مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی
سال:1389 | دوره:11 | شماره:4 |تعداد مقالات:9

جریان عبوری از آبگیرها و تقاطع کانال ها کاملا آشفته و سه بعدی است. جریان رسوب در داخل کانال اصلی و شکل فرم بستر تحت تاثیر الگوی جریان در دهانه آبگیر است. در این تحقیق به طور همزمان از دو سازه آبشکن و صفحات مستغرق در جلوی آبگیر استفاده شده است. ورود رسوب به آبگیر و الگوی جریان در اطراف آن، با وجود صفحات مستغرق و آبشکن در ساحل مقابل آبگیر، مطالعه شده است. قسمت عمده جریان وارد شده به آبگیر از لایه های پایینی جریان در کانال اصلی تامین می شود که دارای غلظت بیشتری از رسوبات است. صفحات با ایجاد جریان چرخشی و دور کردن رسوبات از دهانه آبگیر باعث کاهش حجم رسوبات ورودی به آبگیر می شود. ابعاد، تعداد، و آرایش صفحات بر اساس آنچه توصیه شده است در طراحی به کار گرفته شده است. به منظور هدایت جریان به سمت آبگیر و افزایش کارآیی صفحات، از آبشکن در ضلع مقابل آبگیر استفاده شده است. موقعیت سازه آبشکن، زاویه قرارگیری آن نسبت به جریان و طول آن در آزمایش های کنترل رسوب بهینه تشخیص داده شده است. الگوی جریان برای سه نسبت انحرافی 13، 18 و 24 درصد بررسی شده است. طول آبشکن به کار رفته در الگوی جریان 0.25 (LD/B)، فاصله آبشکن از مقابل آبگیر، 2 (LI/b)، و زاویه آن با جریان در کانال اصلی 45 درجه بوده است. عمق جریان با عمق سنج نقطه ای و سرعت جریان با سرعت سنج صوتی برداشت شده است. پس از رسیدن بستر به تعادل دینامیکی، بستر کانال اصلی با روش های مناسب صلب شده است به طوری که امکان حرکت رسوبات پس از برقراری جریان وجود نداشته باشد. سرعت سه بعدی جریان در 5 نقطه از عمق اندازه گیری شده است. طول ناحیه جدایی جریان در داخل آبگیر با افزایش دبی انحرافی به آبگیر کاهش پیدا می کند. با نصب آبشکن در مقابل آبگیر، عرض خط جدایی جریان در کف کاهش و در سطح افزایش می یابد که با این عمل، ناحیه تحت تاثیر آبگیر در کف کاهش یافته و مقدار ورود رسوبات به آبگیر کاهش می یابد.

با توجه به گسترش سیستم های آبیاری تحت فشار در سال های اخیر و مصرف انرژی بیشتر در این سیستم ها برای تولید فشار مورد نیاز سیستم، در این تحقیق مصرف انرژی، تلفات، و بازده مجموع انرژی درایستگاه های پمپاژ آبیاری بارانی دیزلی و برقی برخی از مزارع استان همدان بررسی شد. برای مقایسه عملکرد ایستگاه های پمپاژ آبیاری بارانی، از معیار پمپاژ نبراسکا استفاده شد. نتایج اندازه گیری ها در 17 مزرعه نشان داد که متوسط بازده مجموع انرژی در ایستگاه های پمپاژ برقی 46.6 درصد (70.6 درصد معیار نبراسکا) و در ایستگا ه های دیزلی 12.7 درصد (52.9 درصد معیار نبراسکا) بود. میانگین مصرف سوخت اضافی در مزارع دارای ایستگاه دیزلی 3.9 لیتر گازوئیل در ساعت و در ایستگاه پمپاژ برقی 12.1 کیلو وات ساعت بود. متوسط بازده الکتروموتور و پمپ ها در ایستگاه های پمپاژ آبیاری بارانی که مستقیم به چاه وصل نیستند به ترتیب 92.4 و 42.2 درصد به دست آمد که بازده الکتروموتورها بالاتر از معیار نبراسکا بود. از عوامل موثر بر کاهش بازده مجموع مصرف انرژی را می توان استفاده نکردن از پمپ یا موتور با ظرفیت مناسب، استهلاک موتور و پمپ، و نصب نادرست تجهیزات ایستگاه پمپاژ دانست.

