فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

 

چکیده                   ……………………………………………………………………………………………………………  1

فصل اول: مقدمه       ……………………………………………………………………………………………………………  2

فصل دوم: مروری بر تئوری ها و تحقیقات انجام شده ……………………………………………………………..  4

        2-1- مقدمه    ……………………………………………………………………………………………………………  4

        2-2- کامپوزیت ها……………………………………………………………………………………………………… 7

              2-2-1- مزایای استفاده از مواد کامپوزیت ……………………………………………………………  9

              2-2-2- تاریخچه صنعت کامپوزیتها …………………………………………………………………….  9

        2-3- نانو کامپوزیت ها …………………………………………………………………………………………….  10

              2-3-1- طبقه بندی نانو کامپوزیت ها ………………………………………………………………..  11

              2-3-2- سیلیکات های لایه ای …………………………………………………………………………  12

              2-3-3- ساختار نانو کامپوزیت …………………………………………………………………………  15

              2-3-4- خواص مکانیکی ………………………………………………………………………………..  17

              2-3-5- نانو کامپوزیت های پلیمری ………………………………………………………………….  18

        2-4-تعریف و طبقه بندی کاربیدها ……………………………………………………………………………  19

        2-5-کاربید سیلیسیم ……………………………………………………………………………………………….  20

              2-5-1-مقدمه …………………………………………………………………………………………………  20

              2-5-2-مشخصات عمومی کاربید سیلیسیم ………………………………………………………..  21

              2-5-3-ساختار و ترکیب کاربید سیلیسیم …………………………………………………………..  21

              2-5-4-انواع کاربید سیلیسیم ……………………………………………………………………………  22

                      2-5-4-1-کاربید سیلیسیم نوع بتا () ……………………………………….  22

                      2-5-4-2-کاربید سیلیسیم نوع آلفا () ……………………………………..  22

              2-5-5- پایداری انواع مختلف SiC بلوری ………………………………………………………..  23

              2-5-6- وضعیت گذشته و فعلی کاربید سیلیسیم ………………………………………………… 24

              2-5-7- خلاصه ای از خواص SiC  ………………………………………………………………..  24

              2-5-8- برخی کاربرد های SiC ………………………………………………………………………  26

                      2-5-8-1- کاربرد به عنوان ساینده ………………………………………………………….  26

                      2-5-8-2- دیر گدازها و المنت های کوره ………………………………………………..  26

                      2-5-8- 3- کاربردهای الکترونی و نوری………………………………………………….. 27

                           2-5-8-3-1- نیمه هادی کاربید سیلیسیم ………………………………………….  28

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

 

                           2-5-8-3-2- کاربرد در صنعت IC ………………………………………………….  28

        2-6- شیشه     ………………………………………………………………………………………………………..  28

              2-6-1-تاریخچه شیشه …………………………………………………………………………………….  28

              2-6-2-تعریف شیشه ……………………………………………………………………………………….  29

        2-7- اکسید سریم …………………………………………………………………………………………………..  30

              2-7-1- کاربردهای اکسید سریم ……………………………………………………………………….  31

        2-8- اکسید سیلیسیم ………………………………………………………………………………………………  32

        2-9- ابزارهای برشی و سایند ها ………………………………………………………………………………  33

              2-9-1- ابزارهای برشی …………………………………………………………………………………..  33

              2-9-2- ساینده‌ها …………………………………………………………………………………………….  35

        2-10-ترکیب پولیش پایه سریم و فرایند آماده سازی آن ……………………………………………..  38

        2-11- مشخصات اکسید سریک ………………………………………………………………………………  39

        2-12- فرایند آماده سازی ترکیب ……………………………………………………………………………..  40

        2-13- ابزارهای ساینده سرامیکی پیوند داده شده ……………………………………………………..  42

              2-13-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………..  42

              2-13-2- فرایند تولید ……………………………………………………………………………………..  42

              2-13-3- هدف از تولید ساینده های سرامیکی ………………………………………………….  43

              2-13-4- روش ساخت ترکیبات ………………………………………………………………………  43

فصل سوم: روش تحقیق ……………………………………………………………………………………………………..  44

        3-1- مواد اولیه ……………………………………………………………………………………………………….  44

              3-1-1- اکسیدسریم ………………………………………………………………………………………..  44

              3-1-2- کاربیدسیلسیم …………………………………………………………………………………….  45

              3-1-3- نانوسیلیس …………………………………………………………………………………………  45

              3-1-4- افزودنی ها …………………………………………………………………………………………  46

        3-2- تجهیزات آزمایشگاهی …………………………………………………………………………………….  46

              3-2-1- هیتر …………………………………………………………………………………………………..  46

              3-2-2- کوره ………………………………………………………………………………………………….. 46

              3-2-3- مگنت ………………………………………………………………………………………………..  46

              3-2-4- ترازو …………………………………………………………………………………………………  46

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

 

              3-2-5- خشک کن ………………………………………………………………………………………….  46

              3-2-6- CCS ………………………………………………………………………………………………..  46

        3-3- ابزار آزمایش و آنالیز نمونه‌ها …………………………………………………………………………..  47

 

              3-3-1- دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD) ………………………………………………………  47

              3-3-2- میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ………………………………………………  47

              3-3-3- آزمایش اندازه‌گیری استحکام ………………………………………………………………  47

        3-4- روش انجام آزمایش ………………………………………………………………………………………..  48

              3-4-1- تهیه نمونه‌های سری اول ……………………………………………………………………..  48

                      3-4-1-1- نمونه‌سازی مجموعه A ………………………………………………………….  48

                      3-4-1-2- نمونه‌سازی مجموعه B ………………………………………………………….  49

                      3-4-1-3- نمونه‌سازی مجموعه C ………………………………………………………….  51

              3-4-2- تهیه نمونه های سری دوم ……………………………………………………………………  51

                      3-4-2-1- نمونه‌ D ……………………………………………………………………………….  52

                      3-4-2-2- نمونه‌ E ……………………………………………………………………………….  53

                      3-4-2-3- نمونه‌ F ……………………………………………………………………………….  53

                      3-4-2-4- نمونه‌ G ……………………………………………………………………………….  54

                      3-4-2-5- نمونه‌ H ……………………………………………………………………………….  54

              3-4-3-تهیه نمونه‌ های سری سوم …………………………………………………………………….  55

                      3-4-3-1- نمونه سازی مجموعه I …………………………………………………………..  55

                      3-4-3-2- نمونه سازی مجموعه J ………………………………………………………….  57

                      3-4-3-3- نمونه سازی سریK ………………………………………………………………  58

                      3-4-3-4- نمونه سازی سریL ……………………………………………………………….  59

                      3-4-3-5- نمونه سازی سری M …………………………………………………………….  60

                      3-4-3-6- نمونه سازی سری N ……………………………………………………………..  61

              3-4-4- تعیین درصد وزنی جذب آب ……………………………………………………………..  62

              3-4-5- انجام آزمایش سایش …………………………………………………………………………..  63

              3-4-6- استفاده از نرم افزار Image Analyzer ……………………………………………..  64

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

 

فصل چهارم: روش تحقیق …………………………………………………………………………………………………..  65

        4-1- مقدمه    …………………………………………………………………………………………………………  65

        4-2- بررسی شکل ظاهری نمونه ها از نظر دمای پخت ………………………………………………  65

              4-2-1- نتایج نمونه های سری اول …………………………………………………………………..  65

              4-2-2- نتایج نمونه های سری دوم …………………………………………………………………..  66

              4-2-3- نتایج نمونه های سری سوم ………………………………………………………………….  67

                      4-2-3-1- نمونه های پخته شده در دمای ºc750 و ºc1000 …………………..  67

                      4-2-3-2- نمونه های پخته شده در دمای ºc850 …………………………………….  73

                      4-2-3-3- نمونه های پخته شده در دمای ºc1050 ………………………………….  77

                      4-2-3-4- نمونه های پخته شده در دمای ºc950 …………………………………….  79

        4-3- بررسی نتایج آنالیز XRD ……………………………………………………………………………….  82

              4-3-1- بررسی نتایج آنالیز XRD نمونه I15 …………………………………………………….  82

              4-3-2- بررسی نتایج آنالیز XRD نمونه I5 ………………………………………………………  82

              4-3-3- بررسی نتایج آنالیز XRD نمونه I2 ………………………………………………………  83

              4-3-4- بررسی نتایج آنالیز XRD نمونه I19 …………………………………………………….  84

              4-3-5- بررسی نتایج آنالیز XRD نمونه N1 …………………………………………………….  84

              4-3-6- بررسی نتایج آنالیز XRD نمونه N4 …………………………………………………….  85

              4-3-7- بررسی نتایج آنالیز XRD نمونه N17……………………………………………………. 86

              4-3-8- بررسی نتایج آنالیز XRD نمونه N11 …………………………………………………..  86

              4-3-9- بررسی و مقایسه نتایج آنالیز XRD نمونه N14 و I9 ………………………………  87

              4-3-10- بررسی و مقایسه نتایج آنالیز XRD نمونه N16 و I17 …………………………..  89

        4-4- بررسی نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM )و Image Analyzer……… 91

              4-4-1- بررسی نتایج SEMو Image Analyzer نمونهN1 …………………………….  91

              4-4-2- بررسی نتایج SEMو Image Analyzer نمونهN4 …………………………….  92

              4-4-3- بررسی نتایج SEM نمونه7N ……………………………………………………………..  93

              4-4-4- بررسی نتایج SEMو Image Analyzer نمونه N11………………………….. 94

              4-4-5- بررسی نتایج SEMو Image Analyzer نمونه N14………………………….. 95

              4-4-6- بررسی نتایج SEMو Image Analyzer نمونه N16………………………….. 96

              4-4-7- بررسی نتایج  SEM نمونه I2……………………………………………………………… 97

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

 

              4-4-8- بررسی نتایج SEMو Image Analyzer نمونه I9 ……………………………..  98

              4-4-9- بررسی نتایج SEMو Image Analyzer نمونه I9 ……………………………..  99

        4-5- نتایج آزمایش  استحکام ………………………………………………………………………………..  100

        4-6- نتایج آزمایش سایش …………………………………………………………………………………….  101

        4-7- تعیین  وزن مخصوص ،درصد حجمی و درصد وزنی جذب آب ……………………..  102

فصل پنجم: نتیجه‌گیری …………………………………………………………………………………………………….  103

منابع و مراجع          ………………………………………………………………………………………………………  104

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

 

