امروزه صنعت خودروسازی برای حفظ منابع انرژی و محیط زیست بر افزایش بازده و مصرف بهینه انرژی تاکید دارد. بر این اساس فن آوری های نوین برای موتورهای احتراق داخلی توسعه داده شده و مورد استفاده قرار می گیرند. در هر صورت موتورهای احتراق داخلی برای رسیدن به بار و سرعت مورد نیاز به طور متناوب در وضعیت افزایش و کاهش شتاب قرار می گیرند. بر این اساس عملکرد آن ها در حالت بهینه مصرف سوخت و آلودگی در تمام شرایط کارکرد امکان پذیر نمی باشد. در این راستا چرخه میلر قابلیت خود را جهت بهبود مصرف سوخت و همچنین کاهش تولید اکسیدهای نیتروژن نشان داده است. در این تحقیق یک مدل ترمودینامیکی برای چرخه میلر با لحاظ بازگشت ناپذیری های ناشی از اصطکاک، تلفات حرارتی و فرآیندهای آدیاباتیک انبساط و تراکم جهت تحلیل خصوصیات عملکرد موتور میلر ارائه شد. منحنی بین زمان بسته شدن سوپاپ ورودی با توان خروجی، فشارموثر متوسط، مصرف سوخت ویژه و بازده حرارتی، بین نسبت تراکم با توان خروجی و بازده حرارتی و همچنین منحنی بین توان خروجی با بازده حرارتی به کمک مثال های عددی مورد ارزیابی قرار گرفتند. تطابق قابل قبولی بین نتایج تحلیل های ترمودینامیکی با نتایج تجربی بدست آمد. نتایج بدست آمده در این تحقیق می تواند راهنمای مناسبی برای طراحی موتورهای احتراق داخلی باشد.

به منظور بررسی اثر مقادیر متفاوت کود نیتروژن و کودهای سولفات‏پتاسیم، سولفات‏منیزیم و سولفات‏روی بر بیودیزل تولیدی از روغن سه گیاه آفتابگردان، گلرنگ و کتان پژوهشی مزرعه‏ای در سال 1389 در مزرعه پژوهشی دانشگاه شهرکرد به اجرا در آمد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‏های کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل سه گیاه آفتابگردان، گلرنگ و کتان و تیمارهای کودی شامل نیتروژن در سه سطح 150، 200 و 300 کیلوگرم در هکتار و کودهای سولفات‏پتاسیم، سولفات‏منیزیم، سولفات‏روی و تیمار شاهد به ترتیب به میزان 150، 100، 50 و صفر کیلوگرم در هکتار بودند. در این پژوهش با ایجاد شرایط تغذیه‏ای در مراحل رشدی گیاهان، صفات شاخص سطح برگ، سرعت رشد گیاه، عملکرد و اجزا عملکرد و همچنین صفات بیودیزل شامل: چگالی، ضریب یدی، عدد صابونی، ارزش حرارتی، نقطه اشتعال، عدد ستان، ویسکوزیته سینماتیک، مقدار گوگرد، مقدار خاکستر، نقطه ابری شدن و نقطه ریزش در سه گیاه مطالعه و مقایسه شدند. نتایج پژوهش نشان داد که کلیه صفات گیاهی و زراعی و نیز ویژگی‏های بیودیزل تولیدی تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی تفاوت معناداری را داشته، ضمن آن‏که کیفیت بیودیزل تولیدی حاصل از سه گیاه تحت تیمارهای مختلف کودی متفاوت بود. نتایج نشان داد که تیمار 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و سولفات‏پتاسیم اثر بیشتری بر صفات فیزیولوژیکی و بیودیزل تولیدی در هر سه گیاه زراعی داشته‏اند. هر سه گیاه در مقایسه با یکدیگر تحت تیمارهای کودی و شرایط تغذیه‏ای واکنش متفاوتی داشته و در برخی صفات نسبت به یک‏دیگر برتری نشان دادند. نتایج نشان داد که کودهای سولفات‏دار بیشترین اثر را بر کیفیت بیودیزل تولیدی داشته‏اند.

با توجه به وجود فناوری های پیشرفته در اصلاح چرخه های ترمودینامیکی، بهینه سازی عملکرد چرخه های متداول ضروری به نظر می آید. در این راستا می توان به یکی از چرخه های ترمودینامیکی در موتورهای احتراق داخلی، به نام چرخه اتکینسون اشاره کرد که با هدف افزایش بازده حرارتی و کوچک سازی حجم موتور در صنعت خودروسازی به کار رفت. با افزایش رشد روز افزون صنعت خودروسازی و تلاش برای رسیدن به بهترین کارآیی، می توان بر مبنای پارامترهای متغیری همچون نسبت تراکم، نسبت فشار، نسبت انبساط به بهبود پارامترهای عملکردی توان خروجی، بازده حرارتی و مصرف سوخت ویژه ترمزی پرداخت. استفاده از روش معیار دانسیته توان (به نسبت توان خروجی به ماکزیمم حجم در چرخه تعریف می شود) جهت مقایسه بازده حرارتی، توان خروجی و کوچک سازی حجم نهایی موتور موجب بهبود عملکرد چرخه اتکینسون گردید. در این تحقیق ابتدا مخلوط ورودی به سیلندر را گاز ایده آل در نظر گرفتیم که از قانون گازهای کامل پیروی می کند. سپس بعد از معرفی معیار دانسیته توان ماکزیمم، چرخه هوای استاندارد اتکینسون را بر مبنای مقایسه معیار دانسیته توان ماکزیمم و توان ماکزیمم تجزیه و تحلیل شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که دانسیته توان ماکزیمم دارای عملکرد بهتری در مقایسه با ملاک توان ماکزیمم .در ادامه به مقایسه چرخه اتو متداول و چرخه فوق انبساطی اتکینسون پرداخته می شود و بازده حرارتی را در حالت دانسیته توان، تحلیل و عوامل بازگشت ناپذیر بازده های انبساط و تراکم ( )، تلفات اصطکاکی ( ) و اتلاف حرارتی ( ) را به طور جداگانه در مقایسه چرخه اتو و اتکینسون در نظر می گیریم. چرخه اتکینسون در شرایط عملکردی مشابه دارای بازده حرارتی بیشتر و مصرف سوخت ویژه ترمزی کمتری نسبت به چرخه اتو می باشد. نسبت های تراکمی که بیشترین کار از چرخه اتو را می دهد همیشه بیشتر از چرخه اتکینسون در شرایط عملکردی مشابه است. در بخشی دیگر، با توجه به کاهش منابع سوخت های فسیلی و بهبود در ساختار داخلی موتور و سوخت ها، می توان به بهبود در عملکرد چرخه های ترمودینامیکی، از جمله چرخه اتکینسون با استفاده از سوخت جایگزین بیواتانول اشاره کرد. نقش گرمای ویژه متغیر با درجه حرارت سیال عامل در مقایسه سوخت بنزین و بیواتانول مورد توجه قرار گرفت و دمای اگزوز، مصرف سوخت ویژه ترمزی، توان خروجی و بازده حرارتی با در نظر گرفتن نسبت انبساط در چرخه اتکینسون و با به دست آوردن روابط مربوطه، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. به طور کلی با در نظر گرفتن عوامل فوق در این تحقیق می توان نتایج به دست آمده را با شرایط واقعی کارکرد موتور نزدیک کرد و به طور کیفی و کمی در ارزیابی و طراحی پارامترهای عملکردی چرخه های موتورهای بنزینی و به ویژه در بهینه سازی چرخه فوق انبساطی اتکینسون به کاربرد.

هدف از کار حاضر، آنالیز اگزرژی در موتور hcci می باشد. بدین منظور از یک مدل ترمودینامیکی تک منطقه ای با در نظر گرفتن سینتیک شیمیایی برای شبیه سازی و آنالیز انرژی موتور استفاده شده است. این مدل ضمن مطالعه ی سریع پارامترها و پیش بینی زمان شروع احتراق، نیازمند زمان و هزینه ی کمی می-باشد و در بررسی های مقایسه ای یکی از بهترین گزینه ها می باشد. نتایج حاصل از مدلسازی با نتایج آزمایشگاهی تطابق خوبی دارند. سپس به آنالیز اگزرژی این موتور پرداخته شده است. ترم های مورد بررسی در آنالیز اگزرژی، قابلیت کاردهی هدر رفته توسط انتقال گرما، قابلیت کاردهی کار اندیکاتوری، قابلیت کاردهی کل، بازگشت ناپذیری و تولید انتروپی می باشند. برای بررسی عملکرد موتور hcci در شرایط مختلف، به بررسی تأثیر سرعت موتور، دمای مخلوط ورودی، فشار مخلوط ورودی، نسبت تراکم و نسبت اکیو والانسی بر روی پارامترهای مختلف قانون اول و دوم ترمودینامیک پرداخته شده است. همچنین به مقایسه ی بازده ی قانون اول و دوم ترمودینامیک پرداخته شده است. نتایج حاصل از آنالیز اگزرژی با نتایج موجود در ادبیات فن مقایسه و تطابق خوبی را نشان می دهند. نتایج نشان می دهند که سرعت، دمای مخلوط ورودی، فشار مخلوط ورودی و نسبت تراکم تأثیر متفاوتی بر روی پارامترهای قانون اول و دوم ترمودینامیک در موتور hcci دارند اما نسبت اکیووالانسی تأثیر مشابهی بر روی پارامترهای قانون اول و دوم دارد و افزایش نسبت اکیووالانسی موجب افزایش بازده ی قانون اول و دوم می شود. با این حال، افزایش نسبت اکیووالانسی از حدی، موجب عدم خوداشتعالی می شود و احتراقی صورت نمی گیرد .

