدت زمان اعمال میدان بر طول ریشهچه تاثیر معنیداری دارد. زمان کاشت و فاکتورهای دیگر تاثیر معنیداری بر طول ریشهچه و وزن تر ریشهچه داشت. زمان کاشت بلافاصله پس از اعمال میدان مغناطیسی طول ریشه را افزایش، ولی زمان کاشت پس از 14روز همراه با مدت زمان اعمال میدان باعث افزایش طول ساقهچه، وزن تر ریشهچه و وزن تر ساقهچه شد. مدت زمان اعمال میدان 30 دقیقه و شدت میدان مغناطیسی بین 150 و 300 میلیتسلا تاثیر معنیداری بر پارامترهای گیاهچه نداشت. با این حال شدت میدانهای بالاتر از 450 میلیتسلا و مدت زمان 60 و 90 دقیقه موثرتر بوده و منجر به افزایش طول ساقهچه، وزن تر ریشهچه، وزن تر ساقهچه، سرعت جوانهزنی، درصد جوانهزنی و میانگین زمان جوانهزنی شد. تحلیل و بهینهسازی به کمک روش سطح پاسخ نشان داد که شرایط مغناطیسی بهینه، با مقبولیت 0.682، در میدان مغناطیسی 450 میلیثانیه، مدت زمان اعمال 60 دقیقه و پس از 14 روز کاشت بهدست آمد. به نظر میرسد که میدانهای مغناطیسی بالاتر ماندگاری میدان مغناطیسی را افزایش داده و تاثیر معنیداری بر شاخصهای رشد گیاهچه دارد.
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 55.973 و 54.796 گیگاژول بر هکتار بود و میانگین کل انرژی تولیدی بهترتیب 30.74 و 62.52 گیگاژول بر هکتار بهدست آمد که نشان از افزایش 2.03 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 بهعنوان 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 53.96 و 39.41 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.
مدلسازی
میثم برون؛ محمد قهدریجانی؛ عبدعلی ناصری؛ بابک بهشتی
چکیده
از مزایای تحلیل انرژی، فراهم آوردن مبنا و اساسی برای محافظت از منابع، تعیین انرژی مصرفشده در هر فرآیند تولید و مدیریت پایدار منابع میباشد. افزایش بهرهوری نهادههای تولید (انرژیهای ورودی)، هدف نهایی سامانههای کشاورزی پایدار میباشد. هدف از انجام این مطالعه، بررسی وضعیت مصرف انرژی در صنعت تولید شکر و مقایسه میزان ...
بیشتر
از مزایای تحلیل انرژی، فراهم آوردن مبنا و اساسی برای محافظت از منابع، تعیین انرژی مصرفشده در هر فرآیند تولید و مدیریت پایدار منابع میباشد. افزایش بهرهوری نهادههای تولید (انرژیهای ورودی)، هدف نهایی سامانههای کشاورزی پایدار میباشد. هدف از انجام این مطالعه، بررسی وضعیت مصرف انرژی در صنعت تولید شکر و مقایسه میزان بهینهسازی شاخصهای مصرف انرژی با استفاده از دو الگوریتم فراابتکاری میباشد. بر همین اساس به ارزیابی شاخصهای انرژی و اثرات زیستمحیطی آن در صنعت تولید شکر در شرکت کشت و صنعت نیشکر دهخدا پرداخته شد. بدین منظور جمعآوری اطلاعات در سال زراعی 1400-1399 به روشهای مختلفی از جمله تکمیل پرسشنامه، گفتگو و مصاحبه با کارشناسان، استفاده از آمار موجود در کتابخانهها و برخی پایگاه داده انجام شد و در مراحل مختلف از آمار و اطلاعات موجود در شرکت مورد مطالعه و همچنین آمارنامه کشاورزی وزارت جهاد کشاورزی و ترازنامه انرژی استفاده گردید. دادهها با استفاده از نرمافزار آماری متلب و پایگاه داده اکواینونت ارزیابی و به دو روش الگوریتم ژنتیک و رقابت استعماری، مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد در اغلب شاخصهای مورد مطالعه در روش الگوریتم رقابت استعماری، بهینهسازی مصرف انرژی نسبت به روش الگوریتم ژنتیک ارجحیت داشته است و علاوه بر کاهش اثرات زیستمحیطی، توان بالایی جهت صرفهجویی در مصرف انرژی را دارا خواهد بود. بهطوریکه در بخش کل انرژی نهادهها در الگوریتم ژنتیک، 17.05 درصد و در الگوریتم رقابت استعماری، مقدار بهینهسازی 26.40 درصد محاسبه گردید. میزان کاهش مصرف گاز طبیعی در روش الگوریتم ژنتیک 3.82 درصد و در روش الگوریتم رقابت استعماری 27.60 درصد گزارش شد. میزان صرفهجویی در انرژی مستقیم در روش الگوریتم ژنتیک، 16.97 درصد و در روش الگوریتم رقابت استعماری، 27.48 درصد ارزیابی گردید. در روش الگوریتم رقابت استعماری میزان کاهش در اسیدی شدن خاک، 23.03 درصد و در روش الگوریتم ژنتیک، 19.19 درصد نسبت به شرایط قبل از بهینهسازی بود. در حالت کلی میتوان این گونه نتیجهگیری نمود که با توجه به نیاز روزافزون به تولید شکر و سایر صنایع تکمیلی و وابسته به این صنعت ارزشمند و نیز بازدهی بالای صنعت تولید شکر، بهتر است با استفاده از دانش متخصصین امر، از روشهای فراابتکاری جهت بهینهسازی مصرف انرژی و نهادههای موجود با هدف کاهش اثرات مخرب زیستمحیطی استفاده شود.