(شکل2 -1): مثال هایی از مواد مرکب …………………………………………………………………………………..  8

(شکل 2-2): طراحی از فرایند میان افزایی ………………………………………………………………………….  13

(شکل2-3): تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه رس خالص در بزرگنمایی 10000 …………….  14

(شکل2-4): ساختار مونت موری لونیت ……………………………………………………………………………..  15

(شکل 2-5): نفوذ پلیمر در فواصل بین لایه ای ……………………………………………………………………  16

(شکل 2-6): ساختارهای مختلف نانو کامپوزیت ها: الف) ساختار لایه ای متناوب . ب) ساختار

               بینابین. ج) ساختار پراکنشی لایه ای[25]. ………………………………………………………….  17

(شکل2-7): ساختار SiC …………………………………………………………………………………………………..  21

(شکل2-8): مکان اتمهای سیلسیم و کربن در SiC ………………………………………………………………  23

(شکل2-9): صفحه[1120] در انواع 2H-SiC ، 6H-SiC ،3C-SiC ،.4H-SiC ………………  24

(شکل 2-10): نحوه قرار گرفتن اتمها در ساختار اکسید سریم ……………………………………………..  31

(شکل2-11): نحوه قرار گرفتن اتمها در SiO2 …………………………………………………………………..  33

(شکل2-12): مثالهایی از ابزارهای برشی برای ماشین کاری فولاد و چدن : قطعات سرامیکی

با عملکرد بالای SPK، سرمتها و و سیستم های ابزاری معمول برای

تراشکاری،فرزکاری،و سوراخکاری ……………………………………………………………………………………..  34

(شکل 2-13): مثالهایی از ابزارهای سنگ زنی  و  با شکلها و

                  اندازه های متفاوت……………………………………………………………………………………….. 37

(شکل 2-14): ریز ساختار دانه های سرامیکSapphire Blue برای کاربردهای ساینده ………..  38

 (شکل 3-1): الگوی پراش پرتو X پودر اکسید سریم …………………………………………………………..  44

 (شکل 3-2): الگوی پراش پرتو X پودر کاربید سیلیسیم ………………………………………………………  45

(شکل 3-3): الگوی پراش پرتو X پودر نانوسیلیس ………………………………………………………………  45

(شکل 3-4): تصویر دستگاه Universal Testing Machine …………………………………………..  48

(شکل 3-5): تصویر نمونه آماده شده برای آزمایش سایش ……………………………………………………  63

(شکل 3-6): تصویر پنجره نرم افزار Image Analyzer مورد استفاده جهت آنالیز تصاویر ……  64

(شکل 4-1): تصویر نمونه ساخته شده در مرحله اول …………………………………………………………..  66

(شکل 4-2): تصویر نمونه ساخته شده در مرحله دوم ………………………………………………………….  66

(شکل 4-3): تصویر چند نمونه نامطلوب ……………………………………………………………………………  67

(شکل4-4): تصویر میکروسکوپ نوری از نمونه I2دردو بزرگنمایی متفاوت …………………………  68

(شکل4-5): تصویرمیکروسکوپ نوری ازسطح نمونه I5در بزرگنمایی های متفاوت ……………….  68

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

 

(شکل4-6) :شکل ظاهری نمونه I8 …………………………………………………………………………………….  69

(شکل 4-7): تصویر میکروسکوپ نوری از نمونه I9در دو بزرکنمایی متفاوت ……………………….  70

(شکل 4-8): تصویر میکروسکوپ نوری از نمونه I10 در دو بزرکنمایی متفاوت ……………………  70

(شکل 4-9): تصویر میکروسکوپ نوری از نمونه15I  در دو بزرکنمایی متفاوت ……………………  71

(شکل 4-10): تصویرظاهری از نمونه K5  …………………………………………………………………………  71

(شکل 4-11): تصویر میکروسکوپ نوری از نمونه17I در دو بزرکنمایی متفاوت ………………….  72

 (شکل 4-12) تصویر میکروسکوپ نوری از نمونه I19 در دو بزرکنمایی متفاوت …………………  72

(شکل 4-13): شکل ظاهری نمونه M2 : سمت راست زیر نمونه و سمت چپ سطح نمونه ……  73

(شکل 4-14): شکل ظاهری نمونه M4  : سمت راست زیر نمونه و سمت چپ سطح نمونه …..  74

(شکل 4-15): شکل ظاهری نمونه M8 ………………………………………………………………………………  74

(شکل 4-16): شکل ظاهری نمونه M11 ……………………………………………………………………………  75

(شکل 4-17): شکل ظاهری نمونه M15 ……………………………………………………………………………  76

(شکل 4-18): شکل ظاهری نمونهM18 ……………………………………………………………………………..  76

(شکل 4-19): شکل ظاهریدو نمونه به هم چسبیده نمونه J3 و J5 ………………………………………  77

(شکل 4-20): شکل ظاهری نمونه J6 ………………………………………………………………………………..  78

(شکل 4-21): شکل ظاهری نمونه J8 ………………………………………………………………………………..  78

(شکل 4-22): شکل ظاهری نمونه J13 ……………………………………………………………………………..  79

(شکل 4-23): شکل ظاهری نمونه J17 ……………………………………………………………………………..  79

(شکل 4-24): شکل ظاهری نمونهN3  ……………………………………………………………………………….  80

(شکل 4-25): شکل ظاهری نمونه N5  ……………………………………………………………………………..  80

(شکل 4-26): شکل ظاهری نمونهN15 ……………………………………………………………………………..  81

(شکل 4-27): شکل ظاهری نمونهN17  …………………………………………………………………………….  81

(شکل4-28): تصویر پراش پرتو X نمونه I15 …………………………………………………………………….  82

(شکل4-29): تصویر پراش پرتو X نمونه I5 ……………………………………………………………………….  83

(شکل4-30): تصویر پراش پرتو X نمونه I2……………………………………………………………………….. 83

(شکل4-31): تصویر پراش پرتو X نمونه I19…………………………………………………………………….. 84

(شکل4-32): تصویر پراش پرتو X نمونه N1 ……………………………………………………………………..  85

(شکل4-33): تصویر پراش پرتو X نمونه N4 ……………………………………………………………………..  85

(شکل4-34): تصویر پراش پرتو X نمونه N7 ……………………………………………………………………..  86

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

 

(شکل4-35): تصویر پراش پرتو X نمونه N11 …………………………………………………………………..  87

(شکل4-36): تصویر پراش پرتو X نمونه I9……………………………………………………………………….. 87

(شکل4-37): تصویر پراش پرتو X نمونه N14…………………………………………………………………… 88

(شکل4-38): مقایسه تصویر پراش پرتو X نمونه N14و I9 …………………………………………………  89

(شکل4-39): تصویر پراش پرتو X نمونه I17…………………………………………………………………….. 89

(شکل4-40): تصویر پراش پرتو X نمونه N16 …………………………………………………………………..  90

(شکل4-41): مقایسه تصویر پراش پرتو X نمونه N16 و I17………………………………………………. 91

(شکل4-42): تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی  نمونه N1  در بزرگنمایی 500 و 2000 برابر ..  92

(شکل4-43): توزیع اندازه دانه در نمونه N1  …………………………………………………………………….  92

(شکل4-44): تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی  نمونه N4 در بزرگنمایی 500 و 2000 برابر …  93

(شکل4-45): توزیع اندازه دانه در نمونه N4………………………………………………………………………. 93

(شکل4-46): تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی  نمونه7N در بزرگنمایی 500 و 2000 برابر …..  94

(شکل4-47): تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه N11 در بزرگنمایی 500 و 2000 برابر ..  94

(شکل4-48): توزیع اندازه دانه در نمونه N11 ……………………………………………………………………  95

(شکل4-49): تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه N14در بزرگنمایی 500 و 2000 برابر …  95

(شکل4-50): توزیع اندازه دانه در نمونه N14……………………………………………………………………. 96

(شکل4-51): تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه N16 دربزرگنمایی 500 و 2000 برابر …  96

(شکل4-52): توزیع اندازه دانه در نمونه N16 ……………………………………………………………………  97

(شکل4-53): تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه I2 دربزرگنمایی 500 و 2000 برابر ……..  97

(شکل4-54): تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه I2 دربزرگنمایی 500 و 2000 برابر ……..  98

(شکل4-55): توزیع اندازه دانه در نمونه I2………………………………………………………………………… 98

(شکل4-56): تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه I9 دربزرگنمایی 500 و 2000 برابر ……..  99

(شکل4-57): توزیع اندازه دانه در نمونه I9 ………………………………………………………………………..  99

(شکل4-58): نمودار ستونی نتایج استحکام نمونه ها …………………………………………………………  100

(شکل4-59): نمودار رسم شده توسط دستگاه CCS ………………………………………………………..  101

(شکل4-60): نمودار ستونی نتایج آزمایش سایش ……………………………………………………………..  102

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

 

 (جدول 1-2): طبقه بندی نانو مواد، بر اساس پارامترهای مختلف …………………………………………..  5

(جدول 2-2): ترکیبات معمول …………………………………………………………………………………………..  22

(جدول 2-3): خلاصه ای از ویژگی ها و خواص کاربید سیلیسیم (توجه : زمانی که ساختار ذکر