قدمت اغلب شبکه های آبیاری دنیا ضرورت توجه به بهسازی آنها را ایجاب می کند. ارزیابی سیستم های متداول آبیاری نشان می دهد که مطلوبیت اغلب آنها به علت نقص در طراحی و اجرا، نگهداری نشدن، تعمیرات نامناسب، و فقدان مدیریت شایسته پایین تر از حد انتظار است. پیچیدگی مساله بهسازی شبکه های آبیاری نیازمند تصمیم گیری های همه جانبه و آینده نگر است. یکی از ابزارهای مدیریتی برای این منظور علم دینامیک سیستم ها (System Dynamics) است. به کمک این علم پیامدهای تصمیم گیری ها آشکار و یادگیری رفتار سیستم ها در شرایط فعلی و آینده تسریع و تسهیل می شود. هدف از این پژوهش، ارائه روشی نو و موثر با توسعه مدلی برای بهسازی شبکه های آبیاری با رویکرد دینامیک سیستم هاست. شناخت بهتر شبکه های آبیاری و آزمایش سیاست های بهره برداری مورد نظر تحت سناریوهای متفاوت و تعیین سیاست مناسب در تامین نیازهای اساسی شبکه ها از مهمترین اهداف ساخت مدل است. در این مدل، شرایط مختلف برای بهسازی شبکه ها با افزایش کفایت، راندمان، عدالت و پایداری، که می تواند منجر به افزایش تامین آب و سطح زیرکشت شود مورد آزمون قرار می گیرد. با استفاده از رویکرد سیستمی در بهسازی شبکه ها می توان با توجه به تاثیرات دراز مدت آنها در آینده سیاست های مناسب را اتخاذ کرد. برای نشان دادن کارایی مدل تهیه شده، شبکه آبیاری قزوین به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد و با استفاده از رویکرد دینامیک سیستم ها تاثیر بهبود راندمان شبکه در اثر بهسازی در سه گزینه مختلف شامل ثابت نگه داشتن سطح زیرکشت، کاهش برداشت از آب زیرزمینی، و سرمایه گذاری در جهت اجرای طرح های بهسازی بر مطلوبیت سیستم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهد که هر سه گزینه موجب بهبود مطلوبیت سیستم می شوند اما این بهبود در گزینه ثابت نگه داشتن سطح زیر کشت از همه بیشتر است.

برای کاهش تلفات و حفظ کیفیت محصولات کشاورزی در هنگام برداشت و پس از برداشت و به منظور طراحی و بهینه سازی ماشین های پس از برداشت نیاز به اطلاعات کافی از خواص فیزیکی و مکانیکی آنها است. در این تحقیق برخی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی میوه شلیل رقم ایندیپندنس (Independence) ناحیه تاکستان در استان قزوین بررسی شد. مقادیر قطر بزرگ، قطر متوسط، قطر کوچک، جرم، حجم، وزن مخصوص، قطر میانگین هندسی، مساحت سطح و ضریب کرویت به ترتیب برابر با 61 میلی متر، 59 میلی متر، 57 میلی متر، 97.74 گرم، 123.17 سانتی متر مکعب، 0.99 گرم بر نیوتن و 59.10 میلی متر، 102.30 سانتی متر مربع، و 97 درصد به دست آمد. از لحاظ ویژگی های شیمیایی، شلیل رقم ایندیپندنس ترش مزه است و اسیدیته و قند آن برابر با 11 درصد براورده شده است. نتایج مطالعه ضریب اصطکاک این میوه روی برخی مواد مانند چوب چند لایه، ورق گالوانیزه و آلومینیم نشان داد که این ضریب از 0.321 (روی سطح آلومینیم) تا 0.389 (روی سطح چوب چند لایه) متغیر است. علاوه بر آن نیروی شکست، تغییر شکل، انرژی شکست، و چغرمگی در نقطه شکست برای میوه شلیل به ترتیب برابر با 58.9 نیوتن، 10 میلی متر، 0.3 ژول و 1.34 کیلوژول بر مترمکعب تعیین شد.

دانه پسته پس از انبارداری در حین حمل و نقل تحت تاثیر نیروهای مختلفی قرار می گیرد و صدمات مکانیکی مختلفی از جمله شکستگی، ترک خوردگی، و خراشیدگی در مغز آنها به وجود می آید. خصوصیات مکانیکی مغز پسته در شدت صدمات وارده به آن موثرند و این خصوصیات خود تابع شرایط نگهداری پسته در انبار خواهد بود. در این پژوهش، اثر چهار دمای 25، 5، 5- و 15- درجه سانتی گراد بر خصوصیات مکانیکی مغز پسته بررسی شد. در آزمایش های انجام شده برای هر دما، دانه های پسته در کیسه های پلاستیکی به مدت سه ماه در انبار نگهداری شد و سپس تحت آزمون های ماندگاری، ضربه، فشار، و خردشدگی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل نتایج نشان دادند که دماهای زیر صفر درجه سانتی گراد باعث حفظ پوسته سطحی مغز پسته می شوند و از صدمات ماندگاری آن می کاهند، ولی این دماها باعث ترد شدن مغز گشته و شکنندگی آن را افزایش می دهند. در آزمایش های فشار، مدول الاستیسیته برای تیمارهای ذکر شده به ترتیب 64.17، 63.11، 37.70 و 26.56 مگا پاسکال به دست آمد و توان لازم برای ایجاد تسلیم بیولوژیکی با افزایش دمای نگهداری افزایش یافت. آزمون خردشدگی تفاوت چندانی بین توزیع پراکندگی ذرات خرد شده روی الک های مختلف نشان نداد.