این تحقیق با هدف جداسازی سه واریته سیب زمینی به نام های اگریا، آلمرا و مارفونا توسط سیستم ماشین بینایی و با استفاده از پردازش تصاویر دیجیتال انجام شده است. جداسازی بر اساس مشخصه های هندسی، بافتی، رنگ پوست و رنگ گوشت غده انجام شد. برای این منظور یک سیستم ماشین بینایی به منظور جداسازی واریته های مورد آزمایش بر مبنای مشخصه های مورفولوژیکی غده طراحی شد. برای ایجاد شرایط نورپردازی ثابت و مناسب یک محفظه نورپردازی طراحی و ساخته شد. پس از انتخاب بهترین شرایط نورپردازی، با استفاده از یک دوربین دیجیتال تصاویر مناسبی از پوست و گوشت 130 غده از هر واریته تهیه شد. تصاویر تهیه شده به رایانه منتقل شد. سپس برنامه های لازم برای پردازش تصاویر و استخراج ویژگی های مورد نظر در محیط برنامه نویسی متلب و با استفاده از توابع موجود در جعبه ابزار پردازش تصویر نوشته شد. روش جداسازی شامل دو مرحله بود: مرحله آموزش و مرحله آزمایش. از هر واریته 80 تصویر برای مرحله آموزش و 50 تصویر برای مرحله آزمایش برنامه ها استفاده شد. نتایج جداسازی واریته ها بر مبنای استفاده جداگانه از مشخصه های هندسی، رنگ پوست، رنگ گوشت و بافت بیانگر جداسازی واریته های مورد آزمایش به ترتیب با درصد تشخیص کل 92، 33/87، 67/90 و 67/88 درصد می باشد. نتایج جداسازی بر مبنای استفاده همزمان از مشخصه های هندسی، بافت و رنگ پوست غده نشان داد که سیستم قادر به جداسازی واریته ها با درصد تشخیص کل 96 درصد می باشد. همچنین نتایج جداسازی بر مبنای استفاده همزمان از مشخصه های رنگ گوشت و بافت غده بیانگر جداسازی واریته ها با درصد تشخیص کل 33/93 درصد می باشد. نتایج نشان می دهد که استفاده همزمان از مشخصه های هندسی، رنگ و بافت دقت فرآیند جداسازی نمونه ها را افزایش می دهد. مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج جداسازی واریته ها توسط انسان نشان دهنده دقت بالای سیستم ماشین بینایی در جداسازی واریته های سیب زمینی است. در ادامه امکان ارائه مدل هایی برای پیش بینی خواص مکانیکی غده های سیب زمینی به کمک میانگین داده های مستخرج از آنالیز بافت گوشت غده از طریق پردازش تصویر بررسی شد. با توجه به وجود همبستگی قابل قبول بین این خواص و داده های پردازش تصویر به نظر می رسد بتوان خواص مکانیکی غده ها از جمله مدول الاستیسیته، ضریب بازگشت و انرژی لازم برای پانچ غده را از روی داده های حاصل از آنالیز بافت غده از طریق پردازش تصویر غده پیش بینی نمود.

به دست آوردن مغز بادام از پوست چوبی آن گام مهمی در فرآوری بادام بعد از شکستن است. برای شکستن بادام از دستگاه بادام شکن استفاده می شود. خروجی بادام شکن مخلوطی مرکب از تکه های پوست چوبی و مغز بادام خواهد بود که مرحله جداسازی به صورت دستی و بهوسیله نیروی انسانی انجام می شود. هدف این پژوهش مکانیزه نمودن این مرحله است که تاثیر زیادی در تسریع عملیات فراوری بادام خواهد داشت و از طرف دیگر باعث کاهش هزینه های کارگری و لذا افزایش سوددهی تولید این محصول خواهد شد. براین اساس هدف از این تحقیق بهکارگیری جداساز پنوماتیک برای تمیز کردن و جداسازی محصول بادام از پوست چوبی خواهد بود. از این رو با انتخاب نمونه ای از مخلوط خروجی از بادام شکن، خواص فیزیکی و آئرودینامیکی نمونه ها بررسی شد. نتایج بررسی نشان داد به دلیل شبیه بودن خواص فیزیکی تکه های پوست چوبی با مغزهای بادام، جداساز ی این دو از یک دیگر با روش های غربال گری و استفاده از الک ها ممکن نخواهد بود. تحلیل خواص آئرودینامیکی نشان داد با توجه به هم پوشانی سرعت حد اجزای مخلوط جداسازی کامل آن ها از یک دیگر با استفاده از جریان هوا ممکن نخواهد بود. هر چند با انتخاب سرعت جریان هوای مناسب می توان قریب به 70% پوست ها را از مغز بادام جداسازی کرد. با توجه به نتایج به دست آمده در بررسی خواص فیزیکی و آئرودینامیکی، دستگاه جداساز پنوماتیک عمودی مناسب با محصول بادام طراحی و ساخته شد. نتایج ارزیابی دستگاه نشان داد جداسازی پنوماتیک مغز بادام (رقم مامایی) از تکه های پوست چوبی، از تغییرات سرعت جریان هوای دستگاه، نرخ تغذیه مخلوط، زاویه ورود مخلوط به دستگاه و فاصله بین محل ورود مخلوط تا خروج مغز تاثیر می پذیرد. هم چنین تکرار عملیات نیز میزان بازده جداسازی را تحت الشعاع قرار می دهد. با افزایش سرعت هوا، میزان جداسازی پوست از مغز افزایش می یابد اما با افزایش سرعت بیش از 5/7 (متر بر ثانیه) خطای جداسازی (وجود مغز در خروجی پوست ها) مشاهده می شود. با افزودن بر تعداد تکرار عملیات، بازده جداسازی سیر صعودی به خود می گیرد. میزان افزایش بازده تا تکرار ششم میزان قابل توجهی است، اما پس از تکرار ششم تغییرات بازده در مقابل افزایش تعداد تکرارها چندان قابل توجه نیست. با افزایش زاویه ورود مخلوط به تونل هوا، بازده جداسازی کاهش می یابد. چنان که هر چه زاویه ورود مخلوط کاهش می یابد شاهد افزایش بازده خواهیم بود. افزایش فاصله بین محل ورود مخلوط تا خروج مغز نیز باعث کاهش بازده جداسازی می گردد. به طوری که بیشترین بازده در کمترین طول اتفاق می افتد. با تحلیل مخلوط نهایی خروجی از دستگاه، مشخص شد که جداسازی پوست هایی با طول 20 تا 30 میلی متر به خوبی انجام نشده است. لذا در صورت انتخاب روش پنوماتیک برای جداسازی مغز بادام از تکه های پوست چوبی، باید راه کاری جهت جداسازی بهتر پوست های با طول متوسط اندیشید. می توان به عنوان راه حل حتی الامکان در مرحله شکستن هسته بادام از به وجودآمدن پوست هایی با طول متوسط اجتناب کرد.