مدلسازی
محسن المعی؛ سیدمهدی نصیری؛ محمد امین نعمت اللهی؛ داریوش زارع؛ محمد خرم
چکیده
روند خشککردن میگوی پرورشی (Litopenaeus vannamei) پوستگیریشده در یک خشککن هوای گرم همرفتی برای تعیین فراسنجههای چروکیدگی، سینتیک خشکشدن، جرم حجمی و ضریب انتشار مؤثر رطوبت مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور نمونههای میگو به شکل ورقه در سه سطح دمای 40، 50 و 60 درجه سلسیوس با سرعت ثابت هوای 1.5 متر بر ثانیه در دستگاه خشککن ساختهشده، خشک ...
بیشتر
روند خشککردن میگوی پرورشی (Litopenaeus vannamei) پوستگیریشده در یک خشککن هوای گرم همرفتی برای تعیین فراسنجههای چروکیدگی، سینتیک خشکشدن، جرم حجمی و ضریب انتشار مؤثر رطوبت مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور نمونههای میگو به شکل ورقه در سه سطح دمای 40، 50 و 60 درجه سلسیوس با سرعت ثابت هوای 1.5 متر بر ثانیه در دستگاه خشککن ساختهشده، خشک شدند و وزن و حجم نمونهها طی فرآیند خشکشدن، برای مدلسازی مورد استفاده قرار گرفتند. از بین مدلهای تجربی در نظر گرفتهشده برای چروکیدگی و سینتیک خشککردن، مدل خطی بهترین مدل برای بیان تغییرات چروکیدگی در مقابل تغییرات نسبت رطوبت و مدل توزیع ویبال بهعنوان بهترین مدل برای بیان تغییرات نسبت رطوبت-زمان انتخاب شد. از یک مدل تجربی وابسته به رطوبت برای بیان تغییرات جرم حجمی ظاهری میگو استفاده شد که با تخمین ضرایب آن، دامنه 3-kg m 1117-1050 بهدست آمد. افزون بر آن برای بیان اثر محتوای رطوبت و دما بر ضریب انتشار مؤثر رطوبت میگو یک رابطه آرنیوسی استخراج شد. بر اساس نتایج، تغییرات ضریب انتشار مؤثر رطوبت میگو در دامنهm2 s-1 9-10×0.08 تا m2 s-1 9-10×7.39 بهدست آمد. اثر بسط تعداد جملات قانون دوم فیک بر تغییرات نسبت رطوبت برای معادله ضریب انتشار مؤثر، مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد افزایش تعداد جملات بیشتر از 100 جمله اثر قابلملاحظهای در دقت خروجی مدل ندارد و بر همین اساس تعداد صد جمله برای تخمین ضریب انتشار رطوبت توصیه میشود. همچنین برای تعیین این ضریب، اثر چروکیدگی بهعنوان عامل تاثیرگذار باید لحاظ گردد.
مدلسازی
مهران صادقی دلوئی؛ رضا علیمردانی؛ حسین موسی زاده
چکیده
توربینهای آبیجنبشی با قرارگیری درون رودخانه و بدون نیاز به ساخت سد یا بند آبگیر قادر به استحصال انرژی جنبشی آب و تولید برق هستند. یکی از موضوعاتی که در بهکارگیری این فناوری بسیار حائز اهمیت است موضوع پتانسیلسنجی و تخمین توان و انرژی نظری بهمنظور انتخاب مناطق مستعد نصب چنین تجهیزاتی است. از بین روشهای متنوع پتانسیلسنجی، ...
بیشتر
توربینهای آبیجنبشی با قرارگیری درون رودخانه و بدون نیاز به ساخت سد یا بند آبگیر قادر به استحصال انرژی جنبشی آب و تولید برق هستند. یکی از موضوعاتی که در بهکارگیری این فناوری بسیار حائز اهمیت است موضوع پتانسیلسنجی و تخمین توان و انرژی نظری بهمنظور انتخاب مناطق مستعد نصب چنین تجهیزاتی است. از بین روشهای متنوع پتانسیلسنجی، در این پژوهش استفاده از هندسه هیدرولیک و محاسبه سرعت جریان از معادله مانینگ انتخاب شد. بهمنظور پیادهسازی این روش یک کد کامپیوتری توسعه یافت که طی 4 مرحله سرعت، چگالی توان و انرژی نظری سایتهای موردنظر را محاسبه و در اختیار کاربر قرار میدهد. برای پیادهسازی این روش دو ایستگاه هیدرومتری گچسر و سیرا در حوضه آبخیز سد کرج در استان البرز انتخاب شدند. ابتدا منحنی تداوم جریان هر ایستگاه با توابع توزیع احتمال برازش شد و سپس با استفاده از هندسه هیدرولیک و معادله مانینگ، سرعت، چگالی توان و انرژی جریان محاسبه شد. منحنی تداوم جریان هر دو ایستگاه مورد ارزیابی با توزیع لوگ نرمال و ضریب تعیین 0.99 برازش شدند. چگالی توان نظری برای ایستگاههای گچسر و سیرا با احتمال 90% و بیشتر بهترتیب برابر 1.2 و 1.67 کیلووات بر مترمربع برآورد شد. با توجه به عمق کم جریان، استفاده از توربینهای ساونیوس برای این دو سایت پیشنهاد میشود. بیشینه انرژی ماهانه تولیدی توسط یک دستگاه توربین با مساحت جاروب واحد در گچسر و سیرا نیز بهترتیب برابر 940 و 1142 کیلووات ساعت برآورد شد.
