ماشین های کشاورزی

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 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.

چکیده دیسترول اصطلاح جدیدی است که بیانگر ترکیب سوخت‌های دیزل فسیلی، بیودیزل و بیواتانول مشتق شده از گیاهان می‌باشد. در این تحقیق به بررسی تأثیر بار و سرعت موتور و همچنین درصدهای مختلف اختلاط سوخت‌های دیزل، بیودیزل و اتانول بر روی مشخصه‌های توان و گشتاور موتور دیزل OM 314 پرداخته شد. طراحی آزمایش‌ها با استفاده از روش آماری سطح پاسخ پایه‌ریزی شد و نقاط بهینه متغیرهای مستقل به‌منظور کمینه و یا بیشینه کردن سطوح پاسخ، به‌دست آمد. مدل‌های درجه دوم به‌دست آمده با استفاده از روش سطح پاسخ به‌منظور پیش‌بینی تأثیر متغیرهای ورودی بر روی سطوح پاسخ از لحاظ آماری (در سطح یک درصد) معنی‌دار بودند. نتایج نشان داد که درصدهای پایین بیودیزل و اتانول تقریباً توان و گشتاوری برابر با سوخت دیزل دارند ولی با افزایش غلظت این دو نوع سوخت در سوخت اختلاط یافته، میزان توان و گشتاور موتور کاهش می‌یابد. بیشترین میزان توان ترمزی (79 کیلووات) در بار کامل (100 درصد) و سرعت 2800 دور بر دقیقه و برای سوخت دیزل خالص (D100B0E0) اتفاق افتاد. همچنین بیشترین میزان گشتاور برای سوخت دیزل خالص (D100B0E0) و در سرعت 1630 دور بر دقیقه در بار کامل (100 درصد) و به میزان 325 نیوتن متر به‌دست آمد.

چکیده ارزیابی چرخه زندگی محصولات و فرآورده‌های غذایی راهکاری سازنده جهت درک میزان مصرف انرژی و تولید آلاینده‌های زیست‌محیطی می‌باشد. فرآیند تولید محصولات لبنی اثرات قابل ملاحظه‌ای بر روی تغییرات زیست‌محیطی دارد. فعالیت‌های انجام شده در فرآیند تولید محصولات لبنی شامل سه بخش اصلی کارخانه لبنیات، واحدهای دامپروری و مزارع کشت علوفه، بر میزان تغییرات زیست‌محیطی اثرگذار است. در این تحقیق چرخه تولید محصولات لبنی در شهر کرمانشاه مورد بررسی قرار گرفت. جهت انجام این کار، چرخه تولید به دو بخش شامل تولید شیر خام در دامداری‌ها و تولید فرآورده‌های لبنی در کارخانه لبنیات تقسیم‌بندی شد. در هر بخش الگوی مصرف انرژی و بارهای زیست‌محیطی بررسی شدند. نتایج نشان دادند که در بخش دامپروری، MJ 6286/29 انرژی برای مقدار شیر تولید شده در ماه مصرف شده است. همچنین خوراک مصرفی دام 45/12% از کل انرژی مصرفی را شامل شد که بیشترین مقدار این انرژی به کنسانتره اختصاص داشت. کم‌ترین انرژی مصرفی نیز مربوط به نهاده ماشین با مقدار GJ 0/92 در ماه بوده است. ارزیابی چرخه زندگی تولید محصولات لبنی نشان داد که در کارخانه لبنیات نهاده شیر خام ایجادکننده بسیاری از گروه‌های تأثیرگذار زیست‌محیطی به‌خصوص گروه‌های تقلیل خاک، سرطان‌زایی و اسیدی شدن می‌باشد. در واحدهای دامداری نیز، کنسانتره بیش از 90% در گروه‌های تأثیرگذار تقلیل خاک و سرطان‌زایی اثرگذار بوده است. استفاده از بیوگاز تولیدی در دامداری‌ها و آبگرمکن خورشیدی راهکار مناسبی در جهت تأمین قسمتی از نیاز به انرژی می‌باشد.

چکیده امروزه نیروگاه‌های بادی با توجه به هزینه پایین تولید برق و همچنین سازگاری با محیط‌زیست از جمله منابع انرژی پرطرف‌دار بوده و در چند سال گذشته رشد بسیار خوبی داشته‌است. با توجه به اهمیت استفاده از این منبع پایان‌ناپذیر و مزایای استفاده از آن باید یک برنامه‌ریزی دقیق برای شناخت پتانسیل‌های موجود در کشور جهت گسترش استفاده از این منبع انرژی صورت گیرد. هدف این تحقیق ارزیابی پتانسیل انرژی باد برای شهر پارس‌آباد در شمال‌غربی ایران است. در این تحقیق داده‌های باد 11 سال (2015- 2005) برای محاسبه چگالی توان و پتانسیل انرژی باد مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بدین منظور از تابع چگالی Weibull برای تعیین چگالی توان باد و انرژی باد منطقه استفاده شد. طبق محاسبات انجام‌گرفته، میانگین سالانه‌ی پارامتر مقیاسی ویبول (c) برابر ms^-1 3/29 و میانگین سالانه پارامتر شکلی ویبول (k)، برابر 2/06 هست. همچنین میانگین سالانه چگالی توان و انرژی باد برای این منطقه به‌ترتیب برابر Wm^-2 35 وkWhm^-2 306 هست. با استفاده از نتایج به‌دست‌آمده می‌توان چنین استنباط کرد که شهر پارس‌آباد ازنظر پتانسیل تولید انرژی باد و بر اساس طبقه‌بندی مقداری، در موقعیت ضعیف تا متوسط قرار دارد و برای اتصالات غیرشبکه‌ای مناسب است.