موتور دیزل بخش اصلی تامین قدرت در کشاورزی می باشد. پیشرفت این گونه موتورها در ماشین آلات کشا ورزی ازقبیل تراکتور،کمباین و دیگر موتورهای دیزلی حائز اهمیت می باشد. استفاده از موتورهای دیزلی با کارایی و راندمان بالا جزء هزینه های تولید به حساب می آید. بنابراین بهینه سازی عملکرد موتور، نقش مهمی در کاهش هزینه های تولید در کشاورزی دارد. در این پژوهش به منظور بهینه سازی موتور دیزل، عملکرد چرخه موتور دیزل با در نظرگرفتن یک معیار جدید بررسی شد. این معیار که ضریب اکولوژیکال (ecop) نام دارد قدرت خروجی را به ازای بازگشت ناپذیری های فرآیند نشان می دهد. ابتدا چرخه دیزل بر اساس معیار ذکر شده مدلسازی گردید و سپس به منظور بهینه سازی عملکرد این چرخه آنالیز عددی براساس این معیار و با توجه به عوامل تولید آنتروپی و ایجاد بازگشت ناپذیری های داخلی در سیستم از جمله انتقال حرارت، احتراق، اصطکاک و انبساط آزاد انجام شد و نمودارهای حاصل از این تحلیل به کمک نرم افزار متلب (matlab)رسم شد. سپس نتایج حاصل با معیار ماکزیمم قدرت خروجی و ماکزیمم دانسیته توان مقایسه گردید نتایج حاصل نشان داد که طراحی موتور بر اساس معیار ضریب اکولوژیکال منطقی است. این امر به علت این است که معیار ماکزیمم ضریب اکولوژیکال نسبت به ماکزیمم قدرت خروجی و ماکزیمم تابع اکولوژیکال و ماکزیمم دانسیته توان در آنتروپی تولیدی پایین تری رخ می دهد. همچنین با بررسی کاهش بازده حرارتی و توان خروجی در اثر بازگشت ناپذیری ها، نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن این معیار میزان کاهش بازده حرارتی کمتر از معیار ماکزیمم قدرت خروجی می باشد. نتایج حاصل از بررسی آنتروپی در چرخه دیزل نشان می دهد که ماکزیمم آنتروپی تولیدی در چرخه به فرآیند احتراق اختصاص داده شده است که 2/59 درصد می باشد و پس از آن آنتروپی تولیدی به ترتیب به فرآیند انبساط آزاد با 7/27 درصد، انتقال حرارت با 8/10 درصد و در نهایت اصطکاک که3/2 درصد اختصاص داده شده است.

در چندین دهه گذشته، ارتعاشات سیستم های مکانیکی مورد توجه بسیاری از مهندسان و دانشمندان قرار گرفته است، به طوری که در حال حاضر طراحی هر وسیله مکانیکی نیازمند بررسی آن از نظر ارتعاشی و دینامیکی می باشد. در وسایل مختلف مکانیکی منابع بسیاری وجود دارند که موجب ارتعاش می گردند. هر چند ارتعاشات مکانیکی در برخی موارد مفید است، هدف معمول طراحی؛ حذف و یا ایزوله کردن ارتعاش از محیط و بطور خاص کاهش منابع ارتعاشات؛ با فرکانس هایی برابر با فرکانس های طبیعی سیستم های مرتبط با وسیله و یا طراحی وسیله با فرکانس های طبیعی ناهمسان با فرکانس منابع ارتعاشی می باشد. با توجه به افزایش روز افزون انواع وسایل نقلیه کشاورزی و صنعتی و همچنین تقاضا برای وسایل مناسب و راحت، تحقیقات بسیاری در راستای کاهش ارتعاشات وسایل نقلیه صورت گرفته است و به طور ویژه ارتعاشات این وسایل در اثر ناهمواری های مسیر و اجزای انتقال قدرت یکی از مهمترین زمینه های تحقیق می تواند باشد. بعد از طراحی محصول و هنگام نمونه سازی های اولیه، تست های ارتعاشی برای رسیدن به سه هدف روی آن انجام می گیرد: 1- ارزیابی راحتی سفر بوسیله اندازه گیری سطح شتاب در نقاط مخصوصی از وسیله مثل محور چرخ ها، صندلی، فرمان و غیره که با آزمایش وسیله نقلیه روی مسیر مشخص انجام می گیرد. امروزه در مواردی از بسترهای هیدرولیکی و اتوماتیک نیز برای انجام تست استفاده شده است که در این موارد وسیله روی سطح بصورت ثابت قرار می گیرد و سطح زیر آن توسط نیروی هیدرولیکی نوسان کرده و شرایط محیطی را شبیه سازی می کند. استفاده از بسترهای هیدرولیکی دارای مزایایی چون قابلیت تکرار در شرایط یکسان، زمان مورد نیاز کمتر و عدم نیاز به راننده برای تست می باشد، ولی بدلیل هزینه اولیه بسیار بالا معمولاً کمتر مورد توجه قرار گرفته است (وس و همکاران، 2007) . 2- تست دوام، که تحمل وسیله یا یکی از اجزای آن در طی زمان طولانی بارگذاری های تکراری را بررسی می کند. 3- آنالیز ارتعاشات انتقال یافته، به بررسی ارتعاشات در نقاط ثانویه مثلاً انتقال ارتعاش به سر راننده، انتهای بال هواپیما و یا بوم سم پاش در تراکتور می پردازد. برای آنالیز سازه باید ابتدا سازه را تحریک نمود و سپس به پردازش مقادیر سیگنال های پاسخ پرداخت که معمولاً نتایج حاصل از شتاب سنج ها هستند. سیگنال های قطعی که توسط تحریک سازه بوسیله پیزوالکتریک بدست می آیند، می توانند به صورت دقیق توسط معادلات و یا مقادیر عددی توصیف گردند. در صورت انجام تست میدانی، مسیر حرکت وسیله، موجب اعمال ارتعاشات تصادفی به آن می گردد. در نتیجه مقادیر سیگنال های غیر قطعی حاصل باید به صورت آماری بیان گردند؛ که یک شیوه مناسب برای بیان آنها استفاده از مربع میانگین یک سیگنال تصادفی در بازه های متفاوت فرکانسی بوسیله نمودارهای چگالی طیفی توان (power spectral density) است . ارتعاشات تصادفی در حوزه فرکانس بوسیله تابع چگالی انرژی طیفی (power spectral density function ( بیان می گردد. برای این منظور می توان مقادیر حاصل از آزمایشات میدانی، که در حوزه زمان می باشند را بوسیله آنالیز فوریه به حوزه فرکانس منتقل نمایئم و سپس به بررسی و آنالیز اطلاعات بپردازیم (تمبولی ، 1999). از نتایج حاصل در حوزه فرکانس برای بیان مقادیر قابل قبول ارتعاش در استاندارها هم استفاده می گردد (بی نام،1985). کیفیت حرکت وسیله به طور مشخص تحت تاثیر سیستم تعلیق آن، ویژگی سطوح حرکت و سرعت وسیله قرار دارد. از آنجا که ویژگی سطوح حرکتی از دسترس طراح وسیله خارج است، طراحی خوب سیستم تعلیق با عملکرد ارتعاشی بهینه تحت شرایط مختلف جاده و سرعت های مختلف می تواند این کمبود را جبران نماید. اندازه گیری عمکرد اولیه سیستم تعلیق معمولاً به صورت کیفیت سفر بیان می گردد. در هر پروژه پس از آنالیزهای اولیه و تجزیه و تحلیل نتایج سعی درکاهش ارتعاشات وسیله برطبق استاندارهای موجود می نمایند. استانداردهای موجود در زمینه ارتعاشات، معمولاً بر اساس کمترین آسیب کوتاه مدت و بلند مدت بر بدن انسان و همچنین ویژگی های دینامیکی وسیله ایجاد شده اند. هر چند با پیشرفت روز افزون علم آرگونومی، استانداردهای موجود تغییر یافته و دقت آنها افزایش می یابد، از استاندارهای کنونی مورد استفاده در زمینه ارتعاشات و دینامیک حرکت می توان به استاندارد شماره 2631 از موسسه بین اللملی استانداردها اشاره نمود (بی نام، 1998). علاوه بر موارد ذکر گردیده، باید به مرزهای طراحی نیز در طی آنالیز توجه ویژه داشت. دو مرز اولیه و اصلی برای طراحی و ارزیابی سیستم تعلیق، یکی وزن غیرمعلق که مشخص کننده راحتی سفر بوده و دیگری میزان انحراف سیستم تعلیق می باشد؛ که مشخص کننده محدوده حرکت وسیله نقلیه است. از آنجا که نیروی وارده بر سرنشین، بر طبق قانون دوم نیوتن، متناسب با شتاب وارده بر سرنشین می باشد، اغلب میانگین مربعات شتاب عمودی وزن معلق، به عنوان تابع هدف برای اندازه گیری و بهینه سازی معرفی شده است. امروزه نرم افزارهای بسیاری برای آنالیز دینامیک و ارتعاشات به بازار عرضه گشته اند، اما هنوز آنالیز طیفی به صورت چگالی طیفی توان (power spectral density) انجام گرفته و نتایج حاصل از آنالیز psd را به عنوان ورودی سیستم مکانیکی در نظر می گیرند. برای بررسی هر وسیله مکانیکی و یا دینامیکی باید ابتدا به مدل سازی دقیق آن پرداخت. مدل سیستم ارتعاشی شامل وزنه، فنر، دمپر و غیره می باشد که بر حسب مورد ممکن است شامل چندین درجه آزادی باشند. پس از مدل سازی اولیه با توجه به روابط ریاضی فرمول بندی ارتعاشات مدل را بدست می آوریم (تمبولی ، 1999). این فرمول شامل تمام اجزای ارتعاشی، تغییر مکان ها، شتاب ها و سرعت های خطی و زاویه ای برحسب نیاز است. با تبدیل لاپلاس از معادلات حاصل نیز می توان علاوه بر ساده نمودن، آنها را به حوزه فرکانس منتقل نمود. پارامترهای بهینه در صورت کمینه کردن معادلات کنونی حاصل می گردند. هر چند معروف ترین و باسابقه ترین روش کمینه نمودن درمسائل معمولی، روش مشتق گیری است، در دهه های اخیر روش های ریاضی کارآمدی برای بهینه سازی، ابداع و گسترش یافته اند که از آن جمله می توان به الگوریتم سرد شدن فلزات، الگوریتم مورچه گان و الگوریتم ژنتیک، در کنار روش هایی مثل شبکه های عصبی و روش های فازی اشاره نمود. در میان الگوریتم های عددی بهینه سازی؛ روش گرادیان (روشی بر اساس مشتقگیری توابع) بیشترین کاربرد را داشته است؛ ولی در این روش حدود تابع باید تشخیص پذیر و منحنی شکل باشد، که در عمل اثبات این موضوع برای تابع مشکل است. همچنین منطقی است که برای بدست آوردن جواب قطعی در مورد توابع پیچیده و غیر یکنواخت تعدادی نقطه ابتدایی بررسی گردد تا از قابل قبول بودن جواب اطمینان حاصل آید، که این موضوع در روش گرادیان رعایت نمی گردد، ولی الگوریتم ژنتیک در این مورد قوی عمل می نماید و در سال های اخیر کاربرد گسترده ای یافته است. نکته کلیدی در الگوریتم ژنتیک این است که جستجوی خود را بجای یک نقطه، از گروهی از نقطه ها آغاز می کند و بعلاوه از اطلاعات تابع هدف بجای اطلاعات حاصل از مشتقات یا سایر توابع کمکی استفاده می نماید (واندر پلات، 1984). الگوریتم ژنتیک یک شیوه آموزش برای برنامه های کامپیوتری می باشد، که بر اساس اصول رقابت در انتخاب طبیعی (نظریه داروین) برای گسترش گونه ها بنا نهاده شده است و اصول آن برای استفاده در پردازش اطلاعات بهینه شده است. الگوریتم های ژنتیکی در آغاز در سال 1967توسط هلند در دانشگاه میشیگان و با تبدیل اصول انتخاب طبیعی برای مقاصد غیر طبیعی گسترش یافتند. این الگوریتم ها جامعه ای از جواب های ممکن را با بکارگیری از استراتژی بقاء برترین گونه، برای یافتن بهترین جواب بررسی می کنند. هر عضو جامعه نمایانگر یک جواب ممکن برای مسئله مورد بحث است. یک جواب ممکن، بوسیله تابع ارزیابی تست می گردد و خروجی تابع ارزیابی که با عنوان شایستگی (fittnes) شناخته می شود، بیان کننده میزان قابل قبول بودن جواب مورد نظر است. هدف از انجام تحقیق حاضر، بررسی امکان بهبود سیستم تعلیق و کاهش ارتعاشات منتقل شده به کابین، و درنتیجه به سرنشینان واگن خودکششی (درزین) می باشد. برای این منظور پس از انجام آزمایشات میدانی، مدلی ریاضی از درزین ایجاد شده است و مدل ایجاد شده؛ بوسیله الگوریتم ژنتیک، در راستای کاهش ارتعاشات، بهینه شده است. برای اعتبار سنجی نتایج بدست آمده، از روش اجزای محدود، با استفاده از نرم افزار آباکوس استفاده شده است. در فصل اول با عنوان مقدمه، به صورت مختصر، مهمترین دلایل برای تست و آنالیز ارتعاشات بیان شده و روش ها و استانداردهای معمول برای آنالیز، معرفی شده اند. در فصل دوم با عنوان پیشینه طرح و بررسی منابع، به بررسی کارهای مشابه انجام شده برای کاهش ارتعاشات در وسایل نقلیه مختلف پرداخته شده است. هر چند هنوز روش آزمایش و خطا، روشی مرسوم و معمول برای انتخاب پارامترهای سیستم تعلیق، مخصوصاً برای وسایل نقلیه، مخصوصاً با تعداد تولید پایین می باشد، کارهای فراوانی نیز در راستای استفاده از شیوه های ریاضی، و همچنین استفاده از الگوریتم های تکراری، برای کاهش هزینه نمونه سازی های اولیه، انجام شده است. در فصل سوم با عنوان مواد و روش ها، مدلی ریاضی از درزین ایجاد شده است. سپس الگوریتم ژنتیک باینری مناسب، برای مدل ارتعاشی، در برنامه متلب، کدنویسی شده است. با اجرای الگوریتم ژنتیک، مقادیر مناسب پارامترهای سیستم تعلیق، در بازه های فرکانسی مختلف بدست آمده و سپس مقادیر بدست آمده در مدل تولید شده بوسیله نرم افزار آباکوس جایگزین شده اند و ارتعاشات کابین، درنتیجه استفاده از پارامترهای جدید بدست آورده شده است. در فصل چهارم با عنوان بحث و بررسی، نتایج حاصل از آنالیزهای صورت گرفته در فصل سوم، به صورت نمودار بیان شده و مورد بحث قرارگرفته اند. در فصل پنجم با عنوان نتیجه گیری و پیشنهادات، به بررسی و تحلیل نتایج حاصله پرداخته شده و پیشنهاداتی جهت کارهای بعدی نیز ارائه شده است

