(L.) DC.

به منظور شناسایی نماتدهای انگل گیاهی ریزوسفر مزارع خانواده کدوئیان استان خراسان رضوی، طی سال های 1388 ، 1389و 1390 تعداد 54 نمونه خاک از مزارع گیاهان خانواده کدوئیان استان جمع آوری گردید. نمونه های خاک به آزمایشگاه گیاه پزشکی دانشگاه فردوسی مشهد منتقل شده و در دمای 4 درجه سانتی گراد نگهداری شدند.سپس مرحله ی شستشوی خاک ها واستخراج نماتدها با بهره گرفتن از روش تغییر یافته تلفیق الک و سانتریفیوژ جن کینز(Jenkins, 1964 ) انجام شد ونماتدهای استخراجی طبق روش دگریس (De Grisse, 1969 ) تثبیت  و به گلیسیرین منتقل شدند. سپس از آنها اسلایدهای میکروسکوپی توسط میکروسکوپ نوری جهت بررسی مشخصات مرفولوژیکی تهیه شد. درنهایت تعداد 1800 نماتد از 54 نمونه خاک،پس از اندازه گیری  های لازم و رسم تصاویر مورد نیاز شناسایی شدند که با بهره گرفتن از منابع و کلیدهای موجود توانستند در 23 گونه نماتد متعلق به 15 جنس طبقه بندی شدند که عبارتند از:

 

Aphelenchus avenae, A. isomerus, Basiria graminophila, Boleodorus thylactus, Ditylenchus medicaginis, D. tenuidens, Filenchus cylindricaudus, F. thornei, F. vulgaris, ، Helicotylenchus egyptiensis, H. pseudorobustus, Geocenamus  tenuidens, Irantylenchus clavidorus, ، Merlinius brevidens, ، Meloidogyne javanica ,، Neopsilenchus  magnidens, Pratylenchus coffeae, ، P. thornei, P. neglectus, Psilenchus iranicus, Tylenchorhynchus goffarti, T. solani, Zygotylenchus  guevarai

از بین جنس ها و گونه های شناسایی شده چهارگونه ، Psilenchus iranicus ، F. vulgaris ، Geocenamus tenuidens و  Meloidogyne javanica بیشترین فراوانی را در مزارع استان برخوردار بودند.در ادامه تحقیق، به منظور شناسایی نماتدهای ریشه گرهی مزارع کدوئیان استان تعداد 8 نمونه خاک و ریشه آلوده به نماتد از مناطق مختلف استان جمع آوری گردید. که در این نمونه ها گونه Meloidogyne javanica جداسازی و شناسایی گردید.

 

کلید واژه‌ها: خراسان رضوی،  ریزوسفر ، کدوئیان ، نماتدهای انگل گیاهی

فهرست مطالب

فصل اول. 1

مقدمه و اهمیت تحقیق. 1

1-1-گیاهشناسی خانواده کدوئیان. 1

1-1-1-گیاه شناسی خربزه ، منشأ و تاریخچه. 1

1-1-2-گیاه شناسی خیار، منشأ و تاریخچه. 4

1-1-3-گیاه شناسی طالبی، منشأ و تاریخچه. 3

1-1-4-گیاه شناسی کدو، منشأ و تاریخچه. 3

1-1-5-گیاه شناسی هندوانه ، منشأ و تاریخچه. 4

1-2- نیازهای محیطی خانواده کدوئیان. 4

1-3- بررسی وضعیت سطح زیر کشت، عملکرد و تولید در جهان. 5

1-4- بیماری های مهم کدوئیان. 6

1-5- اهمیت و اهداف تحقیق. 6

فصل دوم. 9

بررسی منابع. 9

2-1- اهمیت نماتد های انگل گیاهی بر روی خانواده کدوئیان. 9

2-2- مطالعات انجام شده در جهان و ایران. 10

فصل سوم. 15

مواد و روش ها 15

3-1- نمونه برداری.. 15

3-2- استخراج نماتدها 18

3-2-1- استخراج نماتدهای کرمی شکل از خاک.. 18

از ریشه. 19

3-4- کشتن، ثابت کردن و انتقال نماتدها به گلیسیرین خالص…. 20

3-5- تهیه اسلاید های میکروسکوپی.. 21

3-5-1- تهیه اسلایدهای دایم از نماتدهای کرمی شکل. 21

و تهیه اسلاید میکروسکوپی.. 22

3-6- مشخصات مورفولوژیک و مورفومتریک مورد استفاده در تشخیص گونه ها 22

3-6-1- مورفومتری و رسم تصاویر. 24

3-7- جداسازی نماتد های ریشه گرهی و خالص سازی آنها 26

: 27

3-8-1-انجام واکنش PCR : 27

3-8-2-روش دستی PCR.. 28

3-8-3- تشخیص فرآورده های PCR.. 29

فصل چهارم. 31

نتایج و بحث.. 31

4-1- نتایج.. 31

4-2- شرح جنس ها و گونه های شناسایی شده 32

 

