بیو انرژی
داود باولی بهمئی؛ یحیی عجب شیرچی؛ شمس اله عبداله‌پور؛ سامان آبدانان مهدی زاده
چکیده
این تحقیق با هدف بهینه‌سازی هم‌زنی در هاضم‌های بی‌هوازی گاز-بالابر لجن فاضلاب شهری انجام شد، زیرا هم‌زنی یکنواخت برای ارتباط مؤثر بین باکتری‌های متانوژن و مواد مغذی مهم است. نمونه‌برداری لجن فاضلاب شهری در تصفیه‌خانه غرب اهواز (چنیبه) در تابستان 1401 انجام شد. یک مدل برای شبیه‌سازی، بهینه‌سازی و تایید فرآیند شبیه‌سازی با استفاده ...
بیشتر
این تحقیق با هدف بهینه‌سازی هم‌زنی در هاضم‌های بی‌هوازی گاز-بالابر لجن فاضلاب شهری انجام شد، زیرا هم‌زنی یکنواخت برای ارتباط مؤثر بین باکتری‌های متانوژن و مواد مغذی مهم است. نمونه‌برداری لجن فاضلاب شهری در تصفیه‌خانه غرب اهواز (چنیبه) در تابستان 1401 انجام شد. یک مدل برای شبیه‌سازی، بهینه‌سازی و تایید فرآیند شبیه‌سازی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) توسط نرم افزار ANSYS Fluent 19.0 ارائه شد. سرعت گاز ورودی به هاضم تعیین شد و یک لوله گاز- بالابر و بافل آویزان مخروطی به طرح هاضم اضافه شد. سرعت‌های مختلف گاز ورودی برای بهینه‌سازی اختلاط در هاضم مورد بررسی قرار گرفت و شاخص‌های ارزیابی مانند سرعت ذرات لجن، گرادیان سرعت ذرات لجن، انرژی جنبشی تلاطم و ویسکوزیته گردابی ذرات لجن مورد ارزیابی قرار گرفت. سرعت بهینه گاز ورودی 0.3 ms-1 تعیین شد. نتایج شبیه‌سازی با استفاده از روش سرعت‌سنجی تصویری ذرات (PIV) تایید شد و درصد همبستگی کافی بین کانتورهای CFD و PIV وجود داشت (98.8% در محل اتصال دیواره به کف هاضم). نتایج نشان داد که مدل مورداستفاده برای شبیه‌سازی، بهینه‌سازی و تأیید فرآیند شبیه‌سازی موفق بوده است و می‌توان آن را برای هاضم‌های بی‌هوازی گاز- بالابر استوانه‌ای شکل با نسبت ارتفاع به قطر 1.5، نسبت قطر لوله گاز- بالابر به قطر هاضم 0.2، نسبت ارتفاع لوله گاز- بالابر به ارتفاع سیال 0.75، فاصله بافل آویزان مخروطی از سطح سیال 0.125 برابر ارتفاع سیال و قطر بیرونی بافل به قطر هاضم 2/3 توصیه کرد.
بیو انرژی
مسعود کمالی؛ رضا عبدی؛ عباس روحانی؛ شمس اله عبداله‌پور؛ سیروس ابراهیمی
چکیده
در چند دهه اخیر منابع تجدیدپذیر انرژی که باعث آلودگی کمتر محیط‌زیست شوند بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این میان استحصال زیست‌گاز از ضایعات آلی جامد شهری برای تولید انرژی به دلیل کنترل گازهای گلخانه‌ای و کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. اگرچه هضم بی‌هوازی به‌عنوان یکی از بهترین روش‌های مواجهه با ...