 نشده، مقادیر گزارش شده مربوط بهاست . زمانی که د ما ذکر نشده است ،

                 دمای آزمایش   است ). ……………………………………………………………………….  25

(جدول 2-4): خواص فیزیکی اکسید سریم …………………………………………………………………………  31

(جدول 2-5): خواص فیزیکی SiO2…………………………………………………………………………………. 32

(جدول 2-6): کاربرد های ویژه ابزارهای برشی سرامیکی …………………………………………………….  35

(جدول 2-7): فرایندهای ماشینکاری ساینده ……………………………………………………………………….  38

(جدول 3-1): ترکیب شیمیایی اکسید سریم مورد استفاده در تحقیق ………………………………………  44

(جدول3-2): ترکیب شیمیایی نمونه های مجموعه A ……………………………………………………………  49

(جدول 3-3): ترکیب شیمیایی نمونه های پایه  Cerox S ……………………………………………………  50

(جدول 3-4): ترکیب شیمیایی نمونه های پایه Cerox GG ………………………………………………..  50

(جدول 3-5): ترکیب شیمیایی نمونه های مجموعه C ………………………………………………………….  51

(جدول 3-6): ترکیب شیمیایی محلولهای مورد استفاده در ترکیب پولیش نمونه 1D ………………  52

(جدول 3-7): ترکیب شیمیایی محلولهای مورد استفاده در ترکیب پولیش نمونه 2D ………………  52

(جدول 3-8): ترکیب شیمیایی محلولهای مورد استفاده در ترکیب پولیش نمونه 3D ………………  52

(جدول 3-9): ترکیب شیمیایی محلولهای مورد استفاده در ترکیب پولیش نمونه E ………………….  53

(جدول 3-10): ترکیب شیمیایی محلولهای مورد استفاده در ترکیب پولیش سریF …………………  53

(جدول 3-11): ترکیب شیمیایی محلولهای مورد استفاده در ترکیب پولیش نمونهG ………………..  54

 

1-1مقدمه. 2
1-2- ضرورت تحقیق.. 4
1-3- اهمیت فرایندهای جداسازی در صنایع نفت و گاز 7
1-4- مراحل انجام تحقیق.. 8
1-5- ساختار تحقیق.. 10

2‐1- آشنایی با جداكننده‌های ثقلی گاز – مایع. 12
2-2- انواع صفحات نم گیر. 15
2-2-1 افشانه‌ها و مه‌ها 16
2-2-2 بازده جمع‌ آوری.. 19
2-2-3-  صفحه‌های نم‌زدای تیغه‌ای.. 22
2-2-4- نم‌زدای توری سیمی. 25
2-2-5- قطره‌گیرهای بستر الیافی. 28

3-1- مروری بر فناوری سیکلون استوانه‌ای گاز- مایع. 33
3-2- روش طراحی‌ برای جداکننده‌های GLCC.. 38
3-2-1  توسعه مدل طراحی‌. 38
3-2-2- راهنمایی‌های طراحی. 47
3-3 هیدرودینامیک جریان دو فاز در GLCC.. 49
3-3-1 شبیه‌سازی جریان‌های دو فازی.. 49
3-3-2 روش حجم سیال. 50
3-3-3- دیدگاه اولر- اولر. 50
3-3-4- دیدگاه اولری – لاگرانژی.. 51
3-4- معادلات حاکم بر فاز گاز. 51
3-4-1- بقای جرم 52
3-4-2- بقای ممنتوم 52
3-4-3- معادله انرژی.. 52
3-4-4- مدل تنش­های رینولدزی.. 53
3-5- معادلات حاکم بر فاز قطره 54
3-6- نیروهای موثر. 54
3-6-1- نیروی درگ پایدار. 54
3-6-2- نیروهای جاذبه. 55
3-7- مدل تغییر فاز حرارتی.. 55
3-8- پدیده‌ی حمل مایع از بالا. 57
3-8-1 مروری بر مطالعات انجام‌گرفته. 57
3-8-2 برنامه‌ی آزمایشگاهی. 61
3-8-3-پدیده‌های فیزیکی. 65
3-8-4-نتایج تجربی. 68
3-9- تحلیل عبور از زیر گاز 69
3-9-1 مدلسازی مکانیسمی. 71
3-10- کاربردهای میدانی: 72

4-1-مقدمه: 77
4-2- بررسی استقلال از شبکه: 78
4-3- شرایط مرزی: 79
4-4- اعتبارسنجی مدل عددی: 79
4-5- شبیه‌ سازی عددی و نتایج: 81
4-6- بهینه ‌سازی.. 87
4-6-1- روش بهینه‌ سازی.. 87
4-6-2- نتایج بهینه‌ سازی: 89
4-6-3- مقایسه بین مدل اولیه و مدل بهینه شده: 95
4-7- بررسی عملکرد سیکلون در درام بویلر. 95
4-7-1- نتایج حاصل از شبیه سازی عددی سیکلون در درام بویلر. 96
 
 

5-1- مقدمه: 101
5-2- جمع­بندی: 101
5-3- پیشنهاد‌ها: 102
منابع و مراجع. 103
فهرست شکل­ها

 

شکل 1-1- جداساز گاز- مایع قدیمی.. 2
شکل 1-2- سیکلون جداکننده کننده گاز مایع (GLCC) 4
شکل 2-1- انواع زدایشگرها 15
شکل 2-2- انواع مختلف تجهیزات برای جمع‌ آوری ذراتی در بازه‌های متفاوت اندازه 16
شکل 2-3- توزیع اندازه ذرات افشانه بسته به منبع و شیوه تولید آن دارد. 17
شکل 2-4- ذرات موجود در مه­های تولیدی از سه منبع متفاوت در بازه یک میکرون هستند. 18
شکل 2-5- سه مکانیسم مختلف که توسط آن‌ ها ذرات به وسیله الیاف به هم برخورد می­ کنند. 20
شکل 2-6- انواع تیغه‌ها برای زدودن افشانه‌ها 22
شکل 2-7- در جریان افقی، پره­های چورن تیغه­ها را قلاب کرده تا به تخلیه مایع کمک کنند. 23
شکل 3-1- مدل شماتیک از جداکنندهGLCC در آرایش حلقه اندازه‌گیری.. 35
شکل 3-2- طرح شماتیک و فهرستی از اصطلاحات و علائم هندسه‌ی کلی‌ GLCC.. 39
شکل 3-3- نیروهای موثر در حجم کنترل در حال دوران.. 41
شکل 3-4- نمودار سرعت مماسی و سرعت محوری در( GLCC) 43
شکل 3-5- شماتیک خط سیر ذرات حباب و قطره‌ 45
شکل 3-6- شماتیکی از قسمت تست یک GLCC.. 63
شکل3-7- شماتیک از تله‌ی مایع. 64
شکل 3-8- محدوده­ عملیاتی حمل از بالای مایع. 66
شکل3-9- (LCO) تحت شرایط جریان هم زده و حلقه­ای.. 67
شکل 3-10- درصد (LCO) 68
شکل 3-11- محدوده­ عملیاتی با سطح مایع. 69
شکل3-12- ابعاد GLCC و بخش‌های مختلف حلقه­ی جریان.. 72
شکل 3-13- چند فازمتر با جداکننده­ گاز- مایع. 73
شکل3-14- کوریولیس متر با GLCC.. 74
شکل 3-15- سیکلون های سری.. 75
شکل 4-1- نمایش شبکه­بندی مثلثی در سیکلون.. 79
شکل 4-2- پیش‌بینی سرعت مماسی متوسط در 500mm زیر  ورودی.. 80
شکل 4-3- پیش‌بینی سرعت مماسی متوسط در 600mm زیر  ورودی.. 80
شکل 4-4- ابعاد سیکلون.. 81
شکل 4-5- مسیر حرکت قطرات به سمت خروجی مایع و گاز 82
شکل 4-6- کانتور سرعت (الف) کانتور سرعت قسمت بالایی سیکلون (ب) کانتور سرعت در قسمت پایینی سیکلون.. 83
شکل 4-7- کانتور سرعت مماسی (الف) کانتور سرعت مماسی قسمت بالایی سیکلون (ب) کانتور سرعت مماسی در قسمت پایینی سیکلون  85
شکل 4-8- کانتور فشار (الف) کانتور فشار قسمت بالایی سیکلون (ب) کانتور فشار در قسمت پایینی سیکلون.. 86
LCO… 89
شکل 4-10- تأثیر تغییر قطر اصلی بر GCU و LCO… 90
شکل 4-11- تأثیر تغییر پهنای ورودی بر GCU و LCO… 91
شکل 4-12- تأثیر تغییر زاویه­ی ورودی بر GCU و LCO… 92
شکل 4-13- تأثیر تغییر ارتفاع ورودی بر GCU و LCO… 93
جدول 4-4- مقایسه­ GCU و LCO بین مدل اولیه و مدل بهینه. 95
شکل 4-14- کانتور سرعت (الف)کانتور سرعت قسمت بالایی سیکلون (ب) کانتور سرعت در قسمت پایینی سیکلون.. 97
شکل 4-15- کانتور فشار (الف) کانتور فشار قسمت بالایی سیکلون (ب) کانتور فشار در قسمت پایینی سیکلون.. 98
شکل 4-15- کانتور دما (الف) کانتور دمای قسمت بالایی سیکلون (ب) کانتور دما در قسمت پایینی سیکلون.. 99
فهرست جداول
فهرست علائم و اختصارات.. د‌
علائم زیرنویس…. ذ‌
جدول 4-1- ویژگی­های جریان در سیکلون.. 77
جدول 4-2- بررسی استقلال از شبکه. 78
جدول 4-3- تأثیر تغییر تمام پارامترها بر GCU و LCO… 94
جدول 4-5- ویژگی­های جریان در سیکلون درام. 96
جدول 4-6- نتایج حاصل از استفاده­ی سیکلون در درام. 99
فهرست علائم و اختصارات

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تعریف	واحد	علامت اختصاری
سرعت فاز گاز
نوسانات سرعت در جهت x
نوسانات سرعت در جهت y
نوسانات سرعت در جهت z
نیروی وارد بر حجم کنترل		f
ضریب انتقال حرارت جابجایی
عدد رینولدز	(بدون بعد)
ضخامت لایه سیال کنار دیوار
دبی سیال
شتاب گرانش
قطر
جرم قطره
ضریب درگ	(بدون بعد)
نیروی درگ
نیروی وزن
مؤلفه مماسی سرعت بعد از برخورد
مؤلفه نرمال سرعت بعد از برخورد
مؤلفه نرمال سرعت قبل از برخورد
قطر قطره بعد از برخورد
قطر قطره بعد از برخورد
عدد وبر قطره	(بدون بعد)
عدد وبر فیلم مایع	(بدون بعد)
عدد وبر برخورد قطره	(بدون بعد)
انرژی جنبشی درهم
نرخ تلفات انرژی جنبشی در هم
حجم
طول کانال خروج مایع
ارتفاع کانال خروج مایع
چگالی
ویسکوزیته
نسبت جرمی فاز	(بدون بعد)
کشش سطحی قطره
ضخامت فیلم مایع
ویسکوزیته سینماتیک

علائم زیرنویس

 

 

 

 

 

 

 

 

چکیده

با افزایش آگاهی مردم از عوارض خطرناك آنتی بیوتیک های سنتزی، میزان تقاضا برای جایگزین های طبیعی و نوین این داروها افزایش پیدا کرده است. فناوری ترکیبی عصاره­های گیاهی، وارد عرصه شده و با عصاره­های مختلف گیاهی به مبارزه با مقاومت­های میکروبی می ­پردازد. هدف اصلی در این مطالعه بررسی اثرات ضد میکروبی و بررسی فیتوشیمیایی کیفی و کمی چند گونه گیاهی بومی ایران علیه باکتری­ های بیماری­زا و معرفی آن­ها به عنوان جایگزین مناسب برای داروهای انتخابی علیه این باکتری­ ها می­باشد.