1865. 32

Bastian , 1865. 32

Anderson & Hooper,1980. 33

1959. 34

siddiqi,1959. 35

1941. 37

Thorne, 1941. 37

1936. 39

Wasilewska, 1965. 39

Gritzenko, 1971. 40

Andrassy,1954 (Mey,1961) 42

(wu,1969) siddiqi, 1986. 43

(Thorne & Malek,1968)Siddiqi,1986. 44

(Brzeski,1963) Lownsbery ,1985. 46

1968. 47

  , Thorne & Malek, 1968. 48

1945. 51

,  Tarjan, 1964. 52

(Steiner,1964) Golden ,1956. 53

1972. 55

,  Kheiri,1972. 56

1892. 57

(Treub,1885) chitwood, 1949. 59

1970. 61

(Allen,1955) siddiqi,1970. 61

1968. 63

(Thorne,1949) Thorne & Malek, 1968. 64

1936. 66

(Zimmermann, 1898)Filipjev & Schuurmans Stekhoven, 1941. 66

(Rensch, 1924) Filipjev & Schuurmans stekhoven, 1941. 67

, Sher & Allen ,1953. 68

1921. 70

, Kheiri,1970. 71

1913. 72

, Sturhan, 1966. 74

, Gupta & Uma, 1982. 74

1963. 76

(Tobar jimenz, 1963) Braun & Loof,1966. 76

فصل پنجم. 79

نتیجه گیری کلی و پیشنهادات.. 79

5-1- نتیجه گیری کلی.. 79

5-2- پیشنهادات.. 79

منابع   81

فهرست جداول

جدول3-1: مکان، زمان و نوع آبیاری در نمونه های خاک جمع آوری شده 16

جمع آوری شده 19

جدول 3-3-: اجزاﺀ واکنش PCR برای ژن ITS. 28

جدول 3-4-: برنامه PCR مورد استفاده برای ژن ITS. 29

(اندازه ها بر حسب میکرومتر). 34

(اندازه ها برحسب میکرومتر). 36

(اندازه ها بر حسب میکرومتر). 38

از استان خراسان رضوی(اندازه ها بر حسب میکرومتر). 42

(اندازه ها بر حسب میکرومتر). 47

از استان خراسان رضوی (اندازه ها بر حسب میکرومتر). 50

(اندازه ها بر حسب میکرومتر). 55

(اندازه ها بر حسب میکرومتر). 57

  از استان خراسان رضوی (اندازه ها بر حسب میکرومتر). 60

(اندازه ها بر حسب میکرومتر). 63

s (اندازه ها بر حسب میکرومتر). 65

(اندازه ها بر حسب میکرومتر). 70

(اندازه ها بر حسب میکرومتر). 72

(اندازه ها بر حسب میکرومتر). 75

(اندازه ها بر حسب میکرومتر). 77

فهرست اشکال

– نقشه مکان های نمونه برداری توسط دستگاه GPS. 17

– نتیجه الکتروفورز محصول PCR ونمایشگر محدوده ی مارکر. 30

مقدمه و اهمیت تحقیق

 

1-1-گیاهشناسی خانواده کدوئیان

 

1-1-1-گیاه شناسی خربزه ، منشأ و تاریخچه

 

نام علمی خربزه Cucumis melo L.

عقیده کلی بر این است که منبع اولیه خربزه  آسیا است و چون شاهدی دال بر کاشت آن در زمان های قدیم موجود نیست ، احتمالاً در زمان های قدیم کاشت نمی شده است .