بیشتر
در چند دهه اخیر منابع تجدیدپذیر انرژی که باعث آلودگی کمتر محیط‌زیست شوند بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این میان استحصال زیست‌گاز از ضایعات آلی جامد شهری برای تولید انرژی به دلیل کنترل گازهای گلخانه‌ای و کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. اگرچه هضم بی‌هوازی به‌عنوان یکی از بهترین روش‌های مواجهه با پسماندهای آلی جامد شهری مطرح است، با این حال، این فرآیند دارای محدودیت‌هایی نیز می‌باشد. از این‌رو پیش‌فرآوری‌های مختلفی به‌منظور بهبود فرآیند هضم بی‌هوازی و افزایش تولید زیست‌گاز از هضم پسماندهای آلی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. پیش‌فرآوری حرارتی از موثرترین روش‌ها جهت حذف عوامل بیماری‌زای موجود در مواد زائد آلی است. در همین حال این پیش‌فرآوری می‌تواند تاثیر به‌سزایی در بهبود هضم بی‌هوازی و تسریع هیدرولیز مواد داشته باشد. بنابراین یافتن شرایط بهینه این پیش‌تیمار برای دستیابی به بالاترین مقدار تولید زیست‌گاز حائز اهمیت به‌سزایی است. هدف از این تحقیق دستیابی به بهترین دما و زمان و غلظت در هضم مواد آلی موجود در پسماند شهری است. در این مطالعه، دما و مدت اعمال پیش‌تیمار حرارتی به‌ترتیب در سه سطح 70، 90 و 110 درجه سانتی‌گراد و 30، 90 و 150 دقیقه و غلظت نیز در سطوح 8، 12 و 16 درصد مورد بررسی قرار گرفتند. به این منظور 15 آزمایش به روش سطح پاسخ باکس‌بنکن طراحی شدند. نتایج آزمایش‌ها نشان دادند که اثر متغیرهای دما و زمان در سطح 1 درصد بر تولید زیست‌گاز معنی‌دار هستند در حالی‌که تغییرات غلظت در محدوده مورد مطالعه اثر کمتری در تولید این گاز داشته است. همچنین، بهترین سطوح متغیرهای دما و زمان پیش‌تیمار و غلظت مواد هضم‌شونده برای تولید زیست‌گاز به‌ترتیب 95 درجه سانتی‌گراد، 104 دقیقه و غلظت 12 درصد بوده که پیش‌بینی می‌شود اعمال پیش‌تیمار حرارتی در شرایط بهینه متغیرهای مورد ارزیابی موجب تولید 445 میلی‌لیتر زیست‌گاز به ازای هر گرم ماده آلی جامد فرار موجود در پسماندهای آلی شود که بدین ترتیب با اعمال پیش‌تیمار حرارتی در شرایط بهینه، افزایش 31.17 درصدی تولید زیست‌گاز نسبت به میزان زیست‌گاز ناشی از هضم مواد بدون اعمال پیش‌تیمار (6.18±339.33 میلی‌لیتر) قابل انتظار خواهد بود.
اسماعیل چاوشقلی؛ شمس اله عبداله‌پور؛ حمیدرضا قاسم زاده
چکیده
آفتابگردان آجیلی معمولاً بدون کمباین برداشت در رطوبت بالا برداشت می‌شود لذا در تحقیق حاضر یک واحد کوبنده با ترکیب متغیرهای مناسب برای جداسازی دانه آفتابگردان و طبقها با ظرفیت بالا و آسیبدیدگی پایین دانه، طراحی و ساخته شد. کوبنده برای شرایط گوناگون قابلیت تنظیم و بهینه‌سازی دارد که برای توسعه ماشین برداشت با ظرفیت ...
بیشتر
آفتابگردان آجیلی معمولاً بدون کمباین برداشت در رطوبت بالا برداشت می‌شود لذا در تحقیق حاضر یک واحد کوبنده با ترکیب متغیرهای مناسب برای جداسازی دانه آفتابگردان و طبقها با ظرفیت بالا و آسیبدیدگی پایین دانه، طراحی و ساخته شد. کوبنده برای شرایط گوناگون قابلیت تنظیم و بهینه‌سازی دارد که برای توسعه ماشین برداشت با ظرفیت بالا اهمیت فراوانی دارد. آزمایشهای ارزیابی و بهینهیابی با استفاده از روش سطح پاسخ طراحی شد. تأثیرات سرعت دورانی کوبنده 380، 280 و 180 (دور در دقیقه)، نرخ تغذیه 4000، 3000 و 2000 (کیلوگرم در ساعت) و رطوبت (رطوبت برداشت) 60%، %45 و %30 (بر پایه تر) روی عملکرد کوبنده مورد بررسی قرار گرفت. بازده کوبش (%)، بازده جداسازی (%) و آسیبدیدگی دانه (%) به‌ترتیب در محدوده 96.12 تا 99.89، 56.71 تا 69.82 و 0.49 تا 1.25 به‌دست آمد. نتایج تجزیه و تحلیل واریانس نشان داد که مدلهای ایجاد شده از لحاظ آماری و اثر محتوی رطوبت روی بازده کوبش و آسیبدیدگی دانه و اثر نرخ تغذیه روی بازده جداسازی در سطح اطمینان 95% معنی‌دار بودند. منحنیهای سطح پاسخ مشخص کردند که با کاهش محتوی رطوبت، بازده کوبش و جداسازی افزایش و آسیبدیدگی دانهها کاهش پیدا کرد. هدف از بهینهیابی رسیدن به حداکثر بازده کوبش و جداسازی و حداقل کردن آسیبدیدگی دانهها است که مقادیر بهینه شده متغیرها در نرم‌افزار Design Expert برای سرعت دورانی 292.134 دور در دقیقه، نرخ تغذیه 2000 کیلوگرم در ساعت و محتوی رطوبت 30.74% (بر پایه تر) به‌دست آمد.