در این مطالعه از گیاهان بادام کوهی (Amygdalus scoparia)، بومادران (Achillea millefolium)، کلپوره (Teucrium polium)، گلپر (Heracleum persicum) و مریم گلی (Salvia officinalis) استفاده شد. ابتدا گیاهان مورد نظر جمع­آوری و تعیین نام علمی گردیدند و پس از تهیه عصاره متانولی با رقت­های 500، 250، 125، 5/62، 25/31، 62/15 و 9/3 میلی­گرم بر میلی­لیتر، تاثیر آن­ها در مهار رشد میکروارگانیسم­های استافیلوکوکوس اورئوس، باسیلوس سرئوس، اشرشیا کلی و سالمونلا انتریتیدیس مورد بررسی قرار گرفت. سپس، عصاره­های بادام کوهی و بومادران با هم ترکیب شد و علیه باکتری­ های منتخب استفاده گردید. تمام آزمایش­های ضد میکروبی با بهره گرفتن از روش انتشار در آگار و تعیین MIC و MBC بر روی باکتری­ های گرم مثبت و منفی مورد مطالعه انجام پذیرفت. در مرحله آخر، اثرات آزمایش­های فیتوشیمیایی نیز بر روی عصاره­های تهیه شده  به منظور بررسی وجود آلکالوئید، تانن، ساپونین و آنتوسیانین و اندازه ­گیری میزان فنل و اثر آنتی­اکسیدانی به روش DPPH و خاصیت احیاکنندگی انجام گرفت.

یافته­ ها نشان دادند که عصاره بادام کوهی در مقایسه با سایر عصاره­ها خاصیت ضد میکروبی بیشتری دارد. تاثیر ترکیب عصاره بادام کوهی و بومادران بسیار بیشتر از تاثیر هر کدام از آن­ها بود به طوری که این ترکیب بیشترین تاثیر را بر روی باکتری باسیوس سرئوس داشت. نتایج فیتوشیمیایی نشان داد که محتوی ترکیبات فنلی موجود در هر یک از عصاره­ها، نقش مهمی در تعیین قدرت آنتی­اکسیدانی و فعالیت ضد میکروبی عصاره­ها دارند. از اثرات هم­افزایی عصاره­های ترکیبی که به وجود ترکیبات فنلی آن­ها مربوط می­ شود می­توان برای مبارزه با عفونت­های بیمارستانی استفاده شود.

 

واژگان کلیدی: فعالیت ضد میکروبی، باکتری­ های بیماری­زا، فعالیت آنتی­اکسیدانی، عصاره ترکیبی.

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان………………………………………………………………………………………………………………………………صفحه

 

فصل اول: مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………1

1-1 گیاهان دارویی……………………………………………………………………………………………………………………………………………….2

1-1-1 صفات گیاهان دارویی……………………………………………………………………………………………………………………………….2

1-1-2 تاریخچه گیاهان دارویی در جهان……………………………………………………………………………………………………………2

1-1-3 تاریخچه گیاهان دارویی در ایران…………………………………………………………………………………………………………….3

1-1-4 علل توجه و اهمیت گیاهان دارویی…………………………………………………………………………………………………………3

1-2 طبقه ­بندی گیاهان مورد بررسی…………………………………………………………………………………………………………………..4

1-2-1 بادام کوهی……………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

1-2-2 بومادران……………………………………………………………………………………………………………………………………………………4

1-2-3 کلپوره……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

1-2-4 گلپر…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..5

1-2-5 مریم گلی………………………………………………………………………………………………………………………………………………….5

1-3 معرفی و خصوصیات گونه­ های مورد بررسی………………………………………………………………………………………………..5

1-3-1 گیاه بادام کوهی……………………………………………………………………………………………………………………………………….5

1-3-1-1 سیستماتیک بادام کوهی…………………………………………………………………………………………………………………….5

1-3-1-2 پراکنش جغرافیایی بادام کوهی………………………………………………………………………………………………………….6

1-3-1-3 خواص ضد میکروبی بادام کوهی……………………………………………………………………………………………………….6

1-3-1-4 خواص درمانی بادام کوهی…………………………………………………………………………………………………………………..6

1-3-2 گیاه بومادران…………………………………………………………………………………………………………………………………………….6

1-3-2-1 سیستماتیک بومادران………………………………………………………………………………………………………………………….7

1-3-2-2 پراکنش جغرافیایی بومادران……………………………………………………………………………………………………………….7

1-3-2-3 خواص ضد میکروبی بومادران……………………………………………………………………………………………………………..7

1-3-2-4 خواص درمانی بومادران……………………………………………………………………………………………………………………….7

1-3-3 گیاه گلپر……………………………………………………………………………………………………………………………………………………8

1-3-3-1 سیستماتیک گلپر………………………………………………………………………………………………………………………………..8

1-3-3-2 پراکنش جغرافیایی گلپر………………………………………………………………………………………………………………………8

1-3-3-3 خواص ضد میکروبی گلپر…………………………………………………………………………………………………………………….9

1-3-3-4 خواص درمانی گلپر………………………………………………………………………………………………………………………………9

1-3-4 گیاه کلپوره………………………………………………………………………………………………………………………………………………..9

 

عنوان………………………………………………………………………………………………………………………………صفحه

 

 

1-3-4-1 سیستماتیک کلپوره……………………………………………………………………………………………………………………………..9

1-3-4-2 پراکندگی جغرافیایی کلپوره……………………………………………………………………………………………………………..10

1-3-4-3 خواص ضد میکروبی کلپوره……………………………………………………………………………………………………………..10

1-3-4-4 خواص درمانی کلپوره………………………………………………………………………………………………………………………..10

1-3-5 گیاه مریم گلی………………………………………………………………………………………………………………………………………..11

1-3-5-1 سیستماتیک مریم گلی……………………………………………………………………………………………………………………..11

1-3-5-2 پراکنش جغرافیایی مریم گلی……………………………………………………………………………………………………………11

1-3-5-3 خواص ضد میکروبی مریم گلی………………………………………………………………………………………………………..12

1-3-5-4 خواص درمانی مریم گلی…………………………………………………………………………………………………………………..12

1-4- عصاره­گیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………….12

1-4-1 عصاره………………………………………………………………………………………………………………………………………………………12

1-4-2- انتخاب ماده گیاهی و نوع حلال…………………………………………………………………………………………………………..12

1-4-3 روش­های مختلف عصاره­گیری……………………………………………………………………………………………………………….13

1-4-3-1 روش ماسراسیون……………………………………………………………………………………………………………………………….13

1-4-3-2روش پرکولاسیون……………………………………………………………………………………………………………………………….13

1-4-3-3 روش سوکسله…………………………………………………………………………………………………………………………………….14

1-4-3-4 امواج فراصوت…………………………………………………………………………………………………………………………………….14

1-5 روش­های اندازه ­گیری و بررسی اثرات ضد میکروبی…………………………………………………………………………………..15

1-5-1 روش­های نفوذی…………………………………………………………………………………………………………………………………….15

1-5-1-1 روش چاهک……………………………………………………………………………………………………………………………………….15

1-5-1-2 سیلندر پلیت………………………………………………………………………………………………………………………………………15

1-5-1-3 دیسک……………………………………………………………………………………………………………………………………………….16

1-5-2 روش­های رقیق­سازی………………………………………………………………………………………………………………………………16

1-5-2-1 روش رقت آگار…………………………………………………………………………………………………………………………………..16

1-5-2-2 روش لوله یا رقت مایع……………………………………………………………………………………………………………………….16

1-6 بررسی میکروارگانیسم­های مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………17

1-6-1 تاریخچه میکروب­شناسی………………………………………………………………………………………………………………………..17

1-6-2 مورفولوژی باکتری­ ها………………………………………………………………………………………………………………………………17

1-6-3 استافیلوکک­ها…………………………………………………………………………………………………………………………………………17

1-6-3-1 استافیلوکوکوس اورئوس…………………………………………………………………………………………………………………….18

1-6-4 باسیلوس­ها………………………………………………………………………………………………………………………………………………18

1-6-4-1 باسیلوس سرئوس……………………………………………………………………………………………………………………………….19

1-6-5 سالمونلاها……………………………………………………………………………………………………………………………………………….19

1-6-5-1 سالمونلا انتریتیدیس………………………………………………………………………………………………………………………….20

عنوان ……………………………………………………………………………………………………………………………..صفحه

 

1-6-6 اشرشیا کلی……………………………………………………………………………………………………………………………………………..20

1-7 بررسی آنتی­بیوتیک­های مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………….21