فهرست مطالب
هدف……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………1
مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….2
.. 5
1-1- مقدمه. 6
1-2- مروری بر فعالیت‌های انجام‌گرفته. 6
1-3- تعریف موشک حامل.. 9
1-4- تقسیم‌بندی موشک‌های حامل.. 10
1-4-1- کلاس وزنی موشک‌های حامل.. 10
1-4-2- محدوده کاربردی موشک‌های حامل.. 11
1-4-3- بار محموله موشک‌های حامل.. 11
1-4-4 تعداد دفعات مصرف.. 11
1-4-5- نحوه ترکیب ساختاری موشک‌های حامل.. 11
1-4-5-1- تعداد مراحل.. 11
1-4-5-2- نوع ترکیب موشک‌های حامل.. 13
1-5- صنایع تولید بخش‌های مختلف حامل فضایی.. 13
1-5-1- بخش طراحی و تحقیقات.. 14
1-5-2- صنایع موتور 14
1-5-3- صنایع سازه 14
1-5-4 صنایع پیشران.. 15
1-5-5- صنایع هدایت و كنترل.. 15
1-5-6- صنایع تجهیزات پرتاب.. 15
1-6- طراحی حامل‌های فضایی.. 15
1-7- جمع بندی.. 16
.. 17
2-1- طراحی بهینه چند موضوعی.. 18
2-1-1- مقدمه. 18
2-1-2- لزوم استفاده از طراحی بهینه چند موضوعی.. 19
2-1-3- انواع روش های طراحی بهینه چند موضوعی.. 22
2-1-3-1- روش امکان پذیری چند موضوعی.. 23
2-1-3-2- روش امکان پذیری تک موضوعی.. 24
2-1-3-3- روش همه در یک مرتبه. 25
2-1-3-4- روش مشارکتی.. 26
2-1-3-5- روش بهینه‌سازی همزمان در زیرفضا 28
2-1-3-6- روش ترکیب سیستم جامع دو مرحله‌ای.. 30
2-2- روش‌های بهینه‌سازی.. 31
2-3- عدم قطعیت در طراحی.. 33
2-3-1- تعریف عدم قطعیت… 33
2-3-2- منابع و دسته بندی عدم قطعیت ها 36
2-3-3- تحلیل عدم قطعیت… 38
2-3-4- بررسی کلی روش‏های طراحی بر مبنای عدم قطعیت در دسترس… 38
2-3-4-2- طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان.. 40
2-3-4-3- طراحی مقاوم. 40
2-3-4-3-2- مقاومت هدف.. 43
2-3-4-3-3- مقاومت امکان‌پذیری.. 43
2-3-4-3-4- تخمین میانگین و واریانس تابع عملکرد. 44
2-3-4-3-5- بهینه سازی چند هدفی.. 44
2-4- جمع‌بندی.. 45
.. 46
3-1- مقدمه. 47
3-2- زیرسیستم‌های طراحی.. 47
3-2-1- مأموریت… 47
3-2-1-1- نوع مدار 48
3-2-1-2- پایگاه پرتاب.. 49
3-2-2- احتراق.. 50
3-2-3- طراحی موتور 55
3-2-3-1- طراحی محفظه احتراق.. 56
3-2-3-2- طراحی نازل.. 58
3-2-4- طراحی هندسه. 59
3-2-5- تخمین جرم. 60
3-2-6- شبیه‌سازی پرواز حامل‌ها 62
3-2-6-1- شبیه‌سازی جاذبه. 67
3-2-6-2- شبیه‌سازی اتمسفر. 68
3-2-6-3- برنامه زاویه فراز[36] 70
3-2-6-3-1- پرواز عمودی.. 71
3-2-6-3-2- پرواز مرحله اول.. 71
3-2-6-3-3- جدایش مرحله اول.. 71
3-2-6-3-4- پرواز مراحل بعد. 72

 

3-2-6-3-5- جدایش مراحل بعد. 72
3-2-6-3-6- جمع بندی محدودیت‌ها و قیود برنامه فراز 72
3-3- جمع بندی.. 72
.. 74
4-1- مقدمه. 75
4-2- مثال ریاضی.. 76
4-3- طراحی حامل به روش مشارکتی.. 79
4-4- طراحی حامل به روش امکان‌پذیری چند موضوعی.. 88
4-5- بررسی اثر عدم قطعیت‌ها روی حامل طراحی ‌شده 90
4-6- طراحی بهینه مقاوم مشارکتی یک حامل فضایی با رویکرد چند هدفی.. 93
5- پیشنهادات.. 111
6- مقالات.. 112
7- منابع. 113
 