سمیرا زارعی؛ شمس اله عبداله‌پور
چکیده
افت هد کمباین بیش از 50 درصد از افت برداشت گندم را به خود اختصاص می دهد. لذا کاهش این بخش از افت به حد مجاز آن گامی مهم در کاهش ضایعات محصول است. هد کمباین یک سیستم پیچیده است که عوامل متعددی در کار آن دخیل هستند و با کنترل این عوامل تا حد زیادی از افت محصول در هنگام برداشت جلوگیری می شود. از بین عوامل مؤثر، شاخص جنبشی چرخ فلک، ارتفاع برش ...
بیشتر
افت هد کمباین بیش از 50 درصد از افت برداشت گندم را به خود اختصاص می دهد. لذا کاهش این بخش از افت به حد مجاز آن گامی مهم در کاهش ضایعات محصول است. هد کمباین یک سیستم پیچیده است که عوامل متعددی در کار آن دخیل هستند و با کنترل این عوامل تا حد زیادی از افت محصول در هنگام برداشت جلوگیری می شود. از بین عوامل مؤثر، شاخص جنبشی چرخ فلک، ارتفاع برش محصول، فاصله افقی و عمودی چرخ فلک از شانه برش برای بررسی در این مطالعه انتخاب شدند. آزمون های مزرعه ای برای تعیین اثر تنظیمات مختلف اجزاء هد بر افت این واحد طبق طرح آزمایشی فاکتوریل ناقص انجام شد. عوامل مورد بررسی به‌ترتیب اهمیت در تأثیر بر میزان افت هد شاخص جنبشی چرخ فلک، ارتفاع برش، فاصله عمودی چرخ فلک از شانه برش و فاصله افقی چرخ فلک از شانه برش تشخیص داده شدند. در ادامه یک سیستم کنترل فازی عصبی با استفاده از نتایج آزمون های مزرعه ای، در محیط نرم افزار متلب طراحی گردید. ضریب تبیین محاسبه شده از تجزیه واریانس 0/71 بود در حالی‌که ضریب تبیین نتایج حاصل از کنترل کننده، برابر با 0/95 بود. کنترل کننده طراحی شده در نرم افزار سیمولینک شبیه سازی شد. کنترل کننده، تنظیمات متغیرها را به‌ترتیب تأثیری که بر میزان افت هد دارند، انجام می دهد و در هر مرحله از تغییر تنظیمات میزان افت هد را با افت مورد نظر اپراتور کنترل می کند که اگر افت هد بیش تر از مقدار افت مورد نظر شد، تنظیمات دیگری را اعمال کند و در غیر این صورت با همان تنظیمات به کار خود ادامه دهد.
رضا رحیم‌زاده؛ یحیی عجب شیرچی؛ شمس اله عبداله‌پور؛ احمد شریفی مالواجردی؛ ناصر سرتیپی؛ ابوالقاسم محمدی
چکیده
امروزه خاک‌ورزی حفاظتی به دلیل حفاظت از آب و خاک و صرفه جویی در مصرف انرژی و زمان، رواج بیشتری پیدا کرده است. یکی از نیازهای اصلی برای اجرای این سیستم از جمله روش بی‌خاک‌ورزی دسترسی به ادوات ویژه از جمله کارنده‌های خاص می‌باشد. در روش بی‌خاک‌ورزی قبل از ورود ماشین کاشت هیچ‌گونه عملیاتی بر روی خاک انجام نشده و بقایای محصول قبلی ...