گردو از خانواده juglandaceae از محصولات کشاورزی پر اهمیت و به عنوان یک محصول ارزآور و مهم در کشور محسوب میشود. به همین دلیل توجه به توسعه و بهبود روند تولید و فناوری آن از اهمیت خاصی برخوردار است. از آنجا که در فصل برداشت، باغدار با دو فاکتور، یکی تناژ بالا و دیگری محدودیت زمان ارائه به بازار روبروست، لذا مجبور به مغز کردن گردو در زمان کوتاه توسط نیروی کارگر خواهد بود، که در این میان تلفات و کاهش کیفیت مغز گردو به علت کمبود زمان لازم و عدم دقت در نحوه شکستن دانه بسیار بالاست. هدف از پژوهش حاضر طراحی و ساخت دستگاهی است که بتواند گردوها را به صورت عمده ای و با دقت مناسب در کمترین زمان موجود و با کمترین هزینه بشکند و فرآورده حاصل را جهت جداسازی مغز از پوسته چوبی در اختیار کارگر قرار دهد و در این بین توانسته باشد از تلفات جلوگیری کرده و به بهبود کیفیت مغز گردو کمک موثری کرده باشد. مکانیزم مورد نظر شامل نیمه مخروطی شیارداری است که درون پوسته ای استوانه ای به صورت دورانی به گردش در می آید و نقش روتور را به عهده دارد. نیروی اولیه جهت گردش روتور می تواند توسط دست، الکتروموتور و یا هیدروموتورهای پنوماتیکی و هیدرولیکی تامین شود. محصول مورد نظر پس از سقوط درون دستگاه ،در شیارهای روتور دوار قرار گرفته و در اثر فشار وارده از طرف روتور و مقاومت ناشی از پوسته خواهد شکست. جهت طراحی و ساخت دستگاه مورد نظر ابتدا، محاسبات فنی مکانیزم مورد نظر انجام شد و طرح به صورت کامل همراه با جزئیات در نرم افزارcatia v5/r20 طراحی گردید. سپس نقشه های طرح آماده و در پایان دستگاه بر اساس نقشه های یاد شده ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد که با کیفیت ترین مغز گردو در سطح رطوبتی 10 الی 14 درصد، سرعت280 دور بر دقیقه روتور دوار دستگاه و در محدوده بزرگترین قطر گردو ما بین 75/31- 55/30 میلی متر بدست می آید.