بهای اولیه ردیف کارهای مخصوص در سامانه بی خاک ورزی، که بالاست، در توسعه این روش محدودیت ایجاد می کند. از این رو نصب پیش بر در جلو واحدهای کاشت ردیف کارهای مرسوم می تواند راه حلی برای استفاده از امکانات موجود جهت کشت محصولات ردیفی در این روش باشد. در این تحقیق، دو نوع پیش بر دیسکی، لبه صاف و لبه مواج، برای نصب روی یک نوع ردیف کار خلائی مجهز به شیار بازکن کفشکی رایج در ایران در نظر گرفته شد. در ارزیابی اولیه، عملکرد این دو نوع پیش بر تحت بارهای عمودی مختلف، در سرعت های پیشروی متفاوت، و در شرایط متفاوت رطوبتی خاک مقایسه شدند. نتایج اولیه نشان داد که پیش بر لبه صاف اگر چه بقایا را به نحو مطلوب برش می دهد اما نمی تواند نواری از خاک نرم را برای آسان کردن نفوذ شیار بازکن های کفشکی ماشین کاشت در خاک ایجاد کند. در عوض، پیش بر لبه مواج ضمن برش مطلوب بقایا، می تواند شیاری از خاک نرم را به با عرض 34-25 و به عمق 40-24 میلی متر در خاک خشک به وجود آورد. این ارزیابی نشان داد که با اعمال وزنی معادل یک چهارم وزن قسمت جلو ردیف کارهای خلائی مرسوم روی پیش بر لبه مواج و در صورتی که سرعت پیشروی از 1.35 متر بر ثانیه تجاوز نکند، می توان نواری از خاک نرم به عرض 31 و عمق 35 میلی متر را در خاک خشک به دست آورد. با نصب چهار پیش بر دیسکی لبه مواج در جلو واحدهای کاشت ردیف کار، مشخص شد که توزیع وزن ماشین روی پیش برها و چرخ های محرک موزع ها به گونه ای است که با حفظ درگیری کامل چرخ ها با زمین، بذر به نحو مطلوب ریزش می کند و حرکت شیار باز کن ها در نوار خاک نرم حاصل از کار پیش برها می تواند بذر را در عمق مناسب به صورت یکنواختی قرار دهد. با حفظ سرعت پیشروی تا حدود 1.35 متر بر ثانیه، پوشش دادن بذرها به میزان 95 درصد عملی می شود و می توان به درصد سبزی تا 83 درصد نیز دست یافت. استفاده از این پیش بر در رطوبت های بالای خاک، به دلیل پرتاب شدن خاک کنده شده به اطراف، توصیه نمی شود.

در این تحقیق تاثیر میزان رطوبت بر خواص فیزیکی مغز دو رقم بادام (کاغذی و نیمه سنگی) در پنج سطح رطوبتی (5، 10، 15، 20، و 25 درصد) بر پایه وزن خشک و هر یک با پنج تکرار با استفاده از آزمون فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی بررسی شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش میزان رطوبت از 5 به 25 درصد بر پایه وزن خشک، چگالی حقیقی در رقم کاغذی از 851.12 به 1138.94 کیلوگرم بر مترمکعب، خلل و فرج از 35.69 به 54.45 درصد، سرعت حد از 4.81 به 6.18 متر بر ثانیه، ضریب اصطکاک استاتیکی از 0.471 به 0.591 روی سطحی از جنس پلکسی گلاس و از 0.417 به 0.552 روی سطحی از جنس آهن گالوانیزه، مساحت سطح تصویر شده از 1.45 به 1.67 مترمربع، زاویه قرارگیری از 18.26 به 27.59 درجه افزایش می یابد. برای رقم نیمه سنگی، مقادیر مشابه به ترتیب به این شرح است: از 897.18 به 1123.84 کیلوگرم بر مترمکعب، از 32.09 به 47.22 درصد، از 5.35 به 6.53 متر بر ثانیه، از 368.0 به 0.458 و از 0.356 به 0.447، از 1.36 به 1.53 مترمربع، و از 16.33 به 22.45 درجه. نتایج همچنین نشان می دهد که چگالی ظاهری با افزایش میزان رطوبت از 5 به 25 درصد بر پایه وزن خشک کاهش می یابد، مقدار کاهش چگالی ظاهری، در رقم کاغذی از 547.26 به 518.76 و در رقم نیمه سنگی از 609 به 592.94 کیلوگرم بر مترمکعب است.