چکیده یکی از روش‌های اصلاح کیفیت فیزیکی خاک‌های مزارع نیشکر، افزودن باگاس و فیلترکیک (از محصولات جانبی کارخانه تولید شکر) به خاک است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر افزودن بقایا (باگاس و فیلترکیک) در دو سطح 1 و 2 درصد بر مقاومت فشاری یا تنش پیش₋ تراکمی (σpc) یک خاک لوم رسی سیلتی تهیه شده در دو سطح رطوبت نسبی PL0/9 و PL1/1 (PL: حد خمیری) و تحت دو فرآیند با و بدون تر و خشک شدن بود. تنش پیش₋ تراکمی خاک به روش آزمایش نشست صفحه‌ای (PST) اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد در هر دو سطح رطوبت و هر دو حالت با و بدون تر و خشک شدن، افزودن بقایا به خاک موجب کاهش σpc گردید. در تیمارهای بدون بقایا (شاهد)، افزایش رطوبت نسبی از PL0/9 به PL1/1، موجب کاهش شدید σpc گردید (36% کاهش در مقابل 4% برای خاک تیمارشده با بقایا) که نشانگر کم بودن ماده آلی و پایداری کم ساختمان خاک مورد آزمایش می‌باشد. اگرچه افزودن بقایا موجب کاهش σpc گردید، اما نوع و درصد بقایا و رطوبت مورد استفاده در این پژوهش تغییر معنی‌داری در σpc نمونه‌هایی که با بقایا تیمار شده بودند ایجاد نکرد. بنابراین، برای جلوگیری از تراکم مجدد و بهبود ساختمان خاک، پیشنهاد می‌شود که از سیستم کنترل ترافیک با مسیرهای دائمی برای تردد ماشین‌ها در مزارع نیشکر استفاده شود و بقایا (پس از شورزدایی) به نوارهایی که تحت کشت قرار می‌گیرند، افزوده شود.

چکیده نیشکر با سطح زیر کشت 110 هزار هکتار یکی از مهم‌ترین محصولات کشاورزی- صنعتی کشور است. فرآیند تولید این محصول، ضایعات بالایی به دنبال دارد. بخشی از این ضایعات مربوط به شرایط تولید محصول در مزرعه و بخشی مربوط به فرآوری تولید شکر از نیشکر در کارخانه است. هدف از این مطالعه، بررسی، شناسایی و اولویت‌بندی منابع ایجاد ضایعات طی فرآیند تولید نیشکر و ارائه راهکارهای کاهش ضایعات می‌باشد. برای یافتن منابع ایجاد ضایعات طی فرآیند تولید محصول نیشکر از طریق مصاحبه و نظرخواهی از کارشناسان و متخصصان واحدهای تولیدی در کشت و صنعت‌ها درباره منابع ایجاد ضایعات در طی فرآیند تولید اقدام شد. با توجه به نتایج حاصله، منابع ایجاد ضایعات به‌صورت مراحل امور زیربنایی و تهیه زمین، کاشت، داشت، برداشت، حمل نی، بازرویی و صنعت طبقه‌بندی شد. به‌منظور اولویت‌بندی این منابع از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شد. بدین منظور، داده‌ها با تکمیل پرسشنامه‌هایی توسط 32 نفر از متخصصان و کارشناسان شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان در سال زراعی 95-1394 جمع‌آوری شد. اساس کار، اولویت‌بندی منابع ایجاد ضایعات در فرآیند تولید نیشکر از طریق تخصیص وزن نسبی به معیارها و گزینه‌ها با توجه به نظرهای ارائه شده در پرسش‌نامه‌ها بود. با استفاده از نرم‌افزار Expert choice تحلیل سلسله مراتبی انجام گرفت. نتایج نشان داد که مرحله برداشت مهم‌ترین منبع است. حمل نی، فرآوری پس از برداشت و صنعت، مرحله کاشت، مرحله داشت، مرحله بازرویی و مرحله تهیه زمین به‌ترتیب در رتبه‌های بعدی قرار گرفتند.