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 سهبعدی برای حل معادلات انتقال حرارت و جرم ایجاد شد. بدین منظور معادلات دیفرانسیل انتقال حرارت و جرم بهصورت همزمان و وابسته به هم حل شدند. مدل فوق با شرایط اولیه، ...
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 سهبعدی برای حل معادلات انتقال حرارت و جرم ایجاد شد. بدین منظور معادلات دیفرانسیل انتقال حرارت و جرم بهصورت 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 0.1 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 بهترتیب 120، 100، 70 و 50 دقیقه و برای ژل آلوئهورا با ضخامت 10 میلیمتر بهترتیب 240، 190، 150 و 120 دقیقه بود. همچنین سرعت خشک شدن برای ژل آلوئهورا با ضخامت 5 میلیمتر بهترتیب 0.915، 1.099، 1.57 و 2.198 گرم آب بر دقیقه و برای ژل آلوئهورا با ضخامت 10 میلیمتر بهترتیب 0.457، 0.578، 0.732 و 0.915 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.
مدلسازی
عادل طاهری حاجی وند؛ کیمیا شیرینی؛ سینا صمدی قره ورن
چکیده
پروژههای زمانبندی در کشاورزی شامل عملیات و فعالیتهایی است که با ترتیب معین و در یک بازه زمانی مشخص انجام میگیرند. چنانچه این عملیات و فعالیتها بهموقع انجام نشوند، به دلیل افت کمی و کیفی محصول، سبب افزایش هزینههای واحد کشاورزی و در نتیجه سبب ایجاد هزینههای بهموقع نبودن خواهند شد. انجام بهموقع عملیات و پروژههای مکانیزاسیون ...
بیشتر
پروژههای زمانبندی در کشاورزی شامل عملیات و فعالیتهایی است که با ترتیب معین و در یک بازه زمانی مشخص انجام میگیرند. چنانچه این عملیات و فعالیتها بهموقع انجام نشوند، به دلیل افت کمی و کیفی محصول، سبب افزایش هزینههای واحد کشاورزی و در نتیجه سبب ایجاد هزینههای بهموقع نبودن خواهند شد. انجام بهموقع عملیات و پروژههای مکانیزاسیون کشاورزی یکی از مهمترین مسائلی است که در سالهای اخیر مدنظر بوده است. برای حل مسأله زمانبندی پروژه با منابع محدود روشهای مختلفی ارائه شده است که هریک سعی در یافتن جواب بهینه میباشند. با توجه به اینکه این مسائل از نوع NP-hard میباشند، در این پژوهش از الگوریتم رقابت استعماری بهمنظور زمانبندی پروژههای مکانیزاسیون کشاورزی دو محصول غالب کشت و صنعت مغان استفاده شدهاست. هدف اصلی این زمانبندی کمینهکردن زمان تکمیل پروژه و کاهش هزینهها است بهصورتیکه در انجام بهموقع عملیات کشاورزی اختلالی ایجاد نشود. اطلاعات مربوط به فعالیتها، منابع مورد نیاز هر فعالیت و پیشنیازی فعالیتهای هر محصول و پارامترهای الگوریتم پیشنهادی برای مساله زمانبندی پروژه با منابع محدود مدلسازی و پیادهسازی شده است و نتایج حاصل از اجرای الگوریتم نشاندهندهی موفقیتآمیز بودن روش رقابت استعماری در زمانبندی و تخصیص بهینه منابع به هر یک از فعالیتها است. الگوریتم رقابت استعماری ارائهشده در این مقاله با الگوریتمهای شناختهشده از جمله الگوریتم ژنتیک، الگوریتم پرندگان و الگوریتم بهینهسازی مبتنی بر جغرافیای زیستی مقایسه گردیده است. نتایج حاکی از صرفهجویی 25 روزه در زمان انجام پروژهها و 16700 واحد پولی در هزینهها در روش رقابت استعماری در محصول کلزا و صرفهجویی 42 روزه و 3233 واحد پولی در هزینه محصول گندم شده است.
مدلسازی
صدیقه کریمی آورگانی؛ علی ملکی؛ شاهین بشارتی؛ رضا ابراهیمی
چکیده
هدف اصلی این مقاله توسعه یک مدل دینامیک هفت لینکی از بدن اپراتور در هنگام کار با سمپاش کولهپشتی موتوری است. این مدل شامل مختصات سمپاش نسبت به بدن، اینرسی چرخشی سمپاش، گشتاور ماهیچهای وارد بر روی مفاصل و یک کوپلینگ سینماتیکی است که تعادل بدن را بین دو پا حفظ میکند. توابع قید تعیین شدند و معادلات دیفرانسیل غیرخطی حرکت توسط معادلات ...