با توسعه روزافزون فرآیند خشک کردن، انرژی بر بودن این فرآیند و همچنین آلودگی های زیست محیطی و فناپذیر بودن سوخت های فسیلی بشر را به سمت استفاده از انرژی های جایگزین در این فرآیند سوق داده است. با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و در دسترس بودن انرژی خورشید، می توان از این انرژی به عنوان جایگزین مناسبی برای سوخت های فسیلی استفاده کرد. خشک کن خورشیدی دستگاه مناسبی برای استفاده از انرژی خورشید در فرآیند خشک کردن است. اصلی ترین بخش خشک کن خورشیدی غیر مستقیم کلکتور خورشیدی است و طراحی مناسب آن تأثیر بسزایی بر عملکرد خشک کن دارد. یکی از روش هایی که برای شبیه سازی جریان سیال و فرآیند انتقال حرارت به کار می رود، دینامیک سیالات محاسباتی است بنابراین از این روش برای شبیه سازی کلکتور خورشیدی استفاده شد. محاسبات لازم به منظور شبیه سازی کلکتور خورشیدی برای یک خشک کن خورشیدی غیر مستقیم غیر فعال با ظرفیت روزانه 8 کیلوگرم آویشن باغی برای منطقه شهرکرد در ماه جولای انجام شد. به منظور بررسی تأثیر زاویه شیب کلکتور نسبت به افق، ضخامت کلکتور و نسبت طول به عرض کلکتور، اختلاف دمای هوای ورودی و خروجی کلکتور، سرعت، توان حرارتی و بازده کلکتور، 350 وضعیت مختلف هندسی برای کلکتور مدل سازی و تحلیل شد. بررسی نتایج نشان داد که با افزایش زاویه شیب از 7 به 12 درجه بازده کلکتور افزایش و برای شیب های بزرگتر از آن بازده کاهش یافت. همچنین مشخص شد که افزایش ضخامت کلکتور و نسبت طول به عرض آن به ترتیب باعث کاهش خطی و افزایش بازده کلکتور می گردد.بنابراین برای طراحی کلکتور با حداکثر بازده، زاویه شیب 12 درجه نسبت به افق در ماه جولای میلادی به عنوان زاویه بهینه کلکتور صفحه تخت انتخاب گردید.

به منظور بررسی اثر مالچ گیاهی بر کنترل علف های هرز و عملکرد گیاه سویا یک آزمایش مزرعه ای به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی منطقه شهرضا در سال زراعی 1391-1390 به اجرا در آمد. فاکتور اصلی دارای 2 سطح شامل: زمان مصرف مالچ انار و گندم در پاییز و زمان مصرف مالچ انار و گندم هنگام کاشت سویا در بهار بود. فاکتور فرعی دارای 8 سطح شامل: استفاده از بقایای انار در 3 سطح 1- (50 تن در هکتار)، 2- (100 تن در هکتار) و 3- (150 تن در هکتار) استفاده از بقایای گندم در 3 سطح 4- (1 تن در هکتار)، 5- (2 تن در هکتار) و 6- (3 تن در هکتار)، 7- کاشت سویا بدون بقایا بدون وجین دستی علف های هرز (تیمار شاهد 1) و 8- کاشت سویا بدون بقایا با وجین دستی علف های هرز (تیمار شاهد 2) بود. صفات اندازه-گیری شده شامل: اندازه گیری رطوبت و دمای خاک از زمان کاشت تا سبز شدن هر 15 روز یک بار، شناسایی نوع علف های هرز هر کرت، تراکم و وزن خشک علف های هرز غالب مزرعه در مراحل سبز شدن و ساقه رفتن سویا، ارتفاع بوته سویا، قطر ساقه، تعداد برگ و تعداد شاخه فرعی سویا از زمان سبز شدن تا گل دهی هر دو هفته یک بار، عملکرد و اجزاء عملکرد شامل تعداد بوته در متر مربع، تعداد کپسول در هر بوته، تعداد دانه در هر کپسول، وزن هزار دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت در زمان رسیدگی، هم چنین درصد روغن و پروتئین گیاه سویا بود. آزمون آزمایشگاهی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار به اجرا در آمد. فاکتور اول شامل 5 تیمار عصاره ی ریشه گندم، عصاره ی ساقه گندم، عصاره ی برگ گندم، عصاره ی پوست و بقایای انار و نیز شاهد بدون عصاره (آب مقطر) و فاکتور دوم بذور علف های هرز تاج ریزی (solanum nigrum)، تاج خروس retroflexus) (amaranthus خرفه(portulaca oleracea) ، سلمه تره chenopodium album)) و یک ژنوتیپ سویا بود. نتایج این پژوهش نشان داد، تیمار مالچ انار بهاره بهترین تیمار برای کنترل و کاهش تراکم علف های هرز مزرعه بود و برای تمام صفات بررسی شده بیش ترین عملکرد به ترتیب مربوط به تیمار مالچ انار بهاره، انار پاییزه، وجین علف هرز، گندم پاییزه، گندم بهاره و بدون وجین علف هرز بود. بیش ترین دمای خاک در مراحل سبز شدن سویا مربوط به تیمار بدون وجین علف هرز (شاهد 1) و گندم بهاره بود. تیمار های مالچ انار بهاره و پاییزه بیش ترین رطوبت خاک را در طی مراحل رشد سویا به خود اختصاص دادند. در کل تیمار های مالچ انار مناسب ترین و مالچ گندم نامناسب ترین تیمارها برای کلیه صفات مورد آزمایش در مزرعه بودند. در آزمایش آزمایشگاهی کم ترین درصد جوانه زنی بذر مربوط به تیمار عصاره بقایای انار بر علف هرز تاج خروس و خرفه بود.

کنترل لغزش چرخ یکی از مهم‏ترین عوامل در حصول بازده کششی مطلوب می‏باشد. بیشترین بازده کششی در محدوده ی 8 تا 15 درصدی لغزش اتفاق می افتد. سامانه کنترل در تراکتور مسی‏فرگوسن 285 بر اساس نیروی کششی طراحی شده و قادر به کنترل لغزش نمی‏باشد. از طرفی مدت 6 ثانیه طول می کشد تا راننده ماهر لغزش‏های بیش از 30 درصد را احساس کند. بنابراین اندازه‏گیری و کنترل لغزش چرخ‏های محرک ضروری است. به‏منظور اندازه‏گیری لغزش، باید سرعت واقعی و سرعت تئوری اندازه‏گیری گردد. سرعت واقعی با نصب اینکودر بر روی چرخ جلو و سرعت تئوری با نصب اینکودر بر روی محور توان دهی تراکتور اندازه‏گیری شد. لغزش بیش از 12 درصد با کاهش عمق کار ادوات توسط موتور پله ای کنترل گردید. آزمون‏های مزرعه‏ایی با سه تکرار در دو سطح سرعت پیشروی و دو نوع وسیله خاک ورز در خاک شنی- رسی اجرا شد. سامانه طراحی شده در مقایسه با سامانه کنترل کشش توانست لغزش را به مقدار 33/5 درصد و سوخت مصرفی را به مقدار14/65 درصد کاهش دهد.

فناوری های مبنی بر فراصوت ویژگی های بالقوه و ارزشمندی برای مطالعه، شناسایی و پایش فرآیندهای تولید و کنترل کیفی مواد غذایی دارند. این فرآیندها بر مشخصه های فراصوتی مواد غذایی از جمله سرعت صوت، چسبناکی، الاستیسیته و امپدانس صوتی تأثیر می گذارند که شرایط لازم برای آنالیز و تحلیل امواج فراصوتی را فراهم می سازد. در این پژوهش دامنه ولتاژ، تأخیر زمانی و ضریب میرایی امواج فراصوتی عبوری از درون پاکت های شیر استرلیزه فرادما برای تشخیص آلودگی میکروبی آن ها پایش و آنالیز شده است. فرکانس مرکزی حسگرهای فراصوتی mhz 02/1 بود و از ولتاژ اولیه v5/18 برای تحریک دیسک های پیزوالکتریک استفاده شد. پاکت های شیر در محفظه اندازه گیری به تعادل حرارتی رسیده و برای آزمون فراصوتی به اتاق آزمون منتقل شدند. شرایط دمایی محفظه به کمک بخاری ضد آب و همزن کنترل شد و تمام آزمون ها در دمای c°35 انجام شدند. چهار گونه باکتری شامل escherichia coli، staphylococcus aureus، bacillus cereus و bacillus subtilis به صورت مصنوعی در رقت های 100 ،102،101 و 103 cfu/ml به پاکت های شیر uht تلقیح شدند. در این پژوهش از طرح کرت های خرد شده با کرت های اصلی تیمار باکتری و کرت های فرعی رقت استفاده شد. تمام آزمایش ها در سه تکرار انجام شدند و گروه کنترل با پنج تکرار در نظر گرفته شد. زمان تشخیص آلودگی میکروبی برای باکتری های مختلف در رقت های مختلف، متفاوت بود. بهترین مدت زمان لازم برای تشخیص آلودگی میکروبی برای e. coli، s. aureus، b. cereus و b. subtilis به ترتیب معادل 25/7، 75/10، 10 و 5/10 ساعت بود. بیشترین زمان لازم برای تشخیص آلودگی مربوط به b. subtilis در رقت اولیه cfu/ml 1 معادل 5/13 ساعت مشاهده شد. تعداد باکتری در لحظه تشخیص آلودگی میکروبی در محدوده cfu/ml 107×6/2 تا cfu/ml 109×2/8 قرار داشت. نتایج نشان داد که با افزایش رشد باکتری، دامنه ولتاژ و تأخیر زمانی امواج فراصوتی به ترتیب کاهش و افزایش داشتند. ضریب میرایی فراصوتی نیز با رشد باکتری های مختلف افزایش داشت. به منظور پیش بینی رفتار میکروبی از شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد که با تقریب مناسبی رفتار میکروبی را بر مبنای مشخصه های فراصوتی ورودی مدل نمود. بهترین آموزش در شبکه عصبی با توپولوژی 2-100-600-2 حاصل شد (1=r2، 11- e9 =mse).