 
فهرست اشکال
شکل1-1 شمای موشک حامل سفیر. 9
شکل1-2 تقسیم‌بندی موشک حامل[15] 10
شکل1-3 تأثیر پارامترها بر انتخاب تعداد مراحل حامل فضایی.. 12
شکل1-4 بلوک های حامل فضایی ساترن.. 12
شکل1-5 ساختار سری و ساختار خورجینی در موشک حامل.. 13
شکل1-6 روند طراحی حامل فضایی.. 16
شکل2-1 طراحی هواپیما از نگاه متخصصان زیرسیستم ها [16] 20
شکل2-2 تداخل موضوعات دخیل در طراحی [17] 21
شکل2-3 منطق تصمیم گیری برای انتخاب روش های بهینه سازی چند موضوعی [18] 22
شکل2-4 روش امکان پذیری چند موضوعی[13] 23
شکل2-5 روش تک موضوعی ممکن[13] 25
شکل2-6 روش همه در یک مرتبه[13] 25
شکل2-7 روش مشارکتی[13] 28
شکل2-8 بهینه‌سازی همزمان در زیرفضا[13] 29
شکل2-9 ترکیب سیستم جامع دو مرحله‌ای[13] 30
شکل2-10 روند کامل یک فرایند بهینه سازی تحت عدمقطعیت[23] 39
شکل2-11 حوزه کاربرد مسائل طراحی مقاوم و طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان[6] 42
شکل2-12 تفاوت نقطه بهینه در طراحی مقاوم و طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان[28] 43
شکل3-1 مدار بیضوی[29] 48
شکل3-2 تعدادی از پایگاه های پرتاب فضایی در دنیا[30] 49
شکل3-3 نمودار تغییرات ضربه خلأ بر حسب نسبت ترکیب اکسید کننده به سوخت برای پیشران های مختلف[31] 52
/UDMH.. 53
/UDMH.. 53
/UDMH.. 54
/UDMH.. 54
شکل3-8 تاثیر تغییرات فشار محفظه احتراق و نسبت گرمایی ویژه بر ضربه ویژه 57
شکل3-9 تاثیر تغییرات فشار محفظه احتراق و فشار خروجی از نازل بر ضربه ویژه 58
شکل3-10 نحوه چینش باک های پیشران[33] 59
شکل3-11 قسمت های مختلف تشکیل دهنده در طول یک حامل فضایی[32] 60
شکل3-12 نیروهای وارد بر موشک حامل.. 64
شکل3-13 اثر دوران زمین بر آزیموت پرتاب.. 66
شکل3-14 نمودار تغییرات شتاب جاذبه بر حسب تغییرات ارتفاع. 68
شکل3-15 نمودار تغییرات چگالی بر حسب تغییرات ارتفاع. 70
شکل4-1 روندنمای طراحی در این پایان‌نامه. 75
شکل4-2 فضای سه بعدی تابع هدف و قیود. 76
شکل4-3 اثر قیود بر فضای طراحی.. 77
شکل4-4 ساختار روش مشارکتی برای حل مثال ریاضی.. 78
شکل4-5 متغیرهای طراحی برنامه زاویه فراز 81
شکل4-6 روندنمای کلی طراحی بهینه مشارکتی حامل فضایی.. 83
شکل4-7 تغییرات ارتفاع برحسب زمان حامل طراحی ‌شده 86
شکل4-8 تغییرات سرعت برحسب زمان حامل طراحی ‌شده در دستگاه سرعتی و اینرسی.. 86
شکل4-9 تغییرات زوایای حمله، فراز و مسیر برحسب زمان حامل طراحی ‌شده 87
شکل4-10 نمودار تغییرات دینامیکی نسبت به زمان.. 88
شکل4-11 نمودار تغییرات جرم برحسب زمان.. 88
شکل4-12 ساختار طراحی امکان‌پذیری چند موضوعی حامل فضایی.. 89
شکل4-13 روندنمای اعمال عدم قطعیت‌ها روی حامل طراحی ‌شده 91
شکل4-14 نمودار تغییرات ارتفاع برحسب زمان تحت تأثیر عدم قطعیت‌ها 92
شکل4-15 نمودار تغییرات زاویه حمله برحسب زمان تحت تأثیر عدم قطعیت‌ها 92
شکل4-16 نمودار تغییرات سرعت برحسب زمان تحت تأثیر عدم قطعیت‌ها در دستگاه سرعتی.. 93
شکل4-17 روندنمای طراحی بهینه مقاوم مشارکتی حامل فضایی با رویکرد چند هدفی.. 96
شکل4-18 نمودار تغییرات ارتفاع برحسب زمان حامل طراحی شده به روش مقاوم مشارکتی با رویکرد چند هدفی.. 98
شکل4-19 نمودار تغییرات سرعت بر حسب زمان حامل طراحی شده به روش مقاوم مشارکتی با رویکرد چند هدفی.. 98
شکل4-20 نمودار تغییرات زوایای حمله، مسیر و فراز بر حسب زمان حامل طراحی شده به روش مقاوم مشارکتی با رویکرد چند هدفی   99
شکل4-21 نمودار تغییرات جرم بر حسب زمان حامل طراحی شده به روش مقاوم مشارکتی با رویکرد چند هدفی.. 99
شکل4-22 نمودار تغییرات هد دینامیکی بر حسب زمان حامل طراحی شده به روش مقاوم مشارکتی با رویکرد چند هدفی.. 100
شکل4-23 نمودار مقایسه ای تغییرات ارتفاع بر حسب زمان حامل های طراحی شده به روش مشارکتی و روش مقاوم مشارکتی با رویکرد چند هدفی   102
شکل4-24 نمودار مقایسه ای تغییرات سرعت بر حسب زمان حامل های طراحی شده به روش مشارکتی و روش مقاوم مشارکتی با رویکرد چند هدفی   103
شکل4-25 نمودار مقایسه ای تغییرات زوایای حمله، فراز و مسیر بر حسب زمان حامل های طراحی شده به روش مشارکتی و روش مقاوم مشارکتی با رویکرد چند هدفی.. 103
شکل4-26 نمودار مقایسه ای تغییرات هد دینامیکی بر حسب زمان حامل های طراحی شده به روش مشارکتی و روش مقاوم مشارکتی با رویکرد چند هدفی.. 104
شکل4-27 نمودار مقایسه ای تغییرات جرم بر حسب زمان حامل های طراحی شده به روش مشارکتی و روش مقاوم مشارکتی با رویکرد چند هدفی   105
 
فهرست جداول
جدول الف پرتاب‌کننده‌های حامل فضایی از ابتدا تاکنون…………………………………………………………………………………………………2
جدول3-1 مزایا و معایب انواع موتور در حامل های فضایی[15] 55
جدول4-1 مشخصات بهینه سازها برای حل مثال.. 78
جدول4-2 نتایج به دست آمده پس از حل مسئله. 79
جدول4-3 متغیرهای طراحی بهینه‌ساز 83
جدول4-4 پارامترهای طراحی.. 84
جدول4-5 مشخصات حامل طراحی ‌شده به روش طراحی بهینه مشارکتی.. 85