چکیده این مطالعه با هدف ارزیابی چرخه زندگی تولید یونجه و همچنین مدل‌سازی میزان شاخص پتانسیل گرمایش جهانی بر اساس نهاده‌های ورودی به کمک سامانه انفیس چندلایه انجام گرفت. داده‌های اولیه از طریق مصاحبه رو در رو با کشاورزان یونجه‌کار روستاهای شهرستان بوکان و پر کردن 75 پرسشنامه‌ تخصصی جمع‌آوری شد. دروازه مزرعه و یک هکتار زمین زراعی به‌ترتیب به‌عنوان مرز سامانه و واحد عملکردی انتخاب شدند. به‌منظور ارزیابی اثرات زیست‌محیطی از نرم‌افزار سیماپرو نسخه 8.2.3.0 استفاده شد. مقادیر دسته‌های اثر پتانسیل گرمایش جهانی، تقلیل منابع غیر‌آلی، تقلیل منابع غیر‌آلی (سوخت‌های فسیلی)، پتانسیل اسیدی شدن، اختناق دریاچه‌ای، مسمومیت انسان‌ها، مسمومیت خاک و اکسیداسیون فتوشیمیایی به‌ترتیب برابر kg CO₂ eq 13373، kg Sb eq 0/015، MJ 205169، kg SO₂ eq 90/64، kg PO4-2 eq 19/78، kg 1,4-DB eq 2054، kg 1,4-DB eq 38/7 و kg C₂H₄ eq 3/84 به‌دست آمد. نتایج نشان داد که الکتریسیته بر همه شاخص‌ها به‌جز پتانسیل اختناق دریاچه‌ای بیشترین تأثیر را داشت و بیشترین سهم آلایندگی شاخص پتانسیل اختناق دریاچه‌ای مربوط به انتشارات مستقیم مزرعه‌ای بود. نتایج ارزیابی آسیب نیز نشانگر تأثیر بالای الکتریسیته بر همه دسته‌های آسیب به‌جز کیفیت اکوسیستم بود. نتایج مدل‌سازی نشان داد که روش C-means با دقت بالاتری از روش k-fold مقدار پتانسیل گرمایش جهانی را پیش‌بینی می‌کند. مقدار ضریب تبیین (R²) بین مقادیر واقعی و پیش‌بینی شده GWP (Global warming potential) برای دو مدل k-fold و C-means به‌ترتیب برابر 0/994 و 0/99 بود. به‌طور کلی نتایج مدل‌سازی بیانگر دقت بالای انفیس نهایی برای پیش‌بینی میزان آلایندگی در هر دو روش مدل‌سازی بود.

چکیده در راستای استفاده از سوخت‌های جایگزین با قابلیت تجدیدپذیری، در این تحقیق وضعیت موازنه انرژی در یک موتور دیزل تک‌سیلندر هواخنک با استفاده از مخلوط‌های سوختی دیزل- بیودیزل بررسی گردید. بیودیزل تولید شده از روغن پسماند پخت و پز به روش ترانس‌استریفیکاسیون با درصدهای حجمی صفر، 12، 22، 32 و 42 با دیزل خالص مخلوط شد و در سرعت‌های 1800 تا 2700 دور در دقیقه (در حالت تمام‌بار) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد سهم تلفات انرژی از طریق دود اگزوز بیشترین مقدار را در همه درصدهای بیودیزل دارا می‌باشد (میانگین 51/715 درصد) که بیشترین مقدار مربوط به بیودیزل 42 درصد (55/982 درصد) و کمترین مقدار مربوط به دیزل خالص (46/481 درصد) می‌باشد. هم‌چنین مخلوط سوختی 12 درصد بیودیزل به‌دلیل داشتن بیشترین توان مفید، کمترین تلفات انرژی به‌صورت دود اگزوز و از طریق خنک‌کننده به‌عنوان بهترین مخلوط سوختی تشخیص داده شد.

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 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.

چکیده قیمت بالای نفت خام، کاهش منابع فسیلی و افزایش آلودگی هوا موجب شده است که استفاده از سوخت‌های پاک مانند بیودیزل در دهه‌های اخیر مورد توجه قرار گیرد. اما این سوخت به دلیل هزینه زیاد، هنوز صنعتی نشده و در مرحله تحقیقات باقی‌مانده است. در این تحقیق جهت کاهش هزینه تولید بیودیزل، به طراحی بهینه این فرآیند با استفاده از روغن گیاهی و نرم‌افزار شبیه‌ساز Aspen HYSYS V7.2 پرداخته شده است. در بهینه‌سازی فرآیند از انتگراسیون حرارتی و جرمی استفاده شده است. در انتگراسیون حرارتی، به‌منظور کاهش مصرف انرژی و ایجاد شبکه مبدل‌های حرارتی، از تکنولوژی پینچ کمک گرفته شده و در انتگراسیون جرمی سعی شده است که شرایط عملیاتی تجهیزات به‌نحوی تنظیم شود که بیشترین بازیابی و کمترین اتلاف مواد را داشته باشد. در این طراحی، واکنش ترانس‌استریفیکاسیون در حضور کاتالیست سدیم هیدروکسید با میزان تبدیل 70% در دو راکتور متوالی انجام می‌گیرد و از واکنش‌های جانبی نیز صرف نظر شده است. از مهم‌ترین نتایج این نحوه طراحی می‌توان به کاهش چشم‌گیر مصرف الکل، روغن و همچنین یوتیلیتی سرد و گرم اشاره کرد.

