هدف اصلی از این تحقیق، بهینه سازی عملکرد کوره ها ی احتراقی به منظور کاهش میزان آلاینده های تولید شده در اثر انجام عملیات احتراق است. پارامترهایی که بهینه سازی بر اساس آنها انجام شده است عبارت اند از درصد هوای اضافی، دمای هوای خروجی از پیش گرمکن و نوع سوخت. در واقع با در نظر گرفتن اثرهای این سه عامل، بهینه سازی به گونه ای انجام می شود که میزان انتشار آلاینده ها به حداقل مقدار خود نزدیک و بهترین سوخت با توجه به پارامترهای ذکر شده انتخاب شود. آلاینده های مورد نظر COx ، NOx و SOx است و عملیات بهینه سازی روی سه نوع سوخت گاز طبیعی، نفت کوره و گازوئیل انجام شده است. برای انجام عملیات بهینه سازی، ابتدا تابع هدف که رابطه ای غیر خطی با دمای هوای خروجی از پیش گرمکن و درصد هوای اضافی دارد به دست آمده است. در واقع رابطه هایی که بیانگر تاثیرهای افزایش یا کاهش دمای هوا و درصد هوای اضافی بر میزان تولید سه ترکیب ذکر شده هستند، تابع هدف را تشکیل می دهند که این رابطه ها با به کارگیری روش های برازش اطلاعات تهیه شده اند.سپس تابع هدف با استفاده از روش تابع پنالتی که یکی از روش های متداول بهینه سازی تابع های غیر خطی است حل شده و شرایط بهینه برای به حداقل رساندن ترکیب های آلاینده به دست آمده است. کلیه مراحل بالا به وسیله یک برنامه کامپیوتری انجام می شود. این نرم افزار با زبان برنامه نویسی MATLAB نوشته شده است. عملیات برای سه نوع سوخت انجام می شود و در پایان با توجه به نتیجه های مربوط به هریک از سوخت ها می توان مناسب ترین نوع سوخت را به منظور تولید کمترین میزان آلاینده انتخاب کرد.

اسپری درائینگ روش پیشنهادی برای نگهداری میکرو ارگانیسم ها با سرعت تولید بالا و هزینه اجرای پایین است اما پودرهای تولید شده در این روش، کاهش قابل توجهی در تعداد باکتری زنده را نشان داده اند. دمای هوای خروجی اسپری درایر، یکی از مهمترین عوامل بر کاهش تعداد باکتری زنده پودرهای پروبیوتیکی است. بنابراین هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر دمای هوای خروجی اسپری درایر روی تعداد باکتری زنده پودرهای پروبیوتیکی بیفیدوباکتر تیمارشده و تیمارنشده است. میزان بقا پودرهای تیمارشده و تیمارنشده در شرایط افزایش دمای هوای خروجی، به شدت تحت تاثیر قرار می گیرد اما پودرهای تیمارشده در مقایسه با پودرهای تیمارنشده در شرایط مشابه، میزان بقا بهتری را نشان داده اند. به طور کلی، بیفیدوباکتریوم انیمالیس و بیفیدوباکتریوم آدلوسنتیس در شرایط افزایش دمای هوای خروجی، به ترتیب مقاوم ترین و حساس ترین باکتری ها بودند. کاهش تعداد باکتری پودرهای تیمارشده و تیمارنشده بیفیدوباکتریوم انیمالیس در شرایط افزایش دمای هوای خروجی، به ترتیب 2.41 و 3.82 واحد لگاریتمی بود. در مقابل، کاهش تعداد باکتری پودرهای تیمارشده و تیمارنشده بیفیدوباکتریوم آدلوسنتیس در شرایط افزایش دمای هوای خروجی، به ترتیب 4.53 و 6.72 واحد لگاریتمی است. همچنین خاصیت ضدباکتریایی ایزوله های مقاوم و باکتری های تیمارنشده به روش لکه گذاری با هم مقایسه شد. در روش لکه گذاری، اختلاف معنی داری(p>0.05)  بین قطر هاله عدم رشد سویه های مقاوم و باکتری های تیمارنشده مشاهده نشد. بررسی تاثیر دمای هوای خروجی اسپری درایر روی تعداد باکتری زنده پودر پروبیوتیکی بیفیدوباکتر، می تواند باعث کسب بهترین دمای هوای خروجی برای نگهداری باکتری های پروبیوتیک گردد. پودرهای بیفیدوباکتر مقاوم تولید شده می توانند در محصولات دارویی و مکمل های غذایی مورد استفاده قرار گیرند.