بهینه سازی پارامترهای فرایندی
دسته اول که به بهینه سازی در ساخت اشاره دارد، به مواردی همچون نوع کانال جریان، هندسه کانال، جنس اعضای تشکیل دهنده پیل و همچنین یک پیکربندی مناسب و … برمی­گردد. این پارامترها گرچه پارامترهای بسیار مهم و موثری هستند ولی به هیچ وجه در طی فرایند قابل تغییر نیستند و در کل فرایند ثابت اند. دسته دوم که مربوط به پارامترهای عملکردی یا پارامترهای فرایندی است شامل پارامترهای نظیر فشار سمت آند، فشار سمت کاتد، دمای کارکردی پیل سوختی، نرخ جریان ورودی در سمت آند و کاتد و …… هستند که قابلیت انعطاف داشته و در طول فرایند می­توانند تغییر کنند. تحقیق حاضر بعلت مشکلات موجود در بهینه سازی پارامترهای هندسی، به بهینه سازی سه پارامتر فشار سمت آند، فشار سمت کاتد و دمای کارکردی پیل سوختی پرداخته که در میان پارامترهای فرایندی از اهمیت وافری برخوردار است.
در این تحقیق الگوریتم ژنتیک به عنوان یکی از قویترین ابزارهای بهینه سازی به کار گرفته شده است و از نرم افزار پیل سوختی نوشته شده در گروه پژوهشی دانشگاه که بر اساس حل تحلیلی پیل سوختی عمل می کند، جهت ایجاد منحنی پلاریزاسیون و سپس منحنی توان استفاده شده است. ماکزیموم مقدار منحنی توان میزان بهینگی پارامترها (تابع برازندگی) در نظر گرفته شده است.
در الگوریتمهای ژنتیک معمولا از روش کدگذاری در مبنای دو برای مقادیر پارامترها استفاده می شود ولی برای راحتی کار و ایجاد سرعت بیشتر، در الگوریتم به کار گرفته شده از روش کدگذاری اعداد حقیقی بهره گرفته شده است همچنین برای عدم از بین رفتن جوابهای برازنده در نسلهای میانی از الگوریتم نخبه گرا استفاده شده است. در جدول زیر مقادیر به دست آمده برای سه پارامتر فوق و همچنین مقادیر بهینه گزارش شده از مقاله سلیمان و همکارش ]1[ آورده شده است.
 

 

 

 

 

 

 

 

 

پارامتر	مقدار بهینه حاصل از الگوریتم حاضر	مقدار گزارش شده بر اساس مرجع ]1[
دمای کارکردی پیل (oC)	75	75
فشار آند (bar)	5/4	5
فشار کاتد (bar)	5	5

 
در این تحقیق نمودارهای ماکزیمم توان بر حسب فشارهای جزیی آند و کاتد نشان داد تغییرات فشار سمت آند نسبت به تغییر مشابه فشار در سمت کاتد، در راندمان خروجی بسیار موثرتر است و حساسیت فشار آند نسبت به فشار کاتد بسیار بیشتر است که دلیل آن اهمیت انجام واکنشها و سوخت مصرفی در سمت آند است.
مقدار به دست آمده برای دمای کارکردی پیل نشان می دهد افزایش دما تا حدی بر راندمان پیل اثر مثبت گذاشته ولی اگر دما از مقدار خاصی تجاوز کند راندمان پیل کاهش چشمگیری خواهد داشت که این اتفاق را می توان به دلیل خشک شدن بیش از اندازه غشا توجیه نمود.
 
واژه های کلیدی :
پیل سوختی پلیمری، الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی، پارامتر های فرایندی، ماکزیموم توان
فهرست مطالب
فصل اول: 1
1-1 پیش‌ گفتار 2
1-2 پیل سوختی چیست‌ ؟ 2
1-3 بهینه سازی پارامترهای پیل سوختی پلیمری 4
1-3-1 بهینه سازی پارامترهای فرایندی 4
1-3-2 بهینه سازی در طراحی و ساخت پیل 5
1-4 پژوهشهای انجام شده در مورد بهینه سازی پارامترهای فرایندی پیل سوختی پلیمری 6
1-5 بهینه سازی پارامترهای فرایندی پیل سوختی پلیمری 8
فصل دوم: 11
2-1 تاریخچه مختصری از پیل‌های سوختی 12
2-2 انواع پیلهای سوختی : 15
2-2-1 پیل‌های سوختی آلكالینی 16
2-2-2 پیلهای سوختی پلیمری 16
2-2-3 پیل‌های سوختی اسید فسفریكی 16
2-2-4 پیل‌های سوختی كربنات مذاب 17
2-2-5 پیل‌های سوختی اكسید جامد 17
2- 3 طریقة عملكرد پیل سوختی پلیمری 17
2-4 اهمیت نیازمندی به پیل‌های سوختی 20
2-4-1 بازدهی بالا 20
2-4-2 تنظیم سیستم بر حسب نیاز 20
2-4-3 سازگاری با قوانین محیط زیست 20
2-4-4 انعطاف پذیری نسبت به سوخت 21
2-4-5 افزایش تولید و كاهش توزیع 21
2-4-6 عدم نیاز به تعمیر 21
2-4-7 عدم انتشار یا حداقل پراكندگی انرژی 21
2-4-8 سادگی ساختار 22
2-4-9 سایز و ابعاد كوچك 22
2-5 كاربردهای پیل سوختی 22
2-5-1 سیستم‌های قدرت 23
2-5-2 سیستم‌های حمل‌ونقل 24
2-5-3 سیستم‌های پرتابل 24
2-5-4 دستگاه‌های صوتی و تصویری 24
2-5-5 سیستم‌های نظامی 24
فصل سوم: 25
3-1 مقدمه 26
3-2 پیدایش الگوریتم ژنتیک 27
3-3 الگوریتم ژنتیک 28
3-3-1 عملگرهای اصلی GA 29
3-3-1-1 روش های کدگذاری 29
3-3-1-2 جمعیت اولیه 31
3-3-1-3 تابع برازندگی 32
3-3-1-4 انتخاب 32
3-3-1-4-1 انتخاب چرخ گردان  (RWS) 33
3-3-1-4-2 انتخاب رقابتی 34
3-3-1-5 ادغام 35
3-3-1-6 جهش 37
3-3-1-6-1  احتمال جهش )) 38
3-3-1-7 سایر عملگرهای ژنتیکی 38
3-3-2 الگوریتم ژنتیک با نخبه سالاری ساده 38
3-3-3 روش های جایگزینی 39
3-3-4 معیار همگرایی 40
3-3-5 معیار عملکرد 41
3-3-6 تفاوت GA با روش های مرسوم بهینه‌سازی ]21[ 41
3-3-7 نقاط قوت GA 42
3-3-8  نقاط ضعف GA 42
3-3-9 در چه مواقعی از GA استفاده میشود 43
3-3-10 کاربردهای GA 43
3-4 بهینه سازی پارامتر های فرایندی پیل سوختی با بهره گرفتن از الگوریتم ژنتیک 44
3-4-1 استفاده از حل تحلیلی در الگوریتم ژنتیک حاضر 44