چکیده به‌منظور دست‌یابی به مناسب‌ترین روش خاک‌ورزی گندم دیم در تناوب با ماشک پاییزی، تحقیقی به مدت پنج سال زراعی بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 4 تیمار خاک‌ورزی متداول و حفاظتی شامل: گاوآهن برگردان دار + هرس بشقابی (خاک‌ورزی متداول) CT، چیزل پکر (خاک‌ورزی کاهش یافته) RT، خاک‌ورز مرکب (کم خاک‌ورزی) MTو کاشت مستقیم (بی خاک‌ورزی) NT، در چهار تکرار به اجرا در آمد. جهت بررسی اثر تیمارهای آزمایشی بر عملکرد، اجزای عملکرد محصول و خاک، اندازه گیری های مربوط به صفات زراعی و خواص فیزیکی خاک انجام شد و کارآیی استفاده از بارندگی برای هر تیمار محاسبه شد. نتایج نشان داد در مرحله گل‌دهی گندم، تغییرات رطوبتی در تیمار بی‌خاک‌ورزی نسبت به سایر تیمارها به‌ویژه نسبت به تیمار متداول در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بود. این تغییرات در عمق 20-10 سانتیمتری بسیار محسوس بود. در لایه مذکور تغییرات رطوبت در تیمار کاشت مستقیم در مقایسه با تیمار متداول به مقدار 4/23 درصد نسبت به حالت اولیه افزایش نشان داد. در مرحله قبل از برداشت از نظر تغییرات رطوبت خاک نسبت به حالت اولیه، روش‌های خاک‌ورزی حفاظتی وضعیت مطلوب تری داشتند. در مرحله گل‌دهی گندم، مقدار جرم مخصوص ظاهری خاک در تیمارهای حداقل خاک‌ورزی و بی‌خاک‌ورزی به‌طور معنی داری کمتر از تیمارهای گاوآهن قلمی و متداول بود. بیش ترین عملکرد زیست توده، دانه و کاه به‌ترتیب با مقادیر 5176، 1433 و 3743 کیلوگرم در هکتار از تیمار کشت مستقیم به‌دست آمد که به استثنای تیمار خاک‌ورزی کاهش یافته با سایر تیمارهای خاک‌ورزی در سطح احتمال یک درصد تفاوت معنی‌داری داشت. تیمار بدون خاک‌ورزی و سپس تیمار خاک‌ورزی کاهش یافته به‌ترتیب با 4/6 و 4/4 کیلوگرم بر میلی‌متر بیش ترین کارآیی استفاده از باران را به‌خود اختصاص دادند. مطابق این نتایج، برترین تیمار از نظر متوسط مقدار عملکردهای زیست توده و دانه تولیدی و نیز تأثیر مثبت بر خواص فیزیکی خاک، روش کاشت مستقیم بود.

چکیده استفاده از ناهمواری در سطح زیرین صفحه‌ی جاذب حرارت خورشید از جمله شیوه‏ های افزایش بازده ترموهیدرولیکی جمع کننده‏ های تخت خورشیدی می‏ باشد. سامانه‌ای با عنوان سامانه ‏ی شبیه ‏ساز جمع‏ کننده‏ ی صفحه ‏تخت خورشیدی، با مهیا ساختن شرایط تابشی خورشید، امکان بررسی و آزمایش هر نوع جمع‏ کننده‏ ی صفحه تخت خوشیدی را جهت به‏ دست آوردن مقدار عدد ناسلت، ضریب اصطکاک و در نهایت ضریب ترموهیدرولیکی ممکن ساخته است. در این آزمایش، سامانه‏ ی شبیه‏ سازی جمع‏ کننده‏ های تخت خورشیدی برحسب توان مورد نیاز مکنده‏ ی گریز از مرکز، المنت‏های حرارتی و تجهیزات مورد نیاز جهت اندازه‏ گیری پارامترهای مورد نظر، طراحی و ساخته شد. ناهمواری مورب منقطع بر اساس تحقیقات پیشین، به‌عنوان ناهمواری بهینه، انتخاب و در مجرایی متشکل از سه سطح صاف که کناره ‏های صفحه ‏ی جاذب حرارت صاف و ناهمواری‏ دار را تشکیل داده بودند، مورد آزمایش قرار گرفت. ضریب تبیین برای مقایسه‏ ی عدد ناسلت حاصل از آزمایش صفحه‏ ی جاذب حرارت صاف و رابطه‏ ی تجربی دیتوس- بولتر برابر با 69/0 و برای مقایسه‏ ی ضریب اصطکاک حاصل از آزمایش و رابطه‏ ی بلاسیوس برابر با 68/0 به ‏دست آمد. تغییرات ضریب ترموهیدرولیکی، برای ناهمواری مورد نظر نسبت به تغییرات عدد رینولدز بررسی گردیده و با تحقیقات پیشین مورد مقایسه قرار گرفت. افزایش ضریب اصطکاک نسبت به افزایش عدد استنتون ارجحیت داشته و در نتیجه ضریب ترموهیدرولیکی به ‏دست آمده برای ناهمواری آزمایش شده در مجرای مورد نظر، با افزایش عدد رینولدز روند کاهشی داشت. بالاترین مقدار ضریب ترموهیدرولیکی برای عدد رینولدز 3149، برابر با 08/1 حاصل گردید.

چکیده ارتعاشات ایجاد شده در تراکتور می‌تواند باعث عدم آسایش و راحتی و موجب کاهش کار مؤثر شود و بر سلامتی و ایمنی افراد تأثیر بگذارد. تاکنون تحقیقات گسترده‌ای جهت بررسی دلایل بروز ارتعاش موتور و روش‌های کاهش آن انجام شده است. یکی از پارامترهای مهمی‌که در موتورهای دیزلی توانایی ایجاد ارتعاش و کوبش را دارد، نوع سوخت است. در این تحقیق، ارتعاش موتور تراکتور MF285، در سه جهت و سه دور موتور 1000، 1600 و 2000 دور بر دقیقه و ده سطح سوخت حاصل از ترکیبات مختلف سوخت های بیودیزل، بیواتانول و دیزل اندازه گیری شد. برای تحلیل اثر پارامترهای مورد نظر بر روی ارتعاش موتور از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار و نیز مدل ANFIS استفاده شد. نتایج تحلیل‌ها نشان داد که ارتعاش حاصل از سوخت B5E4D91، بیشترین ارتعاش را داشت که مقدار شتاب RMS کل آن برابر با g 2602/4 بود. همچنین با افزایش بیودیزل در ترکیب سوخت ها میزان ارتعاش به‌طور معنی‌داری کاهش یافت. به‌طوری‌که سوخت B25E4D71 با شتاب RMS کل g 1582/3، کمترین ارتعاش را داشت. افزایش دور موتور اثر مستقیم بر روی افزایش میزان ارتعاش داشت. همچنین در ترکیبات سوختی که 25 درصد بیودیزل داشتند، با افزایش مقدار بیواتانول، مقدار ارتعاش از 2 تا 4 درصد کاهش یافت. سپس با ادامه افزایش از 4 تا 6 درصد بیواتانول، مقدار ارتعاش افزایش یافت. این روند در ترکیبات سوختی با درصد بیودیزل 5%، معکوس بود. هرچند در ترکیبات سوختی با درصد بیودیزل 15%، روند کاهشی داشت.