1-7-1 تاریخچه آنتی­بیوتیک……………………………………………………………………………………………………………………………..21

1-7-2 پنی­سیلین……………………………………………………………………………………………………………………………………………….21

1-7-3 جنتامایسین……………………………………………………………………………………………………………………………………………22

1-7-4 تتراسایکلین…………………………………………………………………………………………………………………………………………….22

1-7-5 اریترومایسین………………………………………………………………………………………………………………………………………….23

1-7-6 تری متوپریم و سولفامتاکسازول…………………………………………………………………………………………………………….23

1-7-7 استرپتومایسین……………………………………………………………………………………………………………………………………….23

1-8 بررسی فیتوشیمیایی گیاهان مورد بررسی…………………………………………………………………………………………………24

1-8-1 آلکالوئیدها………………………………………………………………………………………………………………………………………………25

1-8-2 آنتوسیانین­ها…………………………………………………………………………………………………………………………………………..25

1-8-3 تانن­ها………………………………………………………………………………………………………………………………………………………26

1-8-4 ساپونین­ها……………………………………………………………………………………………………………………………………………….26

1-8-5 فنل­ها………………………………………………………………………………………………………………………………………………………26

1-8-6 فعالیت آنتی­اکسیدانی…………………………………………………………………………………………………………………………….27

1-9 اهداف پژوهش…………………………………………………………………………………………………………………………………………….28

فصل دوم : مواد و روش­ها………………………………………………………………………………………………………………………………29

2-1 مواد اولیه و تجهیزات مورد نیاز…………………………………………………………………………………………………………………..30

2-2 تهیه گیاهان مورد بررسی و تعیین نام علمی آن­ها…………………………………………………………………………………….31

2-3 استخراج عصاره متانولی………………………………………………………………………………………………………………………………31

2-4 روش تهیه محیط­های کشت………………………………………………………………………………………………………………………32

2-5 استریلیزاسیون محیط­های کشت میکروبی، ظروف و مواد مصرفی……………………………………………………………32

2-6 احیاء باکتری……………………………………………………………………………………………………………………………………………….32

2-7 تهیه کشت تازه (در فاز لگاریتمی) از میکروارگانیسم­ها…………………………………………………………………………….33

2-8 تهیه استاندارد نیم مک­فارلند……………………………………………………………………………………………………………………..33

2-9 تهیه سوسپانسیون میکروبی……………………………………………………………………………………………………………………….34

2-10 آزمون­های میکروبی………………………………………………………………………………………………………………………………….34

2-10-1 تست دیسک دیفیوژن………………………………………………………………………………………………………………………….34

2-10-2 تست آنتی­بیوگرام…………………………………………………………………………………………………………………………………35

2-10-3 تعیین حداقل غلظت بازدارندگی و تعیین حداقل غلظت کشندگی……………………………………………………35

2-10-3-1 تعیین MIC عصاره…………………………………………………………………………………………………………………………36

2-10-3-2 تعیین MBC عصاره……………………………………………………………………………………………………………………….37

2-11 بررسی خواص فیتوشیمیایی اولیه……………………………………………………………………………………………………………37

2-11-1 آلکالوئید……………………………………………………………………………………………………………………………………………….37

عنوان …………………………………………………………………………………………………………………………….صفحه

 

2-11-1-1 معرف مایر………………………………………………………………………………………………………………………………………..37

2-11-1-2 معرف بوشاردا…………………………………………………………………………………………………………………………………..38

2-11-2 آنتوسیانین……………………………………………………………………………………………………………………………………………38

2-11-3 تانن………………………………………………………………………………………………………………………………………………………38

2-11-4 ساپونین………………………………………………………………………………………………………………………………………………..38

2-11-5 اندازه ­گیری میزان فنل عصاره­های گیاهی……………………………………………………………………………………………39

2-11-5-1 رسم منحنی استاندارد اسید گالیک………………………………………………………………………………………………..39

2-11-6 بررسی فعالیت آنتی­اکسیدانی………………………………………………………………………………………………………………39

2-11-6-1 توانایی به­دام اندازی DPPH…………………………………………………………………………………………………………..39

2-11-6-2 تعیین قدرت احیاکنندگی……………………………………………………………………………………………………………….40

2-12 تجزیه و تحلیل آماری………………………………………………………………………………………………………………………………41

فصل سوم : نتایج……………………………………………………………………………………………………………………………………………..42

3-1 ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره­ها………………………………………………………………………………………………………..43

3-1-1 نتایج ضد میکروبی حاصل از تست دیسک دیفیوژن……………………………………………………………………………..43

3-1-1-1 ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره بادام کوهی……………………………………………………………………………….44

3-1-1-2 ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره بومادران……………………………………………………………………………………45

3-1-1-3 ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره کلپوره……………………………………………………………………………………….46

3-1-1-4 ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره گلپر………………………………………………………………………………………….47

3-1-1-5 ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره مریم گلی…………………………………………………………………………………48

3-1-1-6 ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره ترکیبی……………………………………………………………………………………..49

3-1-2 نتایج ضد میکروبی حاصل از تست آنتی­بیوگرام…………………………………………………………………………………….50

3-1-2-1 حساسیت سویه­های باکتریایی به آنتی­بیوتیک­های انتخابی……………………………………………………………..50

3-1-2-2 ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره­ها و آنتی­بیوتیک­های مورد مطالعه علیه باکتری استافیلوکوکوس اورئوس…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………51

 

3-1-2-3 ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره­ها و آنتی­بیوتیک­های مورد مطالعه علیه باکتری باسیلوس سرئوس………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..52

3-1-2-4 ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره­ها و آنتی­بیوتیک­های مورد مطالعه علیه باکتری اشرشیاکلی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..53

3-1-2-5 ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره­ها و آنتی­بیوتیک­های مورد مطالعه علیه باکتری سالمونلا انتریتیدیس………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….54

3-1-3 تعیین حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) عصاره­ها…………………………………………………………………………….55

3-1-4 تعیین حداقل غلظت مهارکنندگی (MBC) عصاره­ها…………………………………………………………………………..56

3-2 ارزیابی خواص فیتوشیمیایی عصاره­ها………………………………………………………………………………………………………..57

3-2-1 تشخیص آلکالوئید………………………………………………………………………………………………………………………………….57

عنوان………………………………………………………………………………………………………………………………صفحه

 

3-2-2 تشخیص آنتوسیانین………………………………………………………………………………………………………………………………57

3-2-3 تانن………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..58

3-2-4 ساپونین…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..58

3-2-5 ارزیابی میزان فنل…………………………………………………………………………………………………………………………………..59

3-2-5-1 نتایج میزان فنل عصاره بادام کوهی………………………………………………………………………………………………….60

3-2-5-2 نتایج میزان فنل عصاره بومادران……………………………………………………………………………………………………….61

3-2-5-3 نتایج میزان فنل عصاره کلپوره………………………………………………………………………………………………………….62

3-2-5-4 نتایج میزان فنل عصاره گلپر……………………………………………………………………………………………………………..63

3-2-5-5 نتایج میزان فنل عصاره مریم گلی…………………………………………………………………………………………………….64

3-2-5-6 نتایج مقایسه­ای میزان فنل عصاره­ها و اسید گالیک………………………………………………………………………….65

3-2-6 ارزیابی فعالیت آنتی­اکسیدانی…………………………………………………………………………………………………………………66

3-2-6-1 توانایی مهار رادیکال­های آزاد DPPH عصاره­ها………………………………………………………………………………..66

3-2-6-1-1 نتایج مهار رادیکال­های آزاد عصاره بادام کوهی…………………………………………………………………………….67

3-2-6-1-2 نتایج مهار رادیکال­های آزاد عصاره بومادران………. ………………………………………………………………………68

3-2-6-1-3 نتایج مهار رادیکال­های آزاد عصاره کلپوره……………………………………………………………………………………69

3-2-6-1-4 نتایج مهار رادیکال­های آزاد عصاره گلپر……………………………………………………………………………………….70

3-2-6-1-5 نتایج مهار رادیکال­های آزاد عصاره مریم گلی………………………………………………………………………………71

3-2-6-1-6 نتایج مقایسه­ای درصد مهار عصاره­ها و اسیدآسکوربیک………………………………………………………………72

3-2-6-2 قدرت احیاکنندگی عصاره­ها………………………………………………………………………………………………………………74

3-2-6-2-1 نتایج تعیین قدرت احیاکنندگی عصاره بادام کوهی……………………………………………………………………..74

3-2-6-2-2 نتایج تعیین قدرت احیاکنندگی عصاره بومادران………………………………………………………………………….75

3-2-6-2-3 نتایج تعیین قدرت احیاکنندگی عصاره کلپوره…………………………………………………………………………….76

3-2-6-2-4 نتایج تعیین قدرت احیاکنندگی عصاره گلپر………………………………………………………………………………..77

3-2-6-2-5 نتایج تعیین قدرت احیاکنندگی عصاره مریم گلی……………………………………………………………………….78

3-2-6-2-6 نتایج مقایسه­ای قدرت احیاکنندگی عصاره­ها و اسیدآسکوربیک………………………………………………….79

فصل چهارم: بحث و نتیجه گیری.……………………………………………………………………………………………………………….80

4-1 فعالیت ضد میکروبی عصاره­های مورد بررسی……………………………………………………………………………………………81

4-1-1 فعالیت ضد میکروبی حاصل از تست دیسک دیفیوژن………………………………………………………………………….81

4-1-2 فعالیت ضد میکروبی حاصل از تست آنتی­بیوگرام…………………………………………………………………………………85

4-1-3 حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) و حداقل غلظت کشندگی (MBC)……………………………………………86

4-2 خواص فیتوشیمیایی عصاره­های مورد بررسی……………………………………………………………………………………………89

4-2-1 فیتوشیمیایی کمی…………………………………………………………………………………………………………………………………89

4-2-2 ارزیابی محتوی فنل………………………………………………………………………………………………………………………………..90

4-2-3 ارزیابی فعالیت آنتی­اکسیدانی………………………………………………………………………………………………………………..92

4-2-3-1 رادیکال­های آزاد DPPH…………………………………………………………………………………………………………………..93

عنوان………………………………………………………………………………………………………………………………صفحه

 

4-2-3-2 قدرت احیاکنندگی…………………………………………………………………………………………………………………………….95

نتیجه گیری کلی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………98

پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………99

منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………100

فهرست شکل­ها و تصاویر

 

 

شماره و عنوان شکل­ها……………………………………………………………………………………………………..صفحه

 