بیشتر
امروزه خاک‌ورزی حفاظتی به دلیل حفاظت از آب و خاک و صرفه جویی در مصرف انرژی و زمان، رواج بیشتری پیدا کرده است. یکی از نیازهای اصلی برای اجرای این سیستم از جمله روش بی‌خاک‌ورزی دسترسی به ادوات ویژه از جمله کارنده‌های خاص می‌باشد. در روش بی‌خاک‌ورزی قبل از ورود ماشین کاشت هیچ‌گونه عملیاتی بر روی خاک انجام نشده و بقایای محصول قبلی هنوز در سطح خاک باقی است، لذا بذرکار و مخصوصاً شیاربازکن آن می‌بایست ساختار ویژه‌ای داشته باشد. از این رو به منظور دستیابی به شیاربازکن مناسب برای کشت مستقیم در شرایط دیم با اعمال تغییراتی بر روی شیاربازکن بیلچه‌ای (شاهد) دو نمونه جدید به نام‌های O1 و O2 ساخته شد و سپس سه شیاربازکن در سه سرعت پیشروی از لحاظ نیروی وارد بر شیاربازکن در شرایط آزمایشگاهی و از نظر تأثیر بر عملکرد محصول در شرایط مزرعه‌ای، به روش آماری اسپلیت پلات در قالب بلوک‌های کامل تصادفی، مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد از نظر نیروی وارد بر شیار بازکن اختلاف بین تیمارها معنی‌دار می‌باشد. نیروی افقی در شیاربازکن O1 نسبت به شاهد 4/3 درصد کاهش و در شیاربازکن O2، 8/2 درصد افزایش نشان داد. تعداد بوته سبز گندم و عملکرد محصول در مزرعه نشان داد، شیاربازکن O2 با میانگین 48 بوته در متر نسبت به شیاربازکن شاهد 24 درصد و نسبت به شیاربازکن O1، موجب افزایش 33 درصدی بوته‌های سبز شده گردید. همچنین شیاربازکن O2 با میانگین عملکرد 48/3 کیلوگرم دانه در کرت (دو رفت در 20 متر) نسبت به دو شیاربازکن دیگر حدود 36 درصد افزایش عملکرد نشان داد. براساس نتایج به‌دست آمده شیاربازکن O2 با توجه به افزایش عملکرد (انرژی ستانده) و اختلاف کم در نیروی مورد نیاز (انرژی ورودی) دارای بازده انرژی بهتری بوده و می‌تواند گزینه مناسب برای کشت مستقیم گندم در شرایط دیم باشد.
پردازش تصویر
سیدحسین فتاحی؛ شمس اله عبداله‌پور؛ اسماعیل اسماعیل زاده؛ محمد مقدم
چکیده
سالانه، میلیونها لیتر محلول سم، برای مبارزه با آفات و بیماریهای گیاهی در مزارع استفاده می‌شود. استفادهی گسترده از سموم شیمیایی، خطرات زیست محیطی زیادی را ایجاد میکند. بادبردگی ذرات یکی از مهمترین معضلات در سمپاشی است، که باعث آلودگی زمینهای اطراف مزرعه، انسانها و سایر جانداران می‌شود. مدیریت اندازهی ذره، ...