امروزه با وجود پیشرفت های چشم گیر در توسعه کشاورزی دقیق، مدیریت تولید محصول در ارتباط با خصوصیات فیزیکی خاک به چند سال اخیر برمی گردد که یکی از مهم ترین این خصوصیات، مقاومت مکانیکی خاک است که عموماً با نقشه های شاخص مخروطی خاک بیان می شود. در این تحقیق برای اندازه گیری و تعیین عوامل موثر بر مقدار شاخص مخروطی خاک، آزمایش های مزرعه ای در سه نوع خاک و در داخل هر نوع خاک از آزمایش فاکتوریل بر پایه-ی طرح بلوک کامل تصادفی و با پنج تکرار استفاده شد. در داخل هر بافت خاک سطوح مختلف رطوبت در سه سطح (خشک، نیمه مرطوب و مرطوب)، عمق در سه سطح (10-0، 20-10 و 30-20 سانتی متر) و تعداد تردد تراکتور در سه سطح (0، 10و 20 بار عبور) به روی شاخص مخروطی خاک بررسی شد. پس از تجزیه و تحلیل داده ها مشخص گردید که اثرات نوع خاک، عمق، سطوح مختلف رطوبت و تردد تراکتور بر روی مقادیر شاخص مخروطی خاک در سطح 1% معنی دار بوده است. برای انجام عملیات آماری از رگرسیون چند متغیره خطی استفاده شد. در این حالت رگرسیون برای چهار عامل مستقل (درصد محتوی رطوبتی، جرم مخصوص ظاهری، هدایت الکتریکی و عمق ) و عامل وابسته (شاخص مخروطی خاک) جهت تعیین مدل ریاضی انجام شد. در سال های اخیر علاقه ی فزاینده ای به توسعه ی مدل های هوش مصنوعی، به خصوص مدل های فازی و فازی-عصبی در بسیاری از شاخه های علوم و مهندسی مشاهده می شود که با استفاده از آنها می توان فرآیندهای طبیعی پیچیده و دارای عوامل متعدد را به سادگی و با دقّت زیاد مدل سازی نمود. به دلیل عدم هم خوانی قوانین نوشته شده برای بافت های مختلف در مدل فازی، برای هر بافت خاک، مدل فازی مجزایی ارائه شد. در مدل های فازی ایجاد شده، از رویکرد اصول فازی ممدانی برای تخمین شاخص مخروطی خاک استفاده شده است. در هر سه مدل، استنتاج ماکسیمم-مینیمم ممدانی برای استنتاج مکانیزم و روش غیر فازی ساز مرکز ثقل برای غیر فازی سازی مورد استفاده قرار گرفت. در ایجاد مدل انفیس، به منظور تخمین شاخص مخروطی خاک، از 80درصد داده ها به منظور آموزش و از 20درصد داده ها به منظور اعتبار سنجی استفاده گردید. نوع توابع عضویت ورودی، مثلثی، و تعداد آنها برای هر متغیر ورودی 5 عدد اختیار شد. نوع توابع عضویت خروجی، خطی تعیین شد. روش یادگیری مدل نیز روش هیبرید انتخاب گردید. مقایسه ی نتایج بدست آمده از مدل های فازی، مدل انفیس و مدل های رگرسیونی به منظور پیش بینی شاخص مخروطی خاک نشان داد که مدل انفیس قادر به مدل کردن مقادیر شاخص مخروطی با دقّت بالاتر نسبت به مدل های فازی و رگرسیونی ارائه شده در این تحقیق می باشد. نتایج این تحقیق می تواند در مدیریت فشردگی خاک در خاک های دشت اردبیل و همچنین تعیین عمق بهینه ادوات خاک ورز اولیه مورد استفاده قرار گیرد.

در این مطالعه رابطه بین انرژی نهاده و ستانده،کارائی فنی و کارائی مقیاس واحدهای پرورش قارچ با استفاده از تکنیک تحلیل پوششی داده ها در شهرستان اصفهان بررسی شد. داده ها از 22 واحد پرورش قارچ دکمه ای با استفاده از پرسشنامه و مصاحبه حضوری جمع آوری گردید. تحلیل حساسیت انرژی و هزینه نهاده ها با استفاده از روش تولید نهایی نهاده (mpp) انجام شد. نتایج نشان داد که میزان انرژی ورودی و خروجی در تولید قارچ دکمه ای 900/8 و 25/45 مگاژول بر مترمربع است. بیشترین میزان سهم انرژی به کمپوست (49/32?) تعلق داشت و بدنبال آن سوخت گازوئیل با 45/48? دومین نهاده انرژی بر شناخته شد. نسبت انرژی،انرژی ویژه، افزوده خالص انرژی و بهره وری انرژی واحدهای پرورش قارچ به ترتیب 0/03، 59/52 مگاژول بر کیلوگرم، 875/36- مگاژول بر مترمربع و 0/02 کیلوگرم بر مگاژول بدست آمد. نتایج مدل سازی نشان داد که کمپوست و نیروی انسانی تاثیر مثبت معناداری بر محصول دارند. نتایج حاصل از تحلیل هزینه حاکی از این بود که کل هزینه تولیدی قارچ 748520ریال بر مترمربع محاسبه گردید. نسبت سود به هزینه 1/15 و بهره وری 0/002 کیلوگرم بر ریال بدست آمد. میانگین کارائی فنی، کارائی فنی خالص و کارائی مقیاس تولیدکنندگان به ترتیب 0/84، 0/9 و 0/89 بود.

هدف از مطالعه حاضر، آنالیز انرژی و اگزرژی یک موتور دیزل پاشش مستقیم (om314) با ترکیبات مختلف سوخت دیزل و بیودیزل حاصل از سویا است. بدین منظور از یک مدل ترمودینامیکی تک منطقه ای با در نظر گرفتن تابع دوگانه وایب برای شبیه سازی و آنالیز انرژی و اگزرژی موتور استفاده شده است. ترم های مورد بررسی در آنالیز اگزرژی، قابلیت کاردهی کل، قابلیت کاردهی کار اندیکاتوری، قابلیت کاردهی هدر رفته توسط انتقال گرما، بازگشت ناپذیری، قابلیت کاردهی ترمومکانیکی و تولید آنتروپی هستند. برای بررسی عملکرد موتور om314 در شرایط مختلف، به بررسی تاثیر مقدار سوخت بیودیزل، سرعت موتور و دمای مخلوط ورودی بر روی پارامترهای مختلف قانون دوم ترمودینامیک پرداخته شده است. نتایج حاصل از آنالیز قانون اول و قانون دوم نشان می دهند که، تطابق خوبی بین مقادیر تجربی فشار و مقادیر محاسباتی حاصل از مدل وجود دارد و افزایش سوخت بیودیزل موجب کاهش پارامترهای قابلیت کاردهی، آنتروپی و قابلیت کاردهی ترمومکانیکی می گردد. همچنین افزایش سرعت موجب افزایش قابلیت کاردهی کل، بازگشت ناپذیری، قابلیت کاردهی ترمومکانیکی و کاهش قابلیت کاردهی کار اندیکاتوری، قابلیت کاردهی توسط انتقال گرما و آنتروپی می شود. همچنین افزایش دمای ورودی موجب افزایش قابلیت کاردهی کل، قابلیت کاردهی تلف شده توسط انتقال گرما، قابلیت کاردهی ترمومکانیکی و کاهش قابلیت کاردهی کاراندیکاتوری، بازگشت-ناپذیری و آنتروپی می شود.