چکیده در سال‌های اخیر، روش تجزیه و تحلیل اکسرژی به‌طور گسترده در طراحی، شبیه‌سازی و ارزیابی عملکرد انواع مختلف موتورها برای شناسایی تلفات و محاسبه بازده استفاده شده است. ازطرفی، بیودیزل خود را به‌عنوان یک سوخت جایگزین مناسب در موتور دیزل معرفی کرده است. در این مطالعه با توجه به قوانین اول و دوم ترمودینامیک به بررسی کیفیت و کمیت انرژی در موتور دیزل OM314 با مخلوط سوخت های دیزل و بیودیزل B20 در زمان‌های پاشش 10، 15 و 20 درجه قبل از نقطه‌ی مرگ بالا پرداخته شده است. با جلو انداختن زمان پاشش، افزایش دمای بیشیینه‌ سیلندر و با عقب انداختن زمان پاشش کاهش در فشار بیشیینه‌ درون سیلندر مشاهده گردید. با جلو انداختن زمان پاشش پارامترهای کاردهی تلف شده به‌واسطه‌ انتقال گرما، کاردهی اندیکاتوری، بازده‌ی انرژی و اکسرژی افزایش و با عقب انداختن زمان پاشش بازده انرژی و اکسرژی کاهش یافت. همچنین تأثیر سرعت‌های مختلف موتور بر پارامترهای قابلیت کاردهی یا اکسرژی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان دادکه پارامترهای قابلیت کاردهی در سوخت دیزل به‌خاطر اکسرژی شیمیایی بالاتر سوخت دیزل تا حدودی از سوخت B20بیشتر می‌باشند. با افزایش سرعت موتور در زمان پاشش 15 درجه قبل از نقطه‌ی مرگ بالا قابلیت کاردهی کل افزایش و کاردهی تلف شده به‌واسطه‌ی انتقال گرما در 1600 دور بر دقیقه کاهش و در 2000 دور بر دقیقه افزایش یافت.

چکیده در این تحقیق میزان درصد متان تولیدشده در بیوگاز تولیدی برای ترکیبات کود گاوی، پسماند آشپزخانه و فاضلاب شهری، اندازه گیری شد. از عوامل مؤثر بر میزان متان تولیدی، ترکیبات فرار شامل ذرات فرار و معلق، شرایط محیطی شامل دما، ‌pH، EC و عناصر موجود در ترکیبات شامل کربن، نیتروژن، فسفر، پتاسیم و سولفات اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد میزان متان تولید شده در سطح 5 درصد با ذرات فرار و معلق همبستگی دارد. درضمن در حین هضم مواد pH ثابت باقی ماند و موجب افزایش تولید متان شد. علاوهبر این، نتایج حاکی از آن بود که تیمارهای دارای مقادیر بیشتر فاضلاب شهری، مقادیر بیشتری ذرات فرار و معلق دارند و تیمارهای دارای مقادیر بیشتری کود گاوی، نسبت کربن به نیتروژن بیشتری داشتند. در این تحقیق متان تولیدی برحسب روابط مختلف از ذرات فرار و معلق مدل‌سازی شد. نتایج نشان داد بهترین مدل های خام ارائه شده برای کلیه پارامترها معادلات درجه دو و سه بود. ضرایب مدل ها و بازه تغییرات آن‌ها با نرمال‌سازی داده های مربوط به ذرات فرار و معلق محاسبه شد. بهترین مدل به دست آمده بین متان تولیدی و تفاضل ذرات فرار و معلق قبل و بعد از هضم بود.

چکیده در این تحقیق مطالعه عددی یک سامانه ترکیبی فتوولتائیک-گرمایی آبی با توان نامی 880 وات برای ایران استفاده شده است. این سامانه از اجزایی شامل جمع کننده فتوولتائیک-گرمایی آبی، گرم کن کمکی، پمپ، مخزن، مبدل حرارتی و لوله های اتصال تشکیل شده بود. عملکرد این سامانه در چهار فصل سال برای شهرهای مختلف (بندرعباس، تبریز، تهران و کرمان) توسط نرم افزار TRNSYS بررسی عددی شد. نتایج نشان داد که برق تولیدی توسط سامانه طراحی شده در شهرهای مختلف تقریباً ثابت است. به‌طوری که، بیش ترین مقدار اختلاف بین میانگین سالانه انرژی الکتریکی تولیدی در شهرهای مختلف، 52/0 کیلووات ساعت بر روز به دست آمد. بیش ترین و کم ترین مقدار میانگین انرژی الکتریکی به‌ترتیب در تابستان برابر 65/4 و زمستان برابر 67/2 کیلووات ساعت بر روز مشاهده شد. بیش ترین میانگین انرژی حرارتی 16 کیلووات ساعت بر روز و سهم انرژی حرارتی خورشیدی 50 درصد در شهر بندرعباس مشاهده شد.