شکل (1-1): مشخصات سیستماتیکی گیاه بادام کوهی………………………………………………………………………………………5

شکل (1-2): مشخصات سیستماتیکی گیاه بومادران……………………………………………………………………………………………6

شکل (1-3): مشخصات سیستماتیکی گیاه گلپر………………………………………………………………………………………………….8

شکل (1-4): مشخصات سیستماتیکی گیاه کلپوره ……………………………………………………………………………………………..9

شکل (1-5): مشخصات سیستماتیکی گیاه مریم گلی……………………………………………………………………………………….11

شکل (2-1): اندازه ­گیری قطر هاله عدم رشد با خط کش…………………………………………………………………………………35

شکل (3-1): ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره بادام کوهی………………………………………………………………………….44

شکل (3-2): ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره بومادران……………………………………………………………………………….45

شکل (3-3): ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره کلپوره…………………………………………………………………………………..46

شکل (3-4): ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره گلپر……………………………………………………………………………………..47

شکل (3-5): ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره مریم گلی…………………………………………………………………………….48

شکل (3-6): ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره ترکیبی…………………………………………………………………………………49

شکل (3-7): ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره­ها و آنتی­بیوتیک­های مورد مطالعه علیه استافیلوکوکوس اورئوس…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………51

شکل (3-8): ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره­ها و آنتی­بیوتیک­های مورد مطالعه علیه باسیلوس سرئوس…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………52

شکل (3-9): ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره­ها و آنتی­بیوتیک­های مورد مطالعه علیه اشرشیا کلی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………53

شکل (3-10): ارزیابی فعالیت ضد میکروبی عصاره­ها و آنتی­بیوتیک­های مورد مطالعه علیه سالمونلا انتریتیدیس………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….54

شکل (3-11): نتایج میزان فنل عصاره بادام کوهی…………………………………………………………………………………………..60

شکل (3-12): نتایج میزان فنل عصاره بومادران………………………………………………………………………………………………..61

شکل (3-13): نتایج میزان فنل عصاره کلپوره……………………………………………………………………………………………………62

شکل (3-14): نتایج میزان فنل عصاره گلپر………………………………………………………………………………………………………63

شکل (3-15): نتایج میزان فنل عصاره مریم گلی………………………………………………………………………………………………64

شکل (3-16): نتایج مقایسه­ای میزان فنل عصاره­ها و اسیدگالیک……………………………………………………………………65

شکل (3-17): نتایج مهار رادیکال­های آزاد عصاره بادام کوهی…………………………………………………………………………67

شماره و عنوان شکل­ها……………………………………………………………………………………………………..صفحه

 

شکل (3-18): نتایج مهار رادیکال­های آزاد عصاره بومادران………………………………………………………………………………68

شکل (3-19): نتایج مهار رادیکال­های آزاد عصاره کلپوره…………………………………………………………………………………69

شکل (3-20): نتایج مهار رادیکال­های آزاد عصاره گلپر…………………………………………………………………………………….70

شکل (3-21): نتایج مهار رادیکال­های آزاد عصاره مریم گلی……………………………………………………………………………71

شکل (3-22): نتایج مقایسه­ای درصد مهار عصاره­ها و اسیدآسکوربیک……………………………………………………………72

شکل (3-23): نتایج مقایسه­ای میانگین IC50……………………………………………………………………………………………………73

شکل (3-24): نتایج تعیین قدرت احیاکنندگی عصاره بادام کوهی…………………………………………………………………..74

شکل (3-25): نتایج تعیین قدرت احیاکنندگی عصاره بومادران……………………………………………………………………….75

شکل (3-26): نتایج تعیین قدرت احیاکنندگی عصاره کلپوره…………………………………………………………………………..76

شکل (3-27): نتایج تعیین قدرت احیاکنندگی عصاره گلپر……………………………………………………………………………..77

شکل (3-28): نتایج تعیین قدرت احیاکنندگی عصاره مریم گلی…………………………………………………………………….78

شکل (3-29): نتایج مقایسه­ای قدرت احیاکنندگی عصاره­ها و اسیدآسکوربیک………………………………………………79

فهرست جدول­ها

 

 

شماره و عنوان جدول­ها……………………………………………………………………………………………………صفحه

 

جدول (3-1): حساسیت سویه­های باکتریایی به آنتی­بیوتیک انتخابی……………………………………………………………..50

جدول (3-2): تعیین حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) عصاره­ها………………………………………………………………….55

جدول (3-3): تعیین حداقل غلظت مهارکنندگی (MBC) عصاره­ها………………………………………………………………..56

جدول (3-4): تشخیص آلکالوئید………………………………………………………………………………………………………………………..57

جدول (3-5): تشخیص آنتوسیانین……………………………………………………………………………………………………………………57

جدول (3-6): تشخیص تانن……………………………………………………………………………………………………………………………….58

جدول (3-7): تشخیص ساپونین………………………………………………………………………………………………………………………..58

• گیاهان دارویی

 

1-1-1 صفات گیاهان دارویی

گیاهانی که حداقل دارای صفات زیر باشند، گیاه دارویی، نامیده می­شوند:

 

با توجه به افزایش قیمت حامل های انرژی در سالهای اخیر و مشکلات زیست محیطی که در اثر مصرف کنترل نشده این حامل ها ایجاد شده است امروزه بهینه سازی و مدیریت مصرف انرژی با هدف کاهش مصرف در کشورهای جهان  جایگاه ویژه ای یافته است. مهمترین مرحله در مدیریت مصرف انرژی   فرایند ممیزی می باشد که به معنی بررسی دقیق اطلاعات محیطی و شناسایی عواملی است که کنترل آنها در کاهش مصرف انرژی موثر می باشد. در سالهای اخیر با پیشرفت های چشمگیر در علم  فناوری اطلاعات امکان پایش و ثبت مداوم  پارامترهای محیطی که در مصرف انرژی موثر هستند فراهم شده است و سیستم های SCADA[1]  به عنوان بخشی از زیرساخت این فناوری در راستای پایش وکنترل داده های محیطی توسعه یافته اند. با به کارگیری سیستم های SCADA  امکان یک ممیزی دقیق از مصرف انرژی  فراهم می گردد همچنین با اعمال فرایندهای کنترلی با بهره گرفتن از سیستم های  SCADA  امکان کاهش مصرف انرژی میسر می گردد که با دستیابی به این هدف ضمن کاهش هزینه ها ، بهره وری افزایش پیدا می کند .دررساله حاضر روش های  کاربردی سیستم های SCADA  در  مدیریت و کاهش مصرف انرژی با توجه به تحقیقات پیشین  مورد بررسی قرار می گیرد و در ادامه به عنوان یک مطالعه کاربردی ، روش استفاده از سیستم های نرم افزاری   SCADA   در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی در کوره های الکتریکی که کاربرد زیادی در صنایع ایران دارند پیاده سازی می گردد ودر انتها ضمن تحلیل نتایج حاصل از اجرای  این روش  کاربردی پیشنهاداتی در مورد بهبود  عملکرد روش ها در تحقیقات  آینده ارائه خواهد گردید .

کلمات کلیدی : سیستم های SCADA ، مصرف انرژی ، مدیریت   انرژی ، بهینه سازی

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                 صفحه

فصل اول: مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………..   1

1-1-پیشگفتار                                                                                        1

1-1-1-عوامل اقتصادی مدیریت مصرف انرژی                                              1

1-1-2-تعریف مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی                                       2

1-3-نقش فناوری اطلاعات در بهینه سازی و مدیریت مصرف انرژی                       3

1-4-تعریف سیستم های SCADA                                                           4

1-5-سیستم های SCADA و مدیریت مصرف انرژی                                      5

1-6-ضرورت انجام تحقیق                                                                        5

1-7-اهداف تحقیق                                                                                 6

1-8-مروری بر فصل های پایان نامه                                                             7

فصل دوم :مبانی نظری تحقیق……………………………………………………………8

2-1-مقدمه                                                                                          8

2-2-تاریخچه مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی                                          8

2-2-1-دوره اول :صرفه جویی 1981-1973                                              9

2-2-2-دوره دوم :مدیریت انرژی 1993-1981                                           9

2-2-3-دوره سوم:خرید انرژی به بهای کمتر 2000-1993                            10

2-2-4-دوره چهارم :توجه به مسائل زیست محیطی 2010-2000                  11

2-2-5-دوره پنجم :فناوری پاک 2020-2010                                          11

2-3-مراحل مدیریت مصرف انرژی                                                            12

2-3-1-مرحله اول: :شناسایی فرصت ها                                                   12

2 -3-2-مرحله دوم :اولویت بندی فعالیت ها                                              13

2-3-3-مرحله سوم :به انجام رساندن فرایندها به طور موفقیت آمیز                   13

2-3-4-مرحله چهارم :مرحله بازبینی و اصلاح مستمر                                   13

2-4-کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت مصرف انرژی                                     14

2-4-1-نقش اینترنت و تجارت الکترونیک در مدیریت مصرف انرژی                  14

2-4-2-مدیریت و برآورد نیاز به مصرف انرژی                                             15

2-4-3-روش های کنترل شبکه ای                                                            16

2-4-3-1-سیستم  های SCADA                                                    16

2-4-3-2-سیستم ذخیره سازی اطلاعات تجهیزات                                    17

2-4-3-3-سیستم مدیریت انرژی EMS                                                17

2-4-3-4-سیستم مدیریت تولید انرژی  GMS                                       18

2-4-3-5-سیستم مدیریت توزیع انرژی DMS                                       18

2-4-4 –سیستم اطلاعات جغرافیایی   GIS                                              19

2-4-4-1-منابع اطلاعات در سیستم GIS                                             20

2-4-4-2-کاربردهای GIS در صنعت انرژی                                           20

2-4-5-سیستم اطلاعات مشتری CIS و CRM                                        21

2-4-6-سیستم اطلاعات انرژی EIS                                                       23

2-4-7-برنامه ریزی منبع انرژی ERP                                                    24

2-4-8-ممیزی خریداران انرژی و برنامه های کاربردی                                  24

2-6-بررسی سیستم های SCADA                                                         25