 

3-4-1-1 استفاده از آزمایشات عملی 45
3-4-1-2 استفاده از حلCFD 46
3-4-1-3 استفاده از حل تحلیلی 46
3-4-2 تعریف تابع برازندگی 47
3-4-3 برنامه نویسی در محیط Manuscript File نرم افزار MATLAB 48
3-4-4 استفاده از الگوریتم ژنتیک نخبه گرا 48
3-4-4-1 کدگذاری مقادیر پارامترها 48
3-4-4-2 انتخاب تعداد جمعیت اولیه و تعداد نسل ها 49
3-4-4-3 اعمال اپراتور پیوند و جهش در الگوریتم ژنتیک حاضر 50
3-4-5 استفاده از Lookup Table در محیط MATLAB Simulink 50
3-4-6 دلیل انتخاب 3 پارامتر حاضر جهت بهینه‌سازی 52
فصل چهارم: 53
4-1 مدلسازی پیل سوختی پلیمری با بهره گرفتن از حل تحلیلی 54
4-1-1 مدلسازی کانال 54
4-1-2 مدلسازی MEA 55
4-1-3 متدولوژی حل معادلات 57
4-2 معتبر سازی مدلسازی با آزمایشات عملی 57
4-3 پارامترهای ثابت مدلسازی 61
فصل پنجم: 62
5-1 مقادیر برازندگی های به دست آمده از حل تحلیلی 63
5-2 اجرای الگوریتم ژنتیک لینک شده با MATLAB Simulink 63
5-3 تاثیر دما بر عملکرد پیل سوختی 65
5-4 تاثیر فشار بر عملکرد پیل سوختی 66
5-5 اهمیت فشار آند نسبت به فشار کاتد 67
5-6 نمودارهای سه بعدی دما-فشار 70
فصل ششم: 72
6-1 نتیجه گیری 73
6-2 پیشنهادات 74
فهرست مراجع 75
پیوست الف 78
برنامه MATLAB لینک شده با MATLAB Simulink 78
پیوست ب 84
جداول Simulink و منحنی های دو بعدی و سه بعدی بیشینه توان 84
 