بیشتر
هدف اصلی این مقاله توسعه یک مدل دینامیک هفت لینکی از بدن اپراتور در هنگام کار با سمپاش کولهپشتی موتوری است. این مدل شامل مختصات سمپاش نسبت به بدن، اینرسی چرخشی سمپاش، گشتاور ماهیچهای وارد بر روی مفاصل و یک کوپلینگ سینماتیکی است که تعادل بدن را بین دو پا حفظ میکند. توابع قید تعیین شدند و معادلات دیفرانسیل غیرخطی حرکت توسط معادلات لاگرانژ استخراج گردیدند. نتایج نشان میدهد که در ابتدا و انتهای مرحله شناوری، تغییرات نامطلوب نیروی مفصل مچ پا قابلتوجه است. بنابراین، آسیب مچ پا به دلیل قرار گرفتن در معرض ارتعاش احتمال بیشتری دارد. سپس اثرات دور موتور و جرم سمپاش بر نیروهای مفصل ران و مچ پا بررسی شد. نتایج نشان داد که دور موتور و جرم سمپاش اثرات قابلتوجهی بر نیروهای مفصل ران و مچ پا دارد و میتواند بهعنوان پارامترهای کنترلی موثر مورد استفاده قرار گیرد. همچنین، نتایج آنالیز نشان میدهد که با افزایش دور موتور، فرکانس نیروی مفصل ران افزایش مییابد. با این حال، اثرات قابلتوجهی بر فرکانس نیروی مفصل مچ پا مشاهده نشده است. نتایج بهدستآمده از این تحقیق میتواند راهکارهایی را به محققان در برآورد ساعات کار مجاز با سمپاشهای کولهپشتی موتوری، طراحی پروتز و محاسبات نیرویی ایمپلنتهای ران در آینده ارائه دهد.
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 بهمنظور مدیریت نگهداری و تعمیرات در کشت و صنعتها ارائه شدند. براساس نتایج بهدستآمده، مهمترین معیارها در مدل نگهداری و تعمیرات، بهترتیب "مدیریت سازمانی"، "عوامل انسانی" و "عوامل ساختاری" با استفاده از تحقیقات پیشین و نظر خبرگان بهدست 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"بهترتیب با وزن کلی 0.108، 0.075 و 0.067 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.
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 چندهدفه 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 چندهدفه 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 بهعنوان 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 الگوریتم NSGA-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 داد در 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 بهعنوان 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.
مدلسازی
رسول خدابخشیان؛ رضا باغبانی
چکیده
در این تحقیق کاربرد ارزیابیهای دقیق و اصولی یک دستگاه ابزار اندازهگیری به نام فرم تستر در تعیین و تشخیص پدیده سایش در بوش سیلندر تراکتورهای کشاورزی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور از بوش سیلندر موتور پرکنیز 4.248 مربوط به تراکتور مسی-فرگوسن 285 تولیدی شرکت کیهان صنعت قائم استفاده گردید. پارامترهای هندسی اندازهگیریشده ...
بیشتر
در این تحقیق کاربرد ارزیابیهای دقیق و اصولی یک دستگاه ابزار اندازهگیری به نام فرم تستر در تعیین و تشخیص پدیده سایش در بوش سیلندر تراکتورهای کشاورزی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور از بوش سیلندر موتور پرکنیز 4.248 مربوط به تراکتور مسی-فرگوسن 285 تولیدی شرکت کیهان صنعت قائم استفاده گردید. پارامترهای هندسی اندازهگیریشده شامل گردی، تلرانس راستی و هممرکزی سطح داخلی بوش سیلندر بود. ارزیابیهای میزان گردی و هممرکزی بوش سیلندر در 12 موقعیت دایرهای با فواصل طولی یکسان صورت گرفت. تعیین تلرانس راستی مورد اندازهگیری نیز در 5 خط با فواصل طولی یکسان بهصورت 90 درجه پیرامون محیط بوش سیلندر صورت گرفت. نتایج حاصل از اندازهگیریها بهمنظور بررسی و ارزیابی وضعیت موتور در طول مسیر عملکردی پیستون در درون بوش سیلندر آن مورد بحث، بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. وضعیت شدت انحرافات پارامترهای مورد مطالعه نشاندهنده وقوع میزان سایش قابلتوجه در درون بوش سیلندر بود. بهطوریکه میزان سایش در مقاطع عرضی در نقاط مرگ بالا و پایین به مراتب بیشتر از میزان سایش صورت گرفته در همان مقطع عرضی در مجاورت نقطه وسط مسیر حرکت پیستون در درون سیلندر و همچنین مقاطع عرضی در مجاورت نقطه مرگ بالا بود. نتایج این بررسی به نوبه خود بازخوردهایی برای طراحان موتور در هنگام اعمال تغییرات مختلف در موتور و هم برای مهندسان نگهداری و تعمیرات بهمنظور اجرای صحیح نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه و پیشبینانه را فراهم میآورد.
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.
مدلسازی
فرخ معتضدیان؛ مرتضی تاکی؛ روح اله فرهادی؛ مصطفی رحمتی جنیدآباد
چکیده
این تحقیق، به شبیهسازی جریان انرژی یک گلخانه نیمهمدفون نیمهدوطرفه با استفاده از متغیرهای بیرونی و داخلی و حل عددی به روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) میپردازد. در این تحقیق، دادههای دما، رطوبت و تابش بهصورت لحظهای اندازهگیری شد و سپس از CFD جهت بررسی توزیع انرژی و تغییرات دما در دو ارتفاع 1 و 2 متری از سطح زمین استفاده گردید. ...