چکیده توسعه و به‌کارگیری فن آوری های شدت بخشی فرآیند تولید بیودیزل در واکنش ترانس استریفیکاسیون جهت بهبود فرآیند همزنی و انتقال جرم و حرارت بین دو فاز مایع واکنش، منجر به ابداع رآکتورهای جدید شد که این امر سبب افزایش بازده واکنش و کاهش زمان تولید سوخت بیودیزل شده است. بنابراین، در این تحقیق عملکرد رآکتور حفره‌زای هیدرودینامیکی ساخته شده که جزء رآکتورهای نوین و قابل توسعه در ابعاد صنعتی می‌باشد، بررسی شد تا تنظیمات دقیق رآکتور برای تولید بیودیزل بهینه شود. روغن مورد استفاده در این آزمایش، روغن آفتابگردان بود و نسبت مولی متانول به روغن 6 به 1 در نظر گرفته شد. همچنین، از هیدروکسید سدیم به‌عنوان کاتالیزور قلیایی با درصد وزنی 01/0 نسبت به روغن استفاده گردید. موارد مورد مطالعه دور رآکتور، دبی سیال ورودی به رآکتور و مدت زمان چرخش سیال در رآکتور بود. نمونه‌های حاصل توسط دستگاه کروماتوگراف گازی تجزیه و تحلیل شد و درصد متیل استر تولید شده استخراج شد. سپس به‌کمک روش سطح پاسخ با استفاده از نرم افزار Design Expert عملکرد رآکتور مدل شد و در فرآیند بهینه سازی بهترین شرایط تولید بیودیزل بررسی گردید. بهترین عملکرد در تولید بیودیزل: دبی سیال ورودی 86/0 لیتر بر دقیقه، زمان گردش 02/1 دقیقه و سرعت دورانی رآکتور 8447 دور بر دقیقه با عملکرد 19/6 میلی‌گرم بر کیلوژول حاصل شد که بهترین خلوص بیودیزل تولیدی بالغ بر 88 درصد متیل استر بود.

چکیده تجزیه و تحلیل دقیق یک جمع کننده خورشیدی با توجه به بالا بودن تعداد پارامترهای مؤثر بر عملکرد آن کار پیچیده ای است. هدف از انجام این تحقیق، مقایسه تجربی و نظری عملکرد جمع کننده خورشیدی با توجه به توزیع جریان و درجه حرارت در دینامیک سیالات محاسباتی و شبکه عصبی پرسپترون چندلایه برای پیش بینی دمای خروجی از جمع کننده خورشیدی صفحه تخت است. دمای خروجی از جمع کننده خورشیدی صفحه تخت به‌صورت عددی با دینامیک سیالات محاسباتی و با شبکه عصبی مدل شد و با نتایج تجربی مقایسه شد. به‌منظور آموزش و ارزیابی شبکه های عصبی مصنوعی از پنج عامل ورودی میزان تشعشع خورشید، سرعت هوا، زمان روز، رطوبت و دمای هوا استفاده شد. برای مدل سازی عددی انتقال گرمای جمع کننده خورشیدی صفحه تخت از نرم افزار تجاری حجم محدود استفاده شد. در کار حاضر یک مدل دو بعدی از جمع کننده خورشیدی شامل صفحه جاذب، شیشه و فاصله هوایی بین صفحه جاذب و شیشه در تحلیل انتقال گرما ارائه شد. اثرات آشفتگی با مدل تلاطم مدل شد. حداکثر اختلاف دما بین نتایج عددی و تجربی با دینامیک سیالات محاسباتی حدود 6/4 کلوین به‌دست آمد. تحلیل آماری برای مقایسه نتایج پیش بینی دمای خروجی دو روش شبکه عصبی و دینامیک سیالات محاسباتی صورت گرفت. نتایج نشان داد که شبکه عصبی به -لحاظ آماری نسبت به روش دینامیک سیالات محاسباتی تطابق بهتری با داده های تجربی دارد.

چکیده در این پژوهش، برگ و چوب پسته به منظور تولید سوخت های زیستی جامد و گاز مورد تجزیه حرارتی آرام قرار گرفت. فرآیند تجزیه حرارتی در سطوح دمایی 350 تا 500درجه سلسیوس با فواصل دمایی 50 درجه و با زمان ماند 30 دقیقه انجام شد. براساس محاسبات انجام شده میزان ارزش حرارتی بالا و پایین برای برگ به‌ترتیب 17/23 و 16/03 مگاژول بر کیلوگرم و برای چوب به‌ترتیب 18/91 و 17/59 مگاژول بر کیلوگرم به‌دست آمد. نتایج آزمایش های تجزیه حرارتی نشان داد که تجزیه پودر چوب ظرف مدت 5 تا 10 دقیقه انجام گرفت و از آن 26% زغال به دست آمد. در حالی که زمان تجزیه حرارتی پودر برگ بین 10 تا 15 دقیقه و مقدار زغال به دست آمده از آن 36% بود. همچنین تجزیه حرارتی چوب به طور قابل ملاحظه ای سریع تر از برگ صورت پذیرفت. سینتیک تجزیه حرارتی با استفاده از رابطه واکنش درجه اوّل مورد مدل سازی قرار گرفت که داده های تولید زغال و گاز متصاعد شده به خوبی در مدل های استفاده شده، برازش شدند. میزان انرژی فعال سازی و ضریب ثابت نمایی به‌ترتیب برای چوب kJ mol-1 10/70 و s-0/1047و برای برگ kJ mol-1 21/72 و s-1 0/312 به‌دست آمد.