 
فهرست اشکال
فهرست اشکال 11
شكل (1-1) ایجاد جریان الكترسیته مستقیم از پیل سوختی در یک مرحله ]2[ 3
شكل (2-1) روند توسعه پیل سوختی]  2[ 12
شكل (2-2) پیل‌های سوختی در آپولو ] 2 [ 13
شكل (2-3) خودرویی با سوخت هیدروژنی ]2[ 14
شكل (2-4) انتشارات ثبت شده سالانه در جامعه جهانی ] 2 [ 15
شكل (2-5) انواع پیل سوختی همراه با نوع واكنش و دمای كاركرد آنان ]2[ 18
شكل (2-6) اساس عملكرد پیل سوختی پلیمری ]2[ 19
شكل (2-7) مجموعه‌ای از كاربردهای مختلف پیل‌های سوختی ]2[ 23
شكل (3-1) طبقه‌بندی كلی روش‌های بهینه‌سازی] 19[ 27
شكل(3-2 ) نمودار گردشی الگوریتم ژنتیک 30
شكل (3-3) انتخاب چرخ‌‌گردان 34
(شکل 3-4) پیوند یک نقطه‌ای 36
شکل (3-5) الگوریتم ژنتیک با بکارگیری مفهوم نخبه‌سالاری 40
شكل (3-6) تعیین مقدار ماکزیموم بعنوان تابع برازندگی 47
شکل (3-7) نمودارالگوریتم ژنتیک بکار گرفته شده در تحقیق حاضر 49
شکل (3-8) بلوک دیاگرام مورد استفاده درفشار جزیی آند 5 بار 52
شکل (4-1) روند حل معادلات پیل سوختی 57
شکل (4-2) پیل سوختی و دستگاه تست پژوهشگاه دانشگاه 58
C60 و فشار متغیر 59
شکل (4-4) مقایسه نتایج مدلسازی و آزمایشات عملی در فشار ثابت 1 بار و دمای متغیر 60
شکل (5-1) سرعت همگرایی الگوریتم ژنتیک لینک شده باMATLAB Simulink ُُُ 64
C75 67
شکل (5-3) ماکزیمم توان پیل سوختی در فشارهای مختلف سمت کاتد. فشار آند و دمای کارکردی پیل سوختی ثابت و برابرمقادیر بهینه 68
شکل (5-4) منحنی های پلاریزاسیون پیل سوختی در فشارهای مختلف سمت کاتد. فشار آند و دمای کارکردی پیل سوختی ثابت و برابر مقادیر بهینه 68
شکل (5-5) ماکزیمم توان پیل سوختی در فشارهای مختلف سمت آند. فشار کاتد و دمای کارکردی پیل سوختی ثابت و برابر مقادیر بهینه 69
شکل (5-6) منحنی های پلاریزاسیون پیل سوختی در فشارهای مختلف سمت آند. فشارکاتد و دمای کارکردی پیل سوختی ثابت و برابر مقادیر بهینه 70
شکل (5-7) ماکزیمم توان به ازای دما و فشارهای مختلف آند. فشار کاتد ثابت و برابر فشار بهینه کاتد 71
شکل (5-8) ماکزیمم توان به ازای دما و فشارهای مختلف کاتد. فشار آند ثابت و برابر فشار بهینه آند 71
شکل (ب-1) بیشینه توان بر حسب دمای سلول و فشار کاتد، فشار آند ثابت و برابر 5 بار 95
شکل (ب-2) بیشینه توان بر حسب دمای سلول و فشار کاتد، فشار آند ثابت و برابر 5/4 بار 96
شکل (ب-3) بیشینه توان بر حسب دمای سلول و فشار کاتد، فشار آند ثابت و برابر 4 بار 97
شکل (ب-4) بیشینه توان بر حسب دمای سلول و فشار کاتد، فشار آند ثابت و برابر 5/3 بار 98
شکل (ب-5) بیشینه توان بر حسب دمای سلول و فشار کاتد، فشار آند ثابت و برابر 3 بار 99
شکل (ب-6) بیشینه توان بر حسب دمای سلول و فشار کاتد، فشار آند ثابت و برابر 5/2 بار 100
شکل (ب-7) بیشینه توان بر حسب دمای سلول و فشار کاتد، فشار آند ثابت و برابر 2 بار 101
فهرست جداول
جدول (3-1) دامنه مقادیر در نظر گرفته شده برای پارامترها 49
جدول (3-2) مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک 50
جدول (4-1) مشخصات MEA مورد استفاده 58
جدول (4-2) مقادیر پارامترهای هندسی و نرخ جریان ورودی در دو طرف 60
جدول (4-3) مقادیر پارامترهای مدلسازی پیل سوختی پلیمری 61
جدول (5-1) مقادیر بهینه به دست آمده از الگوریتم ژنتیک برای پارامتر های فرایندی 64
جدول (5-2) مقایسه مقادیر بهینه بدست آمده  با آزمایشات عملی سلیمان و همکارش ]1[ 65
جدول (ب-1) مقادیر ماکزیمم توان برای دماها و فشارهای کاتد مختلف، فشار آند ثابت و برابر 5 بار 85
جدول (ب-2) مقادیر ماکزیمم توان برای دماها و فشارهای کاتد مختلف، فشار آند ثابت و برابر 5/4 بار 86
جدول (ب-3) مقادیر ماکزیمم توان برای دماها و فشارهای کاتد مختلف، فشار آند ثابت و برابر 4 بار 87
جدول (ب-4) مقادیر ماکزیمم توان برای دماها و فشارهای کاتد مختلف، فشار آند ثابت و برابر 5/3 بار 88
جدول (ب-5) مقادیر ماکزیمم توان برای دماها و فشارهای کاتد مختلف، فشار آند ثابت و برابر 3 بار 89
جدول (ب-6) مقادیر ماکزیمم توان برای دماها و فشارهای کاتد مختلف، فشار آند ثابت و برابر 5/2 بار 90
جدول (ب-7) مقادیر ماکزیمم توان برای دماها و فشارهای کاتد مختلف، فشار آند ثابت و برابر 2 بار 91
جدول (ب-8) مقادیر ماکزیمم توان برای دماها و فشارهای کاتد مختلف، فشار آند ثابت و برابر 5/1 بار 92
جدول (ب-9) مقادیر ماکزیمم توان برای دماها و فشارهای کاتد مختلف، فشار آند ثابت و برابر 1 بار 93
جدول (ب-10) مقادیر ماکزیمم توان برای دماها و فشارهای کاتد مختلف، فشار آند ثابت و برابر 5/0 بار 94
لیست علائم و اختصارات
 