بیشتر
این تحقیق، به شبیهسازی جریان انرژی یک گلخانه نیمهمدفون نیمهدوطرفه با استفاده از متغیرهای بیرونی و داخلی و حل عددی به روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) میپردازد. در این تحقیق، دادههای دما، رطوبت و تابش بهصورت لحظهای اندازهگیری شد و سپس از CFD جهت بررسی توزیع انرژی و تغییرات دما در دو ارتفاع 1 و 2 متری از سطح زمین استفاده گردید. گلخانه مورد بررسی، بهصورت یک گلخانه بسته در نظر گرفته شد و با توجه به روابط تجربی-ریاضی موجود در منابع، میزان دریافت، تلفات و خالص جذب شده انرژی در گلخانه محاسبه شد. نتایج این تحقیق نشان داد که روش CFD با 326030 المان چهار وجهی (tetrahedral) قادر است دمای هوای داخل گلخانه را با دقت مناسب در ارتفاع 1 متری (R2 = 0.987, MAPE = 2.17%) و 2 متری از کف (R2 = 0.987, MAPE = 2.28%) تخمین بزند. بررسی جریان انرژی نشان داد که این گلخانه، 6779.4 کیلوژول انرژی حرارتی انباشته ناشی از پرتوهای تابش را در مدت زمان آزمایش به زمین منتقل میکند و نسبت به سازههای روی سطح زمین، بهطور متوسط حدود 40% تابش کمتری دریافت میکند. نتایج کلی این تحقیق و بررسی روند تغییرات دما در کف و دیوارهها نشان داد که در مناطق گرم کشور، زمین بهعنوان منبع خوبی برای دریافت گرمای انباشته موجود در محیط گلخانه است و هرچه پوشش سطح داخلی گلخانه رسانایی گرمایی بیشتری داشته باشد، شار حرارتی به سمت عمق خاک بیشتر است.
مدلسازی
مریم دانا؛ پرویز احمدی مقدم
چکیده
در این پژوهش تأثیر شدت ساقهکوبی بر فرآیند خشک شدن یونجه و همچنین ماکزیمم نیروی مورد نیاز برای جدا کردن برگ از ساقه مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایشها بهصورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی صورت گرفت. متغیرهای مستقل، شدت ساقهکوبی در 3 شدت (کم، متوسط و شدید)، زمان در 7 سطح برای آزمایش اول و 4 سطح برای آزمایش دوم و همچنین ...
بیشتر
در این پژوهش تأثیر شدت ساقهکوبی بر فرآیند خشک شدن یونجه و همچنین ماکزیمم نیروی مورد نیاز برای جدا کردن برگ از ساقه مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایشها بهصورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی صورت گرفت. متغیرهای مستقل، شدت ساقهکوبی در 3 شدت (کم، متوسط و شدید)، زمان در 7 سطح برای آزمایش اول و 4 سطح برای آزمایش دوم و همچنین متغیرهای وابسته دو آزمایش بهترتیب نسبت رطوبت محصول و ماکزیمم مقدار نیروی مورد نیاز جدا کردن برگ از ساقه بودند. از دستگاه بافتسنج با سرعت پروب 10 میلیمتر بر دقیقه برای اندازهگیری نیروی جدایش برگ از ساقه در رطوبتهای مختلف استفاده گردید. همچنین برای شبیهسازی نرخ از دستدادن رطوبت ساقه از روش دینامیک سیالات محاسباتی استفاده شد. نتایج حاصل از شبیهسازی دینامیک سیالات محاسباتی در تخمین زمان خشک شدن یونجه، همبستگی بالایی (اختلاف زیر 10%) را با نتایج دادههای تجربی نشان داد. همچنین نتایج بهدست آمده نشان داد که با کاهش رطوبت محصول و افزایش شدت ساقهکوبی، میزان نیروی جدایش برگ از ساقه بهطور معنیداری (0.99) کاهش یافت. در پایان نتایج، با در نظر گرفتن کیفیت محصول نهایی و تلفات کمتر برگ و همچنین در نظر گرفتن زمان مناسب خشک شدن علوفه، ساقهکوبی با شدت متوسط (8 ضربه) بهعنوان بهترین حالت انتخاب گردید.
مدلسازی
احسان آقایی بدلبو؛ وحید رستم پور؛ عادل رضوانی وند فنائی؛ علی محمد نیکبخت
چکیده
سیکلونها با توجه به هزینههای ساخت و نگهداری نسبتاً پایین و سادگی آنها همواره در صنعت و کشاورزی مورد توجه بودهاند. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یکی از ابزارهای توانمند برای پیشبینی رفتار در شرایط مختلف است که با حل عددی معادلات ناویر- استوکس درک بهتری از حل عددی در شرایط آشفتگی جریان سیال میدهد. در این مطالعه تأثیر صفحه تنظیم ...
بیشتر
سیکلونها با توجه به هزینههای ساخت و نگهداری نسبتاً پایین و سادگی آنها همواره در صنعت و کشاورزی مورد توجه بودهاند. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یکی از ابزارهای توانمند برای پیشبینی رفتار در شرایط مختلف است که با حل عددی معادلات ناویر- استوکس درک بهتری از حل عددی در شرایط آشفتگی جریان سیال میدهد. در این مطالعه تأثیر صفحه تنظیم جریان مکشی در یک سیکلون مورد استفاده در صنعت آرد، بر روی جریانهای داخلی در داخل سیکلون مورد بررسی قرار گرفته است. از نرمافزار گمبیت و نرمافزار انسیس فلوئنت نسخهی 15 بهترتیب برای رسم هندسه مسئله، ایجاد شبکه، اعمال شرایط مرزی و همچنین برای حل معادلات بقا بهره گرفته شد. از مدل آشفتگی تنشهای رینولدز RSM برای شبیهسازی آشفتگی جریان داخل سیکلون استفاده گردید. لازم به ذکر است که با توجه به رقیق بودن جریان آرد در داخل جریان هوای حامل از مدل فاز گسسته (DPM) برای ردیابی ذرات از طریق میدان جریان استفاده گردیده است. در زوایای صفحه صفر، 15، 30، 45، 60 و 75 درجه، پارامترهای اندازه سرعت، سرعت محوری، بازده جمعآوری، افت فشار، ضریب اصطکاک سطح و همچنین شدت آشفتگی با جزئیات استخراج گردیده و در قالب کانتورهای همارز شده با شاخص یکسان، با یکدیگر مقایسه شدند. علاوه بر این برای درک هرچه بیشتر رفتار جریان، کانتورهای مربوط به مسیر حرکت برای سیکلون استخراج گردیدند. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن تمامی شرایط، زاویه صفحه تنظیمکننده 30 درجه با افت فشار 134.2 پاسکال و بازده جمعآوری 95.3 درصد دارای بهترین شرایط در بین حالتهای مورد بررسی میباشد.