گندم یکی از محصولات استراتژیک است که از نظر سطح و ارزش غذایی دارای اهمیت بسیار بالایی می¬باشد. برای کشاورز تأمین نهاده¬ها و درآمد محصول بهای ثابتی داشته اما استفاده مناسب از روش¬های زراعی در پایین آوردن هزین? تولید بسیار مهم و موثر خواهد بود. امروزه از تکنیک¬های خاک¬ورزی به¬ منظور به حداقل رساندن صدمات محیطی استفاده می¬شود. محاسبات اقتصادی و مسئله توجیه اقتصادی در فعالیت¬های تولیدی به¬ویژه کشاورزی، بررسی میزان انرژی که در جریان آن فعالیت، مصرف و تولید می¬شود حائز اهمیت است. به منظور بررسی اثر سیستم¬های مختلف خاک¬ورزی و کاشت بر مصرف سوخت و عملکرد و اجزای عملکرد گندم زمستانی و همچنین انرژی و شاخص¬های انرژی، آزمایشی در قالب طرح بلوک¬های کاملاً تصادفی با 6 تیمار و 3 تکرار در سال 1391-1390 در استان خوزستان، شهرستان دزفول، روستای کهنک اجراء گردید. تیمارهای آزمایشی عبارت بودند از: کشت سنتی با استفاده از گاوآهن برگردان¬دار، (1t): دو مرتبه دیسک + گاوآهن برگردان¬دار + دیسک + بذرپاشی و کودپاشی + دیسک + فاروئر. کشت سنتی بدون استفاده از گاوآهن برگردان¬دار، (2t): سه مرتبه دیسک + بذرپاشی و کودپاشی + دیسک + فاروئر. خاک¬ورزی حفاظتی (3t): دو مرتبه دیسک + کودپاشی + کامبینات + مرزبند. بی¬خاک¬ورزی بر روی 100% بقایا، (4t): استفاده از کارنده کشت مستقیم + مرزبند. بی¬خاک¬ورزی بر روی 60% بقایا، (5t): استفاده از کارنده کشت مستقیم + مرزبند. بی¬خاک¬ورزی بر روی زمین عاری از بقایا، (6t): استفاده از کارنده کشت مستقیم + مرزبند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر روش¬های مختلف خاک¬ورزی و کاشت بر روی مصرف سوخت، زمان انجام عملیات، انرژی مصرفی مرحله کاشت، تراکم علف¬های هرز، درصد سبز شدن، تراکم سنبله در متر مربع، تعداد دانه در سنبله، عملکرد بیولوژیکی و دانه، شاخص برداشت، وزن هزار دانه، کل انرژی ورودی و خروجی و شاخص¬های انرژی در سطح احتمال 1 درصد معنی¬دار گردید و فقط بر روی تعداد دانه در سنبلک و تعداد سنبلک در سنبله معنی¬دار نبود. بیشترین مقدار سوخت مصرفی، زمان انجام عملیات خاک¬ورزی و کاشت و همچنین انرژی مصرفی مرحله کاشت گندم در تیمارهای کشت سنتی مشاهده گردید و تیمارهای بی¬خاک¬ورزی کاهش چشم¬گیری در مصرف سوخت، زمان و انرژی مرحله خاک¬ورزی و کاشت گندم را موجب گردید. بالاترین درصد سبزشدن در تیمار 3t بدست آمد. بیشترین تراکم علف هرز در تیمارهای کشت مستقیم مشاهده گردید. بالاترین عملکرد بیولوژیکی و دانه در تیمار ?t و کمترین در تیمارهای بی¬خاک¬ورزی بدست آمد. بیشترین انرژی مصرفی در تیمار ?t و کمترین در تیمارهای بی¬خاک¬ورزی بدست آمد. بیشترین و کمترین افزوده خالص انرژی به ترتیب در تیمار 3t و ?t مشاهده گردید. بیشترین و کمترین بهره¬وری انرژی به ترتیب در تیمار 3t و ?t مشاهده گردید. بیشترین و کمترین بازده انرژی به ترتیب در تیمار 3t و ?t مشاهده گردید. بیشترین و کمترین شدت انرژی به ترتیب در تیمار ?t و ?t مشاهده گردید. بیشترین هزینه تولید و بالاترین درآمد در تیمار ?t بدست آمد و کمترین هزینه تولید و سود حاصله در تیمار 4t مشاهده گردید. نتایج نشان داد که ?? درصد انرژی ورودی مستقیم و 63 درصد غیرمستقیم می¬باشد. همچنین 37 درصد انرژی ورودی در تیمارها تجدیدپذیر و 63 درصد تجدیدناپذیر می¬باشد.

با بکار گیری فن¬آوری¬های نوین و در رأس آنها فن¬آوری هسته¬ای می¬توان با استفاده بهینه از منابع موجود، مسیر تأمین امنیت غذایی را برای جامعه امروز و نسل¬های آینده هموار کرد و کشور را در زمینه تولید محصولات کشاورزی به ویژه محصولات استراتژیک به خودکفایی رساند. در این تحقیق، سه رقم سیب درختی سه رقم سیب درختی رد دلیشز، گلدن دلیشز و گرانی اسمیت دزهای شاهد، 250، 500، 750 و 1000 گری به وسیله اشعه گاما (کبالت 60) پرتودهی گردید. سپس برای مدت زمان های صفر، 60،120 و 180 روز در دو شرایط متفاوت انبارمانی که عبارت بود از شرایط انبار با دمای 2±15 درجه سانتی گراد با رطوبت نسبی %80 و شرایط یخچالی با دمای 1±3 درجه سانتی گراد با رطوبت نسبی %90 نگهداری شدند. در هر دو ماه نمونه ها از نظر کل میکروب¬ها و قارچ¬ها، درصد کاهش وزن و سفتی بررسی و با نمونه های شاهد (پرتو ندیده) مقایسه شدند. همچنین منحنی¬های مربوط به آهنگ دز و پروفایل¬های مقطعی آن در گاماسل 220، برای سه محیط هوا، سیب و آب با استفاده از کد mcnp شبیه¬سازی و محاسبه شد. نتایج حاصل از این بررسی ها نشان می¬دهند که شرایط مناسب از نظر کنترل میکروبی در مدت انبارمانی شش ماه جهت تثبیت کیفیت ارقام سیب میزان دز 750 گری دز بهینه و مناسب در دمای یخچالی، می باشد. برای هر سه رقم با افزایش دز و زمان نگهداری، درصد کاهش وزن و سفتی در در دو محیط نگهداری کاهش یافت. نتایج حاصل از شبیه¬سازی نشان داد که ناپایداری آهنگ دز مصرفی برای میوه سیب همانند آب و کمتر از هواست. آهنگ دز مرکزی سیب و هوا در حدود 85/2 و 35/3 گری بر ثانیه بدست آمد که بیش از مقدار ارائه شده توسط دستگاه گاما سل است، 05/3 گری بر ثانیه. سپس، برای یک واحد واقعی، ترتیب مختلفی از سیب در حضور هوا در نظر گرفته شده است. وابسته به موقعیت نمونه در گاماسل، مقدار دز در موقعیت مرکزی گاماسل در حدود 4 گری بر ثانیه مشاهده شد. همچنین مقدار دز جذب شده توسط سیب نسبت به هوا به مقدار 20 % کمتر است و تفاوت دز دریافت شده توسط یک سیب که در نزدیک جداره گاما سل قرار داده شده است نسبت به حالتی که سیب در مرکز آن قرار داده شود تقریباً 16 درصد بیشتر است. با توجه به نتایج بدست آمده، پرتودهی در ترکیب با ذخیره¬سازی در محیط یخچالی روشی مناسب برای سیب در طی شش ماه نگهداری پیشنهاد می¬شود.

استفاده بیش از حد از سوخت¬های فسیلی محدود، نگرانی¬های زیادی را از نظر تولید گازهای گلخانه¬ای و ذرات آن¬ها ایجاد کرده است. موتورهای احتراق داخلی نقش عمده¬ای را در بروز این مشکلات ایفا کرده¬اند. شایع¬ترین موتورهای احتراق داخلی موتورهای بنزینی هستند که نمی¬توان آن¬ها را به دلیل مزایای فنی بالا، به راحتی کنار گذاشت. قانون اول ترمودینامیک به طور گسترده¬ای به عنوان یک ابزار اولیه برای ارزیابی عملکرد کاربرد دارد یکی از روش¬های مهم و عمده برای توسعه موتورهای احتراق داخلی، شبیه¬سازی رایانه¬ای انواع مختلف موتورها می¬باشد. این شبیه¬سازی¬ها ارزش اقتصادی در زمینه کاهش زمان و هزینه دارند و برای توسعه موتورهای جدید و فنی در شناسایی نقاطی که طراحی ویژه¬ای دارند، کاربرد گسترده¬ای دارد. . در این مطالعه، چرخه موتور اشتعال جرقه¬ای با سوخت گاز طبیعی بر اساس قانون اول ترمودینامیک توسعه داده شده است. همچنین یک کد رایانه¬ای در محیط نرم افزار متلب نوشته شده و سپس نتایج با داده¬های تجربی اعتبار سنجی می¬شود. . بررسی تغییرات پارامترهای نظیر دور موتور، زاویه جرقه¬زنی، نسبت تراکم، نسبت هم¬ارزی و دما و فشار ورودی بر متغیرهای ترمودینامیکی موتور شامل فشار درون سیلندر، دما، کار خروجی، انتقال حرارت و جریان اتلافی نشتی، از دیگر اهداف مورد مطالعه در این پژوهش بوده است. هدف اصلی طرح بررسی اثر نسبت تراکم، نسبت هم ارزی و زاویه جرقه¬زنی بر فشار و دمای درون محفظه سیلندر و همچنین بر میزان کار خروجی و انتقال حرارت موتور اشتعال جرقه¬ای است.