2-6-1-تاریخچه سیستم های SCADA                                                 26

2-6-2-ساختار سیستم های SCADA                                                  27

2-6-3-عملیات در سیستم های SCADA                                              28

 

2-6-4-مزایای استفاده از سیستم های SCADA                                      29

2-6-5-کاربرد سیستم های SCADA  در مدیریت مصرف انرژی                   30

2-7-نتیجه گیری فصل                                                                          31

فصل سوم :پیشینه پژوهشی ……………………………………………………………………………………………32

3-1-مقدمه                                                                                          32

3-2-کاربرد سیستم های SCADA  در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی       32

3-2-1-صرفه جویی در مصرف انرژی                                                     32

3-2-2-کاربرد سیستم های SCADA  در افزایش بازدهی سازمان                32

3-2-3-مزایای صرفه جویی در مصرف انرژی                                            33

3-2-4-آنالیز ROI                                                                        33

3-3-مراحل و روش های به کارگیری سیستم های SCADA  در مدیرت انرژی        34

3-3-1-آنالیز و بررسی دقیق میزان مصرف انرژی و اوج بار مصرفی                    34

3-3-2-آنالیز و اندازه گیری سایر داده های مورد نیاز در مدیریت مصرف انرژی       35

3-4-کاربرد سیستم های SCADA  در افزایش راندمان                                   36

3-5-زمانبندی کارکرد مصرف کننده ها به وسیله سیستم های SCADA             38

3-6-کاربرد سیستم های SCADA  در مدیریت سیستم روشنایی                      38

3-7-کاربرد سیستم های SCADA  در مدیریت و کنترل تجهیزات                    40

3-8-کاربرد سیستم های SCADA  در سازماندهی پرسنل فنی                        40

 

3-9-کاربرد سیستم های SCADA  در کاهش استهلاک تجهیزات                    41

3-9-1-کاهش استهلاک تجهیزات با کم کردن حجم کاری                            42

3-9-2-کاهش استهلاک با اعمال روش های کنترلی                                    42

3-10-کاربردسیستم های SCADA  در صنعت برق                                     42

3-10-1-کاربرد سیستم هایSCADA  درافزایش راندمان نیروگاه های برق     42

3-10-2-ایجاد شبکه های هوشمند و بهبود راندمان شبکه برق سراسری            43

3-11-کاربرد منطق فازی و هوش مصنوعی در مدیریت و بهینه سازی مصرف         43

3-11-1-استفاده از هوش مصنوعی در پیش بینی مقدار مصرف انرژی               43

3-11-2-بهره گیری از منطق فازی برای پیش بینی مقدار مصرف                    44

3-12-کاربرد منطق فازی در کاهش مصرف انرژی در کوره های صنعتی                45

3-13-کاربرد سیستم های SCADA  در مدیریت سیستم های مرتبط با دما        46

3-13-1-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت سیستم های گرمایشی      46

3-13-2-پایش و ثبت دقیق دما بر حسب زمان                                          46

3-13-3-امکان پیاده سازی روش های پیشرفته کنترل دما                              47

3-13-4-امکان استفاده از تقویم زمانی برای کارکرد سیستم تهویه مطبوع         48

3-14-داده کاوی اطلاعات سیستم های SCADA  جهت افزایش امنیت               48

3-15-استفاده از میکرو کنترولرجهت بهبود عملکرد سیستم های SCADA       49

3-16-استفاده از قابلیت های نرم افزارSCADA  در فرایند کنترل                   49

3-17-امکان استفاده از OPC در نرم افزار SCADA                                 50

3-18-استفده از سیستم های SCADA  بر مبنای وب                                   50

3-19-استفاده از روش های مدل سازی در مدیریت انرژی                                 51

3-20-جمع بندی تحقیقات گذشته                                                          52

3-21-نتیجه گیری فصل                                                                       53

فصل چهارم :روش پیاده سازی ، آزمایش ها و نتایج…………………………………………………..55

4-1-مقدمه                                                                                      55

4-2-اهداف مدیریت انرژی در کوره های الکتریکی                                       55

4-2-1-کاهش انرژی مصرفی در کوره های الکتریکی                                56

4-2-2-کاهش اوج بار مصرفی در کوره های الکتریکی                               56

4-3-فرایند مصرف انرژی در یک کوره الکتریکی                                         56

4-3-1-اندازه گیری دما                                                                    59

4-3-2-اندازه گیری پارامترهای مرتبط با مصرف انرژی                              60

4-3-3-کنترل توان در کوره های الکتریکی                                            61

4-4-طراحی فرایند مدیریت مصرف انرژی در کوره های الکتریکی                   63

4-4-1-تععین پارامترهای مورد نیاز جهت اندازه گیری و کنترل                   63

4-4-2-انتخاب RTU  ها جهت فرایند مدیریت مصرف انرژی                     64

4-4-3-ارتباط نرم افزار SCADA  با RTU  ها                                    65

4-4-4-پروتکل های ارتباطی                                                             66

4-4-5-نصب تجهیزات جهت فرایند آزمایشی                                         71

4-4-6-نصب RTU ها در نرم افزار SCADA                                     76

4-4-7-بررس عملکرد سیستم کنترل توان                                             78

4-5-آزمایش اول:بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل ON/OFF          79

4-5-1-طراحی نرم افزار جهت آزمایش اول                                           79

4-5-2-بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی در آزمایش اول      82

4-6-آزمایش دوم :بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل ON/OFF

با اعمال محدودیت در اوج بار مصرفی                                                   85

4-6-1-اصلاح برنامه نرم افزاری جهت آزمایش دوم                                 86

4-6-2-بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش دوم      87

4-7-آزمایش سوم :بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل PID              89

4-7-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش سوم-روش کنترلی PID        89

4-7-2- بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش سوم    92

4-8-آزمایش چهارم :  بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل PID

همراه با اعمال محدودیت توان                                                           94

4-8-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش چهارم                               95

4-8-2- بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش سوم     95

4-9-آزمایش پنجم :بررسی روند مصرف انرژی در روش PID  همراه با

اعمال محدودیت توان در پیش بینی کوتاه مدت                                  97

4-9-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش پنجم                                 97

4-9-2-بررسی و تحلیل نمودارهای آزمایش پنجم                                   99

4-10-نتیجه گیری فصل                                                                  102

فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری و پیشنهادها ……………………………………………………104

5-1-مقدمه                                                                                  104

5-2-نتایج بدست آمده از فرایندهای آزمایشی                                        104

5-2-1-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش اول                                           105

5-2-2-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش دوم                                           106

5-2-3-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش سوم                                          106

5-2-4-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش چهارم                                       107

5-2-5-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش پنجم                                        107

5-3-مزایای استفاده از طرح ارائه شده در تحقیق                                     107

5-3-1-کاهش هزینه های مستقیم                                                    108

5-3-2-کاهش هزینه های غیر مستقیم                                               108

5-3-3-بهبود فرآین تولید و تاثیر آن بر افزایش کیفیت                            108

5-4-پیشنهادات جهت ادامه کار در آینده                                              109

5-4-1-استفاده از روش های کنترل نوین                                            109

5-4-2-محاسبه نرخ بازگشت سرمایه                                                 109

5-4-3-استفاده از سیستم های مدیریت انرژی اقتصادی                          109

5-5-4-ارتباط با سایر نرم افزار های سازمانی                                       110

5-4-5-افزایش راندمان تجهیزات با بهره گرفتن از ظرفیت بهینه                    110

مراجع                                                                                         111

چکیده  به زبان انگلیسی                                                                   115

 

 

فهرست جدول ها

صفحه

جدول 4-1-RTU  های استفاده شده در فرایند آزمایشی                                         65

جدول 4-2-قالب بسته های اطلاعاتی در پروتکل Modbus RTU                             69

جدول 4-3-ارسال یک در خواست از Master                                                      70

جدول 4-4-ارسال یک پاسخ از Slave                                                              70

جدول 4-5-لیست تجهیزات استفاده شده در فرایند آزمایشی مدیریت مصرف انرژی         73

جدول 4-6-تعیین مقدار اوج بار در هر مرحله                                                        86

جدول 5-1-مشخصات 5 فرایند آزمایشی                                                           105

جدول 5-2-نتایج حاصل از 5 فرایند آزمایشی                                                      105

فهرست شکل ها

 

صفحه

شکل 1-1-ساختار کلی سیستم های SCADA                                                    28

شکل 3-1-کاربرد سیستم های SCADA  در کنترل اوج بار مصرفی                          35

شکل 3-2-افزایش راندمان پمپ های آبرسان با بهره گرفتن از سیستم های SCADA          37

شکل 3-3-کاهش هزینه انرژی ماهینه در اثر افزایش راندمان پمپ ها                           38

شکل 3-4-کاربرد سیستم های SCADA  در کنترل سیستم های روشنایی                  40

شکل 3-5-کاربرد سیستم های SCADA  در پایش مداوم انرژی                               41

شکل 3-6-کاربرد منطق فازی در پیش بینی مقدار مصرف انرژی                                 45

شکل 3-7-نمودار مقایسه مصرف انرژی در سیستم کنترل Fuzzy وon/off             47

شکل 4-1-یک نمای کلی از یک کوره الکتریکی                                                     59

شکل 4-2-تغییر ولتاژ موثر با تغییر زاویه آتش تریستور ها                                        62

شکل 4-3-سیستم کنترل توان scr  با ورودی آنالوگ                                           62

شکل 4-4-نحوه ارتباط rtu ها با سرور مرکزی در استاندارد   rs485                     66

شکل 4-5-دیاگرام سیستم طراحی شده جهت مدیریت مصرف انرژی کوره های الکتریکی   72

شکل 4-6-تصویر تجهیزات نصب شده جهت فر آیند مدیریت مصرف انرژی                    76

شکل 4-7-نصب rtu در نرم افزار SpecView                                                 77

شکل 4-8-رابطه بین مقدار DAC و توان خروجی در فرایند مورد آزمایش                    78

شکل 4-9-نمودار فرایند حرارتی آزمایشی                                                            79

شکل 4-10-پروگرامر طراحی شده در محیط نرم افزاری SpecView                         80