مدلسازی
عادل رضوانی وند فنائی؛ علی حسن پور؛ علی محمد نیکبخت
چکیده
ترموکمپرسور یا اجکتور بهمنظور افزایش آنتالپی بخار در صنایع تبدیلی مورد استفاده قرار میگیرد. هزینه ساخت و تعمیر نگهداری پایین در کنار ساختار ساده آن باعث افزایش کاربرد این تجهیز در زمینههای مرتبط با صنعت و کشاورزی شده است. پارامترهای ورودی به ترموکمپرسور شامل مشخصات ترمودینامیکی بخار محرک و بخار مکشی مهمترین عوامل تاثیرگذار ...
بیشتر
ترموکمپرسور یا اجکتور بهمنظور افزایش آنتالپی بخار در صنایع تبدیلی مورد استفاده قرار میگیرد. هزینه ساخت و تعمیر نگهداری پایین در کنار ساختار ساده آن باعث افزایش کاربرد این تجهیز در زمینههای مرتبط با صنعت و کشاورزی شده است. پارامترهای ورودی به ترموکمپرسور شامل مشخصات ترمودینامیکی بخار محرک و بخار مکشی مهمترین عوامل تاثیرگذار بر روی عملکرد یک ترموکمپرسور میباشند. در این مطالعه 4 سطح فشار بخار محرک شامل بخار با فشار 3.7 بار، 5 بار، 10 بار و 15 بار بهعنوان سطوح مختلف فشار ورودی بخار محرک مورد بررسی قرار گرفته است. از مدل آشفتگی k-ε تحققپذیر برای شبیهسازی آشفتگیهای داخل جریان استفاده شده است ویژگیهای ترمودینامیکی جریانهای ورودی و تغییرات آنها در خروجی، مانند فشار، سرعت، عدد ماخ و نسبتهای جرمی بهازای فشارهای مختلف بخار محرک استخراج شده و مورد بحث قرار گرفتهاند. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن پارامترهای عملکردی، عدم وجود جریانهای بازگشتی و همچنین میزان تقویت فشار و دما، فشار 15 بار بهترین عملکرد را در بین 4 سطح اولیه مورد بررسی بهخود اختصاص داده است. در استفاده از فشار محرک 15 بار، فشار بخار مکشی 0.1 بار، در خروجی تقویت شد و به مقدار 0.3 بار افزایش پیدا کرد. همچنین دما افزایشی قابلتوجهی نسبت به جریان مکشی داشت و به مقدار 135 درجه سلسیوس رسید. همچنین با اعمال فشار بخار محرک 15 بار، بهترتیب مقادیر 0.59 و 0.41 برای نسبتهای جرمی محرک و مکشی خروجی دیفیوزر بهدست آمد.
مدلسازی
هیوا گل پیرا؛ محمد لغوی
چکیده
هدف از انجام این تحقیق بهینهسازی عوامل طراحی ماشینهای برداشت میوه برای برداشت موثر زیتون رقم شنگی بود. مدل جرم-فنر با یک درجه آزادی برای تعیین بسامد طبیعی و ضریب میرایی شاخه زیتون استفاده شد. یک شاخهتکان سوار که در آن ارتعاش از راه بازوی میللنگی به شاخه و میوه انتقال مییافت برای ارزیابی مدهای ارتعاشی ساخته شد. بهمنظور تعیین ...
بیشتر
هدف از انجام این تحقیق بهینهسازی عوامل طراحی ماشینهای برداشت میوه برای برداشت موثر زیتون رقم شنگی بود. مدل جرم-فنر با یک درجه آزادی برای تعیین بسامد طبیعی و ضریب میرایی شاخه زیتون استفاده شد. یک شاخهتکان سوار که در آن ارتعاش از راه بازوی میللنگی به شاخه و میوه انتقال مییافت برای ارزیابی مدهای ارتعاشی ساخته شد. بهمنظور تعیین تاثیر دامنه و بسامد ارتعاش بر میزان جداسازی میوه از شاخه یک آزمایش فاکتوریل (3×4) در قالب یک طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. مد ارتعاشی با بسامد 10 هرتز و دامنه 80 میلیمتر توان متوسط 92 وات را برای برداشت 95 درصد از میوهها انتقال داد. برای برداشت موثر و منطبق بر استانداردهای سلامتی میتوان از این مد ارتعاشی برای بازطراحی درخت تکانها استفاده کرد.