بیشتر
سالانه، میلیونها لیتر محلول سم، برای مبارزه با آفات و بیماریهای گیاهی در مزارع استفاده می‌شود. استفادهی گسترده از سموم شیمیایی، خطرات زیست محیطی زیادی را ایجاد میکند. بادبردگی ذرات یکی از مهمترین معضلات در سمپاشی است، که باعث آلودگی زمینهای اطراف مزرعه، انسانها و سایر جانداران می‌شود. مدیریت اندازهی ذره، عامل اصلی در کنترل بادبردگی است. در این تحقیق عوامل موثر در اندازهی قطرات ( قطرمیانهی حجمی) نشسته در نواحی غیر هدف با استفاده از روش‌های آماری مورد مطالعه قرار گرفت. اثرات نوع نازل (نازل بادبزنی با سطح مقطع خروجی متفاوت)، فشار سمپاشی، ارتفاع بوم سمپاشی و سرعت باد به عنوان فاکتورهای موثر در بادبردگی، روی اندازهی ذرات مورد بررسی قرار گرفتند. یک تونل باد افقی، با ابعاد 0/47 متر عرض، 0/75 ارتفاع و 5/5 متر طول برای انجام آزمایش‌ها طراحی و ساخته شد. آزمایش‌ها به صورت فاکتوریل اسپلیتپلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با دو تکرار انجام شد. اندازهگیری قطرات در ترکیبهای تیماری با نازل بادبزنی در سه سطح مقطع خروجی (11003- 0/87 میلیمتر مربع، 11004- 1/18 میلیمتر مربع و 11006- 1/8 میلیمتر مربع)، فشار پاشش (150، 275 و 400 کیلوپاسکال)، سرعت باد (1، 2 و 3 متر بر ثانیه) و ارتفاع پاشش بوم (0/35، 0/55 و 0/75 متر) انجام شد. کاغذهای حساس به آب در فواصل 0/8، 1/6 و 2/4 متری از انتهای پاشش نازل برای آشکارسازی اندازهی قطرات استفاده شدند. در این تحقیق فاکتورهای فشار، سرعت باد و ارتفاع بر اندازهی قطره در فاصلهی مورد نظر اثر افزایشی داشتند. ولی اثر نازل کاهشی بود. با توجه به ضرایب مدل رگرسیونی اثر سرعت باد قابل ملاحظه بود.
طراحی و ساخت
منصور گل محمدی؛ شمس اله عبداله‌پور؛ اصغر محمودی؛ سیدحسین فتاحی
چکیده
طراحی، ساخت و ترویج ادوات گوناگون در رابطه با مراحل مختلف کشاورزی در ایران از مسئولیتهای مهم مهندسین ماشینهای کشاورزی است. در بسیاری از محصولات ردیفی یکی از مراحل مهم داشت، تنک کردن می‌باشد. هدف از این تحقیق طراحی و ساخت دستگاه تنککن محصولات ردیفی است که با بهره گیری از سیستم انتقال توان نیوماتیکی به طور تصادفی حذف ...
بیشتر
طراحی، ساخت و ترویج ادوات گوناگون در رابطه با مراحل مختلف کشاورزی در ایران از مسئولیتهای مهم مهندسین ماشینهای کشاورزی است. در بسیاری از محصولات ردیفی یکی از مراحل مهم داشت، تنک کردن می‌باشد. هدف از این تحقیق طراحی و ساخت دستگاه تنککن محصولات ردیفی است که با بهره گیری از سیستم انتقال توان نیوماتیکی به طور تصادفی حذف بوته ها را انجام دهد. حذف بوته ها، با استفاده از اعمال نیرو توسط یک بازو و تیغه متصل به آن به صورت حرکت آونگی یا حرکت رفت و برگشتی، انجام می شود. بازو و تیغه متصل به آن توسط یک سیلندر به حرکت درمی آید. سیستم کنترل توسط مداری متشکل از رله ها و تایمر انجام می شود. سیلندر نیوماتیکی با اتصال به یک شیر سولونوئیدی؛ فرمان حرکت و حذف بوته ها را؛ توسط تیغه متصل به بازو، از سیستم کنترل الکتریکی دریافت می کند. دستگاه پس از ساخت، مورد ارزیابی آزمایشگاهی قرار گرفت. در مجموع 9 آزمون در یک سطح سرعت و در سه سطح تراکم با استفاده از بوته های مصنوعی انجام شد. نتایج با استفاده از نرم افزار SPSS تحلیل گردید. نتایج نشان می دهد که تراکم در حد مطلوب بهترین نتیجه را در تیمارهای مختلف دارد. وقتی فاصله بین بوته ها زیاد است، نتیجه تنک کاری مطلوب نیست. سایر موارد مؤثر بر عملکرد سیستم موجود عبارتند از: خاصیت تنظیم حساسیت حسگر، که می‌توان تا حدی برای تشخیص بوته های ضعیف از قوی، بر اساس اندازه برگ ها، استفاده کرد. چون بوته ها در یک زمان یکسان و با یک الگوی مشخص کاشته شده اند، احتمالاً بیشتر بوته ها، تا حدی اندازه یکسان دارند. عملکرد تنک کن، تابعی از خصوصیات بوته شامل شکل آن، آرایش و مرحله رشد در زمان تنک کاری و کارایی کنترل علف هرز است.