شکل 4-11-اضافه کردن نمودار ها در نرم افزار SpecView                                    82

شکل4-12-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش اول                                83

شکل 4-13-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش اول                                      84

شکل 4-14-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش اول                      85

شکل4-15-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش دوم                                87

شکل 4-16-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش دوم                                    88

شکل 4-17-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش دوم                    89

شکل 4-18-پیاده سازی الگوریتم کنترلی PID  در نرم افزار  SpecView                 91

شکل 4-19-کنترلر PID  طراحی شده در نرم افزار SpecView                             92

شکل4-20-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش سوم                             93

شکل 4-21-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش سوم                                   93

شکل 4-22-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش سوم                   94

شکل4-23-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش چهارم                           95

شکل 4-24-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش چهارم                                 96

شکل 4-25-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش چهارم                 97

شکل 4-26-طراحی یک سیستم کنترل PID  با قابلیت بیش بینی کوتاه مدت توان        98

شکل4-27-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش پنجم                             99

شکل 4-28-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش پنجم                                  100

چکیده 1

1. فصل اول-کلیات تحقیق.. 2

1-1-مقدمه. 3
1-2- بیان مسئله تحقیق.. 3
1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق.. 4
1-4- اهداف تحقیق.. 4
1-5- روش تحقیق.. 4
1-6- فصول پایان نامه. 5

2. فصل دوم-معرفی بندر لنگه. 6

2-1-مقدمه. 7
2-2- تاریخچه و سابقه بندرلنگه. 7
2-3-آب و هوا 9
2-4-ارتفاعات.. 10
2-5- انواع بادها در هرمزگان. 11
2-6- طرح توسعه بندر لنگه. 11

3. فصل سوم-مروری بر تحقیقات انجام شده 13
4. فصل چهارم-نحوه مدلسازی.. 18

4-1-روش تحقیق.. 19
4-2-معادلات حاکم در مدل نفوذ امواج. 20
4-3- روش مدل سازی در نرم افزار 22
4-4-معیار آرامش حوضچه. 28

5. فصل پنجم-نتایج مدلسازی.. 29

5-1-مقدمه. 30
5-2- گلموج مقابل بندر 30
5-3- بررسی نفوذ امواج به درون حوضچه بندر لنگه پس از طرح توسعه. 31
5-3-1- پلان جانمایی.. 31
5-3-2- جهات مورد مطالعه. 31
5-3-3- طراحی مدل. 32
5-3-4- مشخصات داده‌‌های ورودی به مدل در جهات مختلف.. 34
5-3-5- نتایج شبیه‌سازی.. 34
5-3-5-1- تعیین درصد ایام ناآرام. 34
5-3-5-2-نتیجه گیری وضعیت نفوذ امواج بندر پس از طرح توسعه. 43
5-4- ارائه راه حل جهت تامین آرامش در تمام سطح حوضچه. 45
5-4-1-گزینه های جانمایی جهت مقابله با امواج سهیلی.. 45

 

5-4-1-1-گزینه اول. 45
5-4-1-2-گزینه دوم. 46
5-4-1-3-گزینه سوم. 48
5-4-2- نتایج نفوذ امواج گزینه های پیشنهادی.. 49
5-4-2-1-گزینه اول. 49
5-4-2-2-گزینه دوم. 50
5-4-2-3-گزینه سوم. 52

6. فصل ششم-بحث و نتیجه گیری.. 55

6-1- نتیجه گیری.. 56
6-2- پیشنهادات.. 57

7. منابع. 58

فهرست شکل ها
شکل ‏2‑1-  الف-پس از توسعه بندر لنگه     ب-پیش از توسعه بندر لنگه……………………………………………………………………. 12
شکل ‏4‑1– نمودار ضریب انعکاس در برابر Porosity .. 24
شکل ‏4‑2- روند مدل‌سازی نفوذ امواج برای بندر لنگه . 25
شکل ‏4‑3- ضریب تفرق امواج برای جهت 135 درجه برای شرایط مرزی تک‌جهتی (پلان پیشنهادی بندر لنگه)………………… 27
شکل ‏4‑4- تغییرات ضریب ناآرامی در طول خط یک برای کلیه جهات و پریودهای انتخابی (پلان موجود بندر لنگه)………….. 27
شکل ‏5‑1–الف )گلموج حاصل از مدلسازی در محدودۀ طرح بندر لنگه………………………………………………………………………. 30
شكل 5-1-ب )جانمایی موج‌شكن‌های موجود……………………………………………………………………………………………………………. 31
شکل ‏5‑3- لایۀ اسفنجی استفاده شده در شبیه‌سازی……………………………………………………………………………………………………. 33
شکل ‏5‑4-نتایج شبیه‌سازی تفرق و نفوذ امواج جهت 90 درجه برای موج شکن موجود…………………………………………………. 35
شکل ‏5‑5-نتایج شبیه‌سازی تفرق و نفوذ امواج جهت 5/112 درجه برای موج شکن موجود…………………………………………… 36
شکل ‏5‑6- نتایج شبیه‌سازی تفرق و نفوذ امواج جهت 135 درجه………………………………………………………………………………… 36
شکل ‏5‑7- نتایج شبیه‌سازی تفرق و نفوذ امواج جهت 5/157 درجه…………………………………………………………………………….. 37
شکل ‏5‑8- نتایج شبیه‌سازی تفرق و نفوذ امواج جهت 180 درجه………………………………………………………………………………… 37
شکل ‏5‑9-نتایج شبیه‌سازی تفرق و نفوذ امواج جهت 5/202 درجه……………………………………………………………………………… 38
شکل ‏5‑10-نتایج شبیه‌سازی تفرق و نفوذ امواج جهت 225 درجه………………………………………………………………………………. 38
شکل ‏5‑11- موقعیت استخراج نتایج شبیه‌سازی تفرق و نفوذ امواج موج شکن موجود……………………………………………………. 39
شکل ‏5‑12-ضریب توزیع ارتفاع موج منتشره از جهت 90 درجه در موقعیتهای مختلف حوضچه……………………………………… 39
شکل ‏5‑13-ضریب توزیع ارتفاع موج منتشره از جهت 5/112 درجه در موقعیتهای مختلف حوضچه……………………………….. 40
شکل ‏5‑14-ضریب توزیع ارتفاع موج منتشره از جهت 135 درجه در موقعیتهای مختلف حوضچه…………………………………… 40
شکل ‏5‑15-ضریب توزیع ارتفاع موج منتشره از جهت 5/157 درجه در موقعیتهای مختلف حوضچه……………………………….. 41
شکل ‏5‑16-ضریب توزیع ارتفاع موج منتشره از جهت 180 درجه در موقعیتهای مختلف حوضچه…………………………………… 41
شکل ‏5‑17-ضریب توزیع ارتفاع موج منتشره از جهت 5/202 درجه در موقعیتهای مختلف حوضچه……………………………….. 42
شکل ‏5‑18-ضریب توزیع ارتفاع موج منتشره از جهت 225 درجه در موقعیتهای مختلف حوضچه…………………………………… 42
شکل ‏5‑19-درصد ایام ناآرام در موقعیتهای حائز اهمیت بر اساس معیار 30 سانتی‌متری برای حوضچه جدید……………………. 43
شکل ‏5‑20- گلموج دهانه بندر………………………………………………………………………………………………………………………………… 44
شکل ‏5‑21- گزینه اول…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 46
شکل ‏5‑23- گزینه سوم…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 48
شکل ‏5‑24- نفوذ امواج جهت جنوب (180 درجه) گزینه اول…………………………………………………………………………………….. 49
شکل ‏5‑25- نفوذ امواج جهت شرق (90 درجه) گزینه دوم………………………………………………………………………………………… 52
شکل ‏5‑26-نفوذ امواج جهت جنوب (180 درجه) گزینه سوم…………………………………………………………………………………….. 53
شکل ‏5‑27-نفوذ امواج جهت شرق (90 درجه) گزینه سوم…………………………………………………………………………………………. 54
فهرست جدول ها
جدول ‏4‑1- حداكثر ارتفاع موج مجاز در محل پهلوگیری شناورها 28
جدول ‏5‑1- مشخصات امواج دهانه بندر. 44

چکیده

 
بندر لنگه بدلیل موقعیت خاص جغرافیائی از گذشته های دور به عنوان یک ایستگاه ترانزیتی بار و مسافر فعالیت می نموده است. این فعالیت طی سالهای گذشته باعث ارتقای انتظارات از آن گردیده ، بطوریکه برنامه‌ی توسعه‌ی آن به اجرا درآمده است . آینده نگری در توسعه‌ی بندر، مدیریت آن را بر آن داشته تا پذیرش شناورهای بزرگتری را در طرح توسعه مد نظر داشته باشد، بطوریکه با اجرای اطاله موج شکن شرقی، مساحت حوضچه 28 هکتاری حاصله اجازه تردد شناورهای 7 تا 10 هزار تن را نیز در آینده نزدیک ممکن می سازد.در حال حاضر بهره برداری حجم زیاد شناورهای سنتی (لنج ها)  از حوضچه و عدم وجود فضای کافی جهت لنگراندازی آنها منجر به توقف شناور‌ها در تمام سطح حوضچه گردیده است.در طرح توسعه بندر لنگه جانمایی خطوط پهلوگیری بنحوی است که در حوضچه 99 درصد مواقع دارای آرامش(ارتفاع امواج پای اسکله کمتر از 30 سانتی متر) می باشند. اما در 1 درصد مابقی مواقع امواجی مانند امواج سهیلی ( امواج 180 درجه) که درصد وقوع بسیار پایینی دارند، در تمام سطح بندر شرایط آرامش لازم جهت لنگراندازی لنج ها وجود ندارد و پهلوگیری شناورها را مختل می سازند. هدف این تحقیق ارائه راه حل به منظور ایجاد شرایط بهره برداری مناسب در تمامی مواقع سال است. جهت  بررسی نفوذ امواج در داخل حوضچه و بررسی میزان ارامش آن از مدل BW از بسته نرم افزاری Mike21 استفاده شده است. با توجه به آیین نامه ژاپن که برای این بندر درصدمجاز