کاهش میزان رطوبت بعضی از محصولات کشاورزی و مواد غذایی به منظور نگهداری و یا آماده سازی آنها برای فرآیندهای بعدی ضروری است. بدین منظور از انواع دستگاه های خشک کن استفاده می شود.خشک کردن یک محصول تنها خارج کردن سریع آب از آن نیست، بلکه توجه به کیفیت و خصوصیات فیزیکی ماده اولیه و دقت در مراحل مختلف آماده سازی محصول، نیز دارای اهمیت است. شلتوک برنج به عنوان یکی از غلات عمده، قبل از انبارداری و در ابتدای فرآیند تبدیل، نیاز به خشکاندن دارد. نحوه عمل دستگاه های خشک کن، تاثیر بسزایی بر کیفیت شلتوک خشک شده می گذارد. بخش مهمی از ضایعات برنج (بروز ترکهای اولیه) که در مرحله خشک کردن اتفاقی می افتد، ناشی از عدم کنترل فرآیند خشکاندن است.یکی از راه های کاهش ضایعات این مرحله، استفاده از سیستم کنترل اتوماتیک در خشک کن است. برای طراحی و ایجاد چنین سامانه ای نخست تعیین روابط بین پارامترهای مهم محصول و هوای گرم خشک کن، مورد نیاز است. برای این منظور، با نصب حسگرهای الکترونیکی لازم بر روی یک خشک کن آزمایشگاهی، اقدام به انجام آزمایش های مختلف برای تعیین روابط حاکم بر فرآیند خشکاندن شلتوک گردید. نتایج حاصل از آزمایش های اولیه، به منظور بدست آوردن یک روش مناسب برای کنترل خودکار فرآیند خشکاندن شلتوک، با داده برداری از رطوبت دانه، دما و رطوبت نسبی هوای خروجی از خشک کن، منجر به ارایه مدل ریاضی حاکم بر فرآیند خشکاندن مداوم شلتوک گردید. ارتباط دمای هوای خروجی- زمان به وسیله معادلات خطی و برای رطوبت شلتوک- زمان به صورت معادلات درجه دو در رطوبت های اولیه محصول بیان گردید. با حذف متغیر زمان، رابطه بین رطوبت شلتوک و دمای هوای خروجی به صورت معادلات درجه دو در رطوبت های اولیه محصول بدست آمد. سپس از طریق میان یابی به روش لاگرانژ، یک معادله کلی درجه دوم برای تعیین رطوبت شلتوک، حین خشک کردن براساس دمای هوای خروجی تدوین شد. بدین ترتیب با اندازه گیری مستمر دمای هوای خروجی از خشک کن ها، که به سادگی و ارزانی قابل انجام است، می توان رطوبت را در هر زمان تعیین کرده و براساس آن به کنترل خودکار خشک کن دست یافت. از این طریق بدون نیاز به نمونه برداری مکرر از خشک کن، می توان با آگاهی از وضعیت محصول و کنترل دستگاه، ضایعات کیفی محصول را کاهش داد که موضوع تحقیقات در دست انجام می باشد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

بهینه سازی مصرف انرژی در گرمکن های ایستگاه های تقلیل فشار گاز شهری بخصوص توجه به فراایدن احتراق با توجه به بازده پایین آنها بسیار مهم و حیاتی می باشد. در این پژوهش به تحلیل و شبیه سازی مشعل های اتمسفریک گرمکن های ایستگاه تقلیل فشار گاز شهری با هدف بهبود فرایند احتراق و عملکرد گرمکن ها پرداخته شده و اثر شرایط عملکردی همچون دما، دبی هوای اولیه و ثانویه در کیفیت احتراق این مشعل ها مورد بررسی قرار گرفت. دبی هوای اولیه از g/s 1 تا g/s 8 در نظر گرفته شد و مشاهده شد میزان آلایندگی NO از ppm 32 تا ppm 20 کاهش یافت. دبی هوای ثانویه از kg/s 0.05 تا kg/s 0.35 جهت مقایسه شکل شعله و دمای خروجی از دودکش وهمچنین میزان آلایندگی حاصل از احتراق بررسی شد و نتایج نشان داد میزان آلایندگی NO از ppm 32 تا ppm 5 و میزان گاز CO2 نیز 60% کاهش پیدا کرد. همچنین تاثیردمای هوای ورودی به محفظه احتراق در محدوده دمایی K253 تا K 313 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تاثیرافزایش دمای هوا در عملکرد مشعل و میزان آلایندگی ناچیز و کمتر از 10% است.

بررسی جریان هوای عبوری از واحد بیرونی کولر گازی و مطالعه ی تأثیر پنجره مشبک بر روی مشخصه های جریان هوای گرم خروجی دارای اهمیت زیادی به ویژه در مجتمع های آپارتمانی است. در این پژوهش، تأثیر دو نوع پنجره مشبک صنعتی (دایروی و مربعی) و یک پنجره مشبک پیشنهادی )طراحی شده با مقطع بال واره متقارن با هدف هدایت جریان در جهت دلخواه) بر شدت جریان و فاصله پرتاب هوا بررسی شده است. ارزیابی عددی رفتار جریان سیال شامل مدل سازی هندسی، تولید شبکه و حل جریان در فضای محاسباتی می باشد. برای شبیه سازی جریان درون فن از چارچوب مرجع چرخان و نیز مدل آشفتگی k-ԑ تحقق پذیر استفاده شده است. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی برای واحد بیرونی با پنجره مشبک دایروی نشان داد که اختلاف نرخ جریان خروجی به طور متوسط در سه دور بالای فن، 24/6 % است. نتایج حل جریان نشان دادند که پنجره مشبک باعث کاهش نرخ جریان هوای خروجی، افزایش فشار پشت پروانه و افزایش تعداد گردابه ها می شود. از طرف دیگر، از نقطه نظر عملکرد آیرودینامیک بی بعد و نیز فاصله پرتاب هوا، به ترتیب پنجره مشبک پیشنهادی و دایروی دارای بهترین عملکرد هستند.