چکیده با توجه به بحران انرژی و کاهش ذخایر سوخت های فسیلی، محققان روی به تولید سوخت های جایگزینی مانند بیودیزل آورده اند. در این مقاله اثرات متغیرهای نسبت مولی الکل به روغن، دامنه فراصوت، نسبت زمان روشن بودن به خاموش بودن فراصوت (پالس) و زمان واکنش بر درصد تبدیل متیل استر مورد بررسی قرار گرفت. بهینه سازی با استفاده از روش منحنی سطح پاسخ و به کمک نرم افزار Design Expert انجام شد. نتیجه حاصل از بهینه‌سازی نشان داد که نسبت مولی 5/45، دامنه 0/89، پالس 0/71 و زمان 5/99 دقیقه به ازای مقادیر فوق درصد تبدیل و انرژی مصرفی به‌ترتیب برابر 96/94 و 32421/5 ژول به دست آمد. لازم به ذکر است در نقطه پیشنهادی نرم‌افزار آزمایش تکرار شد و در نقطه به‌دست آمده درصد تبدیل برابر 94/02 و 34792/37 ژول بوده که دارای اختلاف قابل قبولی با نقطه حاصل از مدل می باشد.

چکیده خشک کردن یکی از رایج ترین روش های نگهداری مواد غذایی و محصولات کشاورزی می باشد. با عمل خشک کردن آب آزاد که باعث رشد میکروارگانیسم ها و فساد می شود، از محصول حذف شده و باعث افزایش مدت نگهداری می گردد. روش‌های مختلفی برای خشک کردن وجود دارد که یکی از مهم ترین روش ها از نظر هزینه سرمایه گذاری و عملیات، روش خشک کردن با استفاده از انرژی خورشیدی است. در این تحقیق روند انتقال گرما و ضریب انتقال حرارت صفحه جاذب تخت برای دو حالت بدون چرخش و با چرخش (با قابلیت تعقیب تابش خورشید) در یک خشک کن خورشیدی با صفحه تخت مقایسه شد. آزمایشات در شهریور ماه و در شهرستان آذرشهر استان آذربایجان شرقی انجام گرفت. برای این منظور سطح صفحه جاذب به چهار ناحیه مساوی تقسیم گردید. دبی هوای جاری در خشک کن 0/0185 متر مکعب بر ثانیه بود. نتایج حاصل از آزمایش و تحلیل داده ها نشان داد که انتقال گرما در هر دو حالت از اوایل صبح روندی افزایشی داشته و در ساعات 14-12 به مقدار حداکثر خود رسید. این روند در نوع بدون چرخش به‌دلیل کاهش انباشت گرمایی همگن تر از نوع با چرخش بود. مقدار گرمای انتقال یافته در نوع با چرخش 36/1 درصد بیش تر از نوع بدون چرخش بود. برای افزایش گرمای انتقالی از خشک کن طراحی سیستمی که بتواند همزمان با افزایش دما، دبی جریان هوا را تغییر دهد می تواند راندمان خشک کن را افزایش دهد.

چکیده در حال حاضر مشکل تأمین انرژی، یکی از مشکلات اساسی تمامی کشورهای جهان به خصوص کشورهای درحال توسعه می باشد. سوخت رسانی به روستاهای دور افتاده حتی در کشوری مانند ایران که منابع غنی انرژی را در اختیار دارد، ‏بسیار مشکل و هزینه بر است. یک راه برای حل مشکل مذکور استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و محلی است. بیوگاز یکی از این نوع انرژی هاست که علاوه بر تولید انرژی، ‏کودهای کشاورزی و افزایش سطح بهداشت عمومی جامعه و کنترل بیماری ها، راه حل مناسبی برای ‏دفع مواد زائد از جوامع انسانی است. در این تحقیق پس از اعمال پیش تیمار مکانیکی، راندمان استحصال بیوگاز از بقایای کلزا و گندم در ترکیب با کود دامی به کمک راکتورهای غیر پیوسته و در شرایط مزوفیلیک، در قالب آزمون t و در سه تکرار، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج تحقیق طی یک دوره 140 روزه نشان داد بین تیمارهای آزمایشی در سطح 5% از نظر استحصال متان اختلاف معنی داری وجود دارد. متوسط تولید تجمعی گاز متان در بقایای کلزا و گندم به‌ترتیب L.kg-1 VS 311/4 و L.kg-1 VS. 167/7 و درصد گاز متان در روز به‌ترتیب % 66 و % 55 بود. بیشترین میزان کاهش مواد فرار جامد، مربوط به بقایای کلزا به‌ترتیب به میزان % 56/1 و % 52/2 بود. با توجه به این نتایج، از نظر تولید گاز متان، بقایای کلزا در ترکیب با کود دامی، از پتانسیل بالاتری نسبت به گندم برخوردار است و استفاده از آن توصیه می گردد.