مدلسازی
غزاله امینی؛ فخرالدین صالحی؛ مجید رسولی
چکیده
در این مطالعه، تأثیر پارامترهای سیستم خشککن فروسرخ شامل توان فروسرخ، فاصله موسیلاژ از سطح لامپ، ضخامت موسیلاژ بر روی سینتیک خشک شدن و شاخصهای رنگ (L*، a*، b* و ΔE) موسیلاژ دانه مرو در سیستم خشککن فروسرخ بررسی شد. دادههای آزمایشگاهی نسبت رطوبت با 7 مدل تجربی لایهنازک مختلف برازش داده شد. مشخص شد که مدل پیج بهترین تناسب را برای ...
بیشتر
در این مطالعه، تأثیر پارامترهای سیستم خشککن فروسرخ شامل توان فروسرخ، فاصله موسیلاژ از سطح لامپ، ضخامت موسیلاژ بر روی سینتیک خشک شدن و شاخصهای رنگ (L*، a*، b* و ΔE) موسیلاژ دانه مرو در سیستم خشککن فروسرخ بررسی شد. دادههای آزمایشگاهی نسبت رطوبت با 7 مدل تجربی لایهنازک مختلف برازش داده شد. مشخص شد که مدل پیج بهترین تناسب را برای نشان دادن رفتار سینتیکی دارد و بهطور قابل قبولی رفتار خشککردن فروسرخ موسیلاژ دانه مرو را با کمترین مقادیر میانگین خطای مربع (MSE)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE) و خطای استاندارد (SE) و بیشترین مقدار ضریب همبستگی (r). مقادیرMSE ،RMSE و MAE برای همه آزمایشها بهترتیب در محدوده 0.0011-0.0001، 0.0325-0.0104 و 0.0271-0.0087 بود. متوسط نفوذ مؤثر رطوبت (Deff) با افزایش توان لامپ از 150 به 375 وات از 9-10×4.61 به 9-10×15.8 مترمربع بر ثانیه افزایش یافت، اما با افزایش فاصله موسیلاژ از 4 به 12 سانتیمتر و کاهش ضخامت موسیلاژ از 1.5 به 0.5 سانتیمتر، این ضریب بهترتیب از 9-10×14.4 به 9-10×5.16 مترمربع بر ثانیه و از 9-10×13.2 به 9-10×4.31 مترمربع بر ثانیه کاهش یافت. افزایش توان تابش فروسرخ تأثیر مثبتی بر شاخص زردی (افزایش 19.78 درصدی در شاخص b*) موسیلاژ دانه مرو خشکشده داشت. همچنین، شاخص تغییرات رنگ (ΔE) را از 16.05 به 17.59 افزایش داد.
مدلسازی
جلال جوادی مقدم؛ سعید عزلتی؛ قاسم زارعی؛ داود مومنی؛ فرزاد آزادشهرکی
چکیده
در این تحقیق، تهویه و سرمایش یک گلخانه که ستونهای آن بر رئوس یک هشتوجهی منتظم قرار گرفتهاند بررسی شد. سه جانمایی متفاوت از محل قرارگیری فنها، دریچهها و پدها بر روی این سازۀ گلخانه با استفاده از مباحث دینامیک سیالاتی نرمافزار سالیدورک 2018 شبیهسازی شد که بر این اساس، بهترین محل قرارگیری فنها، پدها و دریچههای تهویه مشخص ...
بیشتر
در این تحقیق، تهویه و سرمایش یک گلخانه که ستونهای آن بر رئوس یک هشتوجهی منتظم قرار گرفتهاند بررسی شد. سه جانمایی متفاوت از محل قرارگیری فنها، دریچهها و پدها بر روی این سازۀ گلخانه با استفاده از مباحث دینامیک سیالاتی نرمافزار سالیدورک 2018 شبیهسازی شد که بر این اساس، بهترین محل قرارگیری فنها، پدها و دریچههای تهویه مشخص گردید. این جانماییها شامل ابتدا قرارگیری فنها در قسمت تاج سقف و دریچهها در دیوارههای هرم است. سپس در جانمایی دوم، پدها و فنها در دیوارههای طولی گلخانه در مقابل یکدیگر واقع شده و در حالت آخر نیز فنها در سقف هرمهای گلخانه و پدها در دیوارهای طولی روبهروی هم (پدهای موازی) در نظر گرفته شدند. در جانمایی اول، امکان ایجاد وزش باد بهصورت چرخشی در گلخانه امکانپذیر است. لذا تبادل حرارتی قسمتهای مختلف محیط گلخانه افزایش پیدا خواهد نمود و در این حالت میزان گاز دیاکسید کربن دریافتی توسط گیاه نیز بالا خواهد رفت. در حالت فن و پد روبهروی هم، باد عبوری از پد بهصورت یکنواخت در گلخانه جریان پیدا کرده و از فنهای مقابل خارج میشود که منجر به ایجاد جریان هوایی مطلوب در گلخانه میشود. در صورت استفاده از فن در سقف و پدها بهصورت موازی در گلخانه، رطوبت نسبی بالا رفته و دما بهویژه در هنگام استفاده از سایهاندازها به شدت کاهش مییابد. این حالت برای سرمایش در مناطق خشک میتواند کاربرد داشته باشد. همچنین نتایج نشان داد که با انتخاب صحیح چیدمان پد، فن و دریچه در گلخانه هشتوجهی، میتوان از این گلخانه در شرایط آب و هوایی مختلف بهویژه گرم و خشک، استفاده کرد.