سیب زمینی جزو محصولات مهم کشاورزی است و داشتن اسیدهای آمینه مهم و ضروری برای بدن انسان و ویتامین-ها، این فرآورده از نظر اهمیت و ارزش غذایی بعد از تخم مرغ در ردیف دوم منا بع غذایی ساده جهان قرار می¬گیرد. اما به دلیل ذخیره سازی نامطلوب در انبارها و کمبود صنایع تبدیلی، درصد زیادی از آن ضایع می شود. بنابراین تولید فرآورده های خشک، به دلیل افزایش ماندگاری، می تواند مورد توجه قرار گیرد. هدف از این تحقیق، تولید فرآورده خشک شده سیب زمینی (پودر) و بررسی تغییرات خواص پودرهای سیب زمینی تولید شده توسط دما و سرعت های مختلف خشک کن است. برای این منظور، تاثیر شرایط مختلف خشک کردن شامل سه سطح دمایی 60، 70 و80 درجه سانتی گراد و جریان هوا با دو سطح 1 و 2 متر بر ثانیه بر برخی از ویژگی¬های پودر سیب زمینی از جمله نشاسته، پروتئین، خاکستر، دانسیته، باز جذب آب و پارامترهای رنگی همچون روشنایی(l)، قرمزی(a)، زردی(b)، تغییر رنگ کلی(?e) و شاخص قهوه ای شدن(bi) پرداخته شده است. به همین منظور تجزیه و تحلیل آماری نتایج به منظور بررسی تاثیر وضعیت های مختلف خشک کردن بر روی پارامترهای خروجی از طرح آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد و برای مقایسه میانگین ها آزمون چند دامنه ای دانکن مورد استفاده قرار گرفت. دستگاه خشک کن مورد استفاده شامل تونل خشک کن، محفظه تصویر برداری و بخش اندازه گیری و کنترل است. مقایسه نتایج رنگ سنجی در مورد پارامترهای روشنایی (l) ، قرمزی (a) و زردی (b) نشان داد که با افزایش دما مقدار قرمزی و مقدار زردی نمونه ها رو به افزایش بوده اما مقدار روشنایی کاهش می یابد. همچنین با افزایش سرعت جریان هوا میزان تغییرات روشنایی و قرمزی نمونه ها بیشتر می شود، اما تاثیر افزایش سرعت جریان هوا اثر معناداری برروی زردی نمونهها نداشت. ارزیابی ها نشان می دهد که به طور کلی اثر دما روی فرآیند خشک کردن واضح تر از اثر سرعت جریان هوا بوده است و مشخص شد که رابطه معکوسی بین باز جذب آب و میزان تخریب بافت داخلی پودر سیب زمینی وجود دارد. در نتیجه آزمایشات همچنین مشخص گردید که پودرهای سیب زمینی تولید شده در دماهای بالای خشک کن دارای نشاسته بیشتر، بازجذب کم تر و پروتئین بیش تر می باشند. این در حالی است که دما، سرعت جریان هوا و اثر متقابل دما-سرعت بر میزان خاکستر موجود در پودر سیب زمینی اثری معنی دار نداشت.

موتور بخار و استرلینگ دو نوع موتور حرارتی محسوب می¬شوند. این دو موتور که دارای سیکلی شبیه به هم هستند در زمره موتور¬های احتراق خارجی قرار دارند. موتور دوار حرارتی در حقیقت یک موتور استرلینگ دوار است که از بخار آب به عنوان سیال عامل استفاده می¬کند. در تحقیق پیش رو ابتدا، موتور دوار حرارتی، مدل سازی، طراحی و ساخته شد، سپس به منظور رفع مشکل آب¬بندی، یک اجکتور در مسیر سیال عامل قرار گرفت که باعث افزایش سرعت بخار آب در هنگام ورود به سیلندر می¬شد. در پایان به منظور ارزیابی عمل¬کرد موتور و اجکتور یک دستگاه دینامومتر و یک دور¬سنج فراهم آمد و به این وسیله مقدار سرعت دوران شافت خروجی، گشتاور، توان و بازده موتور مورد ارزیابی قرار گرفت. برای راه اندازی موتور از یک مشعل گاز¬سوز (دبی ثابت) به عنوان منبع تأمین انرژی و برای ایجاد فشار¬های مختلف بخار آب، از نازل¬های با اندازه¬ی روزنه متفاوت استفاده شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که این موتور در فشار 1/2 بار با حداکثر سرعت 540 دور در دقیقه دوران خواهد نمود و گشتاور بیشینه¬ای معادل 0087/0 نیوتن- متر در دور موتور 180 دور در دقیقه تولید خواهد کرد. حداکثر توان ترمزی موتور معادل با 25/0 وات در فشار 55/1 بار به دست آمد و بیشترین بازده موتور در فشار 5/0 بار معادل 45 درصد است.

خشک کردن محصولات کشاورزی یکی از مهمترین فعالیتها جهت نگهداری موادغذایی میباشد. اهمیت این موضوع ازیک سو و صرفه جویی در مصرف سوخت از سوی دیگر طراحی سیستمی جهت خشک کردن موادغذایی با انرژی خورشیدی را اقتصادی ومهم نشان می دهد. اگرچه خشک کردن موادغذایی بصورت سنتی و در محوطه باز در معرض نور خورشید یک روش قدیمی و نسبتا مفید در مناطق روستایی است، ولی این روش نمی تواند از مواد غذایی در برابر حمله پرندگان، حشرات، خطر بارانزدگی و کپک زدگی محافظت نماید . بعلاوه اینکه این روش به فضا و زمان زیادی جهت خشک کردن نیاز دارد، بنابراین ممکن است میزان تلفات موادغذایی خیلی بالا رود، لذا این نحوه خشک کردن اقتصادی نمیباشد خشک کردن با خشک کن خورشیدی یک روش خوب برای کم کردن رطوبت مواد غذایی بوده که جهت جلوگیری از تخریب آنها بکار میرود. امروزه خشک کن های خورشیدی متعددی در جهان و کشور ساخته شده که با توجه به خلاقیت فکر مهندسان و مخترعان این سیستمها هر یک مزایا و معایب خاص خود را دارند و همواره در حال تکاملند. در این پژوهش پس از مطالعه منابع مختلف و بررسی نتایج کار سایر محققان، اطلاعات فنّی در مورد انواع خشک کنهای خورشیدی استخراج شده و پس از تلفیق با روشهای تجربی طراحی و ساخت یک خشک کن خورشیدی غیر فعال و غیرمستقیم به روش طراحی مهندسی مدنظر قرار گرفت و پس از ساخت، خشک کن بصورت خالی و پر (محصول لیمو) مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج حاصل از آن بصورت نمودار ارایه شد.

در این پژوهش، فرآیند احتراق در موتورهای اشتعال تراکمی مخلوط همگن با دو روش مختلف شبیه سازی شده است. استفاده از تلفیق مدل تک منطقه ای و سینتیک شیمیایی با در نظر گرفتن قانون اول ترمودینامیک، یکی از روش های به کار رفته برای شبیه سازی بود. همچنین در این روش از تابع دبل- وایب بهره گرفته شده است و با بررسی های انجام شده، تاکنون از این تابع در مدل سازی تک منطقه ای مورد استفاده قرار نگرفته است. روش دیگر شبیه سازی، استفاده از روش محاسبات دینامیکی سیالات می باشد که برای انجام دادن آن از نرم افزار فایر بهره گرفته شده بود. نتایج بدست آمده از مدل سازی ها نشان داد که احتراق در موتور اشتعال تراکمی مخلوط همگن با سوخت ایزو بوتان به صورت دو مرحله ای انجام می پذیرد. در پیش بینی وقوع مراحل احتراق، روش محاسبات دینامیکی سیالات بسیار بهتر از مدل تک منطقه ای عمل می کند. داده های فشار مدل سازی شده با داده های فشار تجربی مقایسه شدند. نتایج نشان داد که تطبیق فشار بدست آمده از روش محاسبات دینامیکی سیالات با داده های فشار تجربی بسیار بهتر از فشار حاصل شده از روش تک منطقه ای بود. همچنین اثر بررسی بازخورانی گازهای برگشتی بر روی فرایند احتراق موتور اشتعال تراکمی مخلوط همگن بررسی شد. نتایج نشان داد، با افزایش در میزان درصد گازهای برگشتی بازخورانی شده، بیشینه فشار ودرجه حرارت داخل سیلندر کاهش خواهد یافت و شروع مرحله اول و دوم احتراق و پایان مرحله دوم احتراق زودتر آغاز می شود.