چکیده در حالی‌که جمعیت جهان در حال افزایش است، تولیدات کشاورزی همچنان بر پایه ی استفاده از منابع محدود و تجدید‌ناپذیر می باشند. علاوه بر بحث کمیابی، بهره برداری پیوسته و بدون وقفه از نهاده ها در درازمدت، سبب گسترش آلودگی، افت حاصلخیزی خاک و در نهایت سبب کاهش ظرفیت تولید در بخش کشاورزی می گردد. با این رویکرد در مطالعه حاضر میزان مصرف انرژی و شاخص‌های انرژی در تولید گوجه فرنگی استان خراسان رضوی محاسبه و سپس کارایی انرژی واحدهای مورد بررسی با استفاده از روش مرزی تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. اطلاعات مورد نیاز در مطالعه از طریق مصاحبه حضوری و تکمیل 156 پرسشنامه به روش نمونه گیری تصادفی ساده دو مرحله ای و با استفاده از فرمول کوکران از گوجه‌فرنگی کاران استان خراسان رضوی در سال 1391جمع‌آوری شده است. نتایج مطالعه نشان داد که تولید گوجه‌فرنگی در واحدهای تحت بررسی، به‌طور متوسط به GJha-1 43/2 انرژی ورودی نیاز دارد که از این میزان، آب آبیاری با سهم 30 درصد از کل انرژی ورودی، بیشترین سهم را به خود اختصاص داده است. متوسط انرژی خروجی از سیستم نیز برابر با GJha-1 35/3 به‌دست آمده است. نتایج نشان می‌دهد که بهره‌وری انرژی و کارآیی مصرف انرژی در واحدهای تحت بررسی به‌ترتیب MJkg-1 0/68 و ‌0/82 می‌باشند. همچنین نتایج بیان‏گر آن است که اگرچه درصد قابل توجهی از واحدهای تحت بررسی ناکارا هستند، با این وجود زارعانی که دارای سطح زیرکشت بالاتر هستند، از الگوی مصرف انرژی مناسب‏تری برخوردار بوده و کارآیی فنی این واحدها نسبت به سایر واحدها بالاتر است. لذا با توجه به نتایج، ضعف اصلی در ارتباط با مصرف انرژی و کارآیی فنی واحدهای تولید گوجه فرنگی در استان خراسان رضوی استفاده نامناسب از نهاده‏ ها به علت ضعف مدیریتی، ناآشنایی با روش ‏های صحیح استفاده و ترکیب نهاده‏ های تولیدی و همچنین کوچک بودن سطوح زیرکشت این محصول برای بهره ‏برداران مختلف است.

چکیده در تحقیق حاضر سوخت بیودیزل از روغن چربی طیور به روش ترانس استریفیکاسیون تولید شده و سپس خصوصیات مهم آن با استاندارد ASTM D-6751 مقایسه شد. پس از اطمینان از کیفیت بالای سوخت تولید شده، عملکرد موتور تراکتور MF-399 با استفاده از مخلوط‌های 5 تا 20 درصد بیودیزل و دیزل مورد آزمون و ارزیابی قرار گرفت. آزمایش‌ها نشان می‌دهد گشتاور و توان موتور مذکور توسط این ترکیبات افزایش می‌یابد. دلیل این موضوع به خاطر به‌سوزی بیودیزل در اثر اکسیژن‌دار بودن آن می‌باشد. همچنین مصرف سوخت و مصرف سوخت ویژه به‌دلیل ارزش حرارتی و چگالی نزدیک بیودیزل به دیزل به میزان حداقل افزایش یافت. نتایج آزمایش‌ها در این پژوهش نشان می‌دهد مخلوط B20 بهترین عملکرد و کمترین افزایش مصرف سوخت ویژه را داراست. بنابراین ترکیب B20 برای استفاده در موتور تراکتور MF-399 پیشنهاد می‌شود.

چکیده تراکتور به‌عنوان اصلی‌ترین منبع تولید توان مکانیکی در کشاورزی، در مکانیزه کردن تولید محصولات کشاورزی جایگاه ویژه‌ای دارد. بنابراین لازم است مهندسان کشور، توسعه تراکتورهای جدید و متناسب روز را با در نظر گرفتن جنبه‌های اقتصادی آنها ادامه دهند. شرکت تراکتورسازی تبریز جهت دستیابی به تکنولوژی روز دنیا و رقابت با بازار جهانی، اقدام به تولید تراکتورهای جدید با موتور توربوشارژردار ITM800 و ITM485 مطابق استانداردهای روز دنیا نمود. در این تحقیق بر روی تراکتورهای توربوشارژردار ITM485 و ITM800 و تراکتور بدون توربوشارژر ITM475 آزمون کشش مالبندی با بالاست برای به‌دست آوردن عملکرد تراکتورها و مقایسه آنها با یکدیگر طبق استاندارد OECD صورت گرفت. این آزمون در باند بتونی فرودگاهی شرکت تراکتورسازی صورت گرفت. پس از به‌دست آوردن پارامترهای مختلف و تحلیل آماری به روش تجزیه واریانس دوطرفه مشخص گردید که میزان توان و نیروی کششی در تراکتورهای توربوشارژردار ITM485 و ITM800 بیشتر از تراکتور بدون توربوشارژر ITM475 بوده و این مقدار اختلاف در دنده‌های مختلف و سرعت‌های متفاوت در سطح اطمینان یک درصد معنی‌دار می‌باشد. ضمناً میزان مصرف ویژه سوخت در تراکتورهای توربوشارژردار ITM485 و ITM800 کمتر از تراکتور بدون توربوشارژر ITM475 بوده و این تفاوت نیز در سطح اطمینان یک درصد معنی‌دار بود که این امر خود باعث صرفه‌جویی چشمگیری در مصرف سوخت با توجه به افزایش قیمت سوخت می‌باشد.