مدلسازی
سمیه رضایی؛ ناصر بهروزی خزاعی؛ حسین درویشی
چکیده
در این پژوهش بررسی سینتیک خشک شدن چیپس سیبزمینی و مدلسازی آن در یک خشککن مایکروویو با سامانه ثبت تصویر بهصورت بلادرنگ و اعمال سطوح توان متغیر در طی فرآیند خشک کردن انجام گرفت. در خشککن مورد نظر دو سری آزمایش انجام گرفت، سری اول با سه سطح چگالی توان 2.67، 4 و 8 W g-1 با دو حالت چگالی توان ثابت و متغیر برای بررسی و مدلسازی سینتیک تغییرات ...
بیشتر
در این پژوهش بررسی سینتیک خشک شدن چیپس سیبزمینی و مدلسازی آن در یک خشککن مایکروویو با سامانه ثبت تصویر بهصورت بلادرنگ و اعمال سطوح توان متغیر در طی فرآیند خشک کردن انجام گرفت. در خشککن مورد نظر دو سری آزمایش انجام گرفت، سری اول با سه سطح چگالی توان 2.67، 4 و 8 W g-1 با دو حالت چگالی توان ثابت و متغیر برای بررسی و مدلسازی سینتیک تغییرات محتوای رطوبتی و سری دوم با دو سطح 3 و 5 W g-1 برای ارزیابی مدلهای ساخته شده استفاده شد. همچنین چروکیدگی محصول به کمک الگوریتم پردازش تصویر توسعه داده شده اندازهگیری شد. دو مدل شبکه عصبی، اولی با ورودیهای زمان و چگالی توان و دومی با ورودیهای نسبت چروکیدگی و چگالی توان برای مدلسازی و پیشبینی تغییرات محتوای رطوبتی توسعه داده شدند. نتایج ارزیابی مدلها نشان داد که مدل دوم با همبستگی 0.994 و خطای 0.067 نسبت به مدل اول با همبستگی 0.961 و خطای 0.173 دارای قابلیت اعتماد و اطمینان بیشتری برای پیشبینی تغییرات محتوای رطوبتی میباشد.
مدلسازی
سعید میرزامحمدی؛ آرمین جبارزاده؛ مهران صالحی شهرابی
چکیده
علیرغم عملکرد مناسب گلخانهها در بخش تولید محصولات کشاورزی، نیاز به میزان بالای انرژی مستقیم و غیرمستقیم گلخانهها از ملاحظات اصلی توسعه آنها در کشورها است. به همین جهت، توسعه گلخانهها با بهرهمندی از منابع تجدیدپذیر از جمله راهکارهای اتخاذ شده در کشورهای در حال توسعه است. اما جدای از مزایای زیستمحیطی منابع تجدیدپذیر، برخی ...
بیشتر
علیرغم عملکرد مناسب گلخانهها در بخش تولید محصولات کشاورزی، نیاز به میزان بالای انرژی مستقیم و غیرمستقیم گلخانهها از ملاحظات اصلی توسعه آنها در کشورها است. به همین جهت، توسعه گلخانهها با بهرهمندی از منابع تجدیدپذیر از جمله راهکارهای اتخاذ شده در کشورهای در حال توسعه است. اما جدای از مزایای زیستمحیطی منابع تجدیدپذیر، برخی ملاحظات اقتصادی نظیر بالا بودن سرمایه اولیه مورد نیاز آنها، بهکارگیری منابع تجدیدپذیر برای تأمین انرژی مورد نیاز گلخانهها را با ملاحظاتی روبهرو میسازد. در این پژوهش موضوع تأمین انرژی مورد نیاز گلخانهها با بهرهگیری از منابعتجدیدپذیر در حالت اتصال به شبکه مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجایی که در حالت اتصال به شبکه، امکان خرید و فروش انرژی با شبکه اصلی وجود دارد، ابتدا مدلسازی ریاضی تعیین تعداد بهینه منابع تجدیدپذیر و ذخیرهسازهای انرژی با هدف بیشینهسازی درآمد ارائه شده است. در ادامه با تولید دادههای مختلف، مدلسازی فوق در 9 مسئله مختلف حل شده و مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج بهدست آمده از مسائل فوق نشاندهنده حساسیت بالای قیمت فروش برق نسبت به قیمت خرید برق در تعیین میزان تخصیص انرژی منابع تجدیدپذیر به گلخانه یا شبکه است. به نحوی که در حالت اختلاف 10برابری قیمت فروش برق به شبکه نسبت به قیمت خرید برق از شبکه، مشاهده میگردد تمامی مقادیر منابع تجدیدپذیر به شبکه تخصیص مییابد و به تعداد کل 288 ساعت دوره برنامهریزی میرسد. همچنین نتایج نشان میدهند میزان بالای در دسترس بودن منابع مختلف انرژی تجدیدپذیر در منطقه جغرافیایی مورد بررسی، میتواند منجر به عدم توجیه اقتصادی بهکارگیری همزمان منابع مختلف تجدیدپذیر گردد. به همین جهت مشاهده میگردد با در نظر گرفتن عملکرد مناسب انرژی بادی در مسئله مورد بررسی و در حالت برابری هزینههای سرمایهگذاری و تعمیرات نگهداری انرژیهای بادی و خورشیدی، استفاده از انرژی خورشیدی مقرون بهصرفه نمیباشد. درحالیکه با درنظر گرفتن هزینه سرمایهگذاری 2 برابری و هزینه 1.5 برابری تعمیرات نگهداری انرژی بادی نسبت انرژی خورشیدی، استفاده از انرژی بادی مقرون به صرفه نخواهد بود.