سطح (cm2)
غلضت مولی (mol cm-3)
ضریب نفوذ (cm2 s-1)
پتانسیل الکتریکی (V)
ثابت فارادی (96,487 C mol-1)
ارتفاع کانال (cm)
چگالی جریان (A cm-2)
چگالی جریان (A cm-2)
چگالی جریان مرجع (A cm-2)
قابلیت نفوذ
وزن مولکولی (kg mol-1)
نرخ جریان مولی (kg cm-2 s-1)
فشار (Pa)
ثابت جهانی گازها (8.314 J mol-1 K-1)
نرخ مصرف (mol s-1cm-2)
دما (K)
سرعت سیال در کانال (cm s-1)
سرعت در راستای عمود بر صفحه غشا (cm s-1)
ولتاژ سلول (V)
مختصات راستای کانال (cm)، کسر مولی
مختصات عمود بر صفحه غشا (cm)
ضریب خالص انتقال آب، ضریب انتقال بار
ویسکوزیته گاز (kg m-1s-1)
پتانسیل اتلافی (v)
چگالی (kg m-3)
ویسکوزیته سینماتیکی (cm2 s-1)
بالا نویس
شمارنده
مقدار مرجع
مقدار موثر
زیر نویس
کانال
مقدار موثر
سمت آند
سمت کاتد
هیدروژن
آب
اکسیژن
فعال
حالت پایه

خلاصه
ترکیبی از اندازه گیری در دسترس بودن آب و ظرفیت اجتماعی واقتصادی برای دسترسی به آن بینش جدیدی در زمینه از مدیریت منابع آب و کاهش فقر داده است. این روش به تعریف از شاخص فقر آب (WPI) توسط سالیوان منجر شد متدولوژی اولیه به وسیله سالیوان و لارنس برای محاسبه WPI مبتنی بر وزن مساوی متوسط برای 5 مولفه منابع دسترسی ظرفیت مصرف و محیط زیست بود.
در این تحقیق نیز متاثر از چهارچوبWPI  سالیوان و همکارانش شاخص فقر  آبی به عنوان یک ابزار جامع برای ارزیابی تنش آب در حوضه رودخانه جراحی و زهره واقع در دامنه های جنوبی زاگرس میانی ایران مورد بررسی قرار گرفت وعدد 37.42 به عنوان میانگین شاخص فقر آبی در حوضه مورد مطالعه بدست آمد. همچنین مناطق اردکان-چشمه سفید و امام زاده جعفر به ترتیب با  مقادیر WPI 59.88 و 28.90 به عنوان بهترین وبدترین مناطق از نظر شاخص فقر آبی شاخته شدند که نهایتاً ارقام بدست آمده بیانگر آن هستند که طرحهای مدیریتی برای بهبود وضعیت کلی فقر آب در حوضه مورد مطالعه ضروری به نظر می‌رسد.
فهرست مطالب
فصل اول.. 1
کلیات طرح.. 1
1-1- بیان مساله. 2
1-2-اهداف تحقیق.. 3
1-3-اهمیت موضوع تحقیق و انگیزش آن.. 4
1-4- سوالات و فرضیه‌های تحقیق.. 5
1-5- قلمرو تحقیق.. 6
فصل دوم. 10
مطالعات نظری.. 10
مقدمه. 11
2-1-  پیشینه انواع شاخص‌های آب… 12
2-2 پیشینه شاخص فقر آبی.. 14
2-3- مروری بر تعیین شاخص…. 18
2-4- شاخص فقر آبی.. 28
فصل سوم. 30
روش شناسایی تحقیق.. 30
3-1 محاسبه شاخص فقر آبی در حوضه آبریز زهره وجراحی.. 31
3-2- روش محاسبه. 32
تجزیه وتحلیل یافته‌های تحقیق.. 37

 

4-1-مقدمه. 38
4-2- منابع: 38
4-3- مولفه دسترسی: 44
4-3- 1- دسترسی به آب بهداشتی.. 45
4-4- ظرفیت: 49
4-4-2 سرانه زمین‌های کشاورزی.. 50
شکل 4-4-3 مولفه ظرفیت… 51
4-5- مولفه مصرف: 52
فصل پنجم.. 59
نتیجه گیری وپیشنهادات… 59
5-1- نتایج.. 60
5-2- محدودیت ها 61
5-3- پیشنهاد ها 61
4-2- جداول محاسباتی.. 62
جدول شماره 4-2-1  معرف بارش…. 62
جدول شماره 4-2-2-معرف آب ورودی به  حوضه. 63
جدول شماره 4-2-3معرف آب‌های زیر زمینی.. 64
جدول شماره 4-2-4 مولفه منابع.. 65
جدول 4-3-1معرف دسترسی به آب بهداشتی.. 66
جدول 4-3-2 معرف دسترسی به سیستم جمع آوری فاضلاب… 67
جدول4-3-3 معرف آب کشاورزی.. 68
جدول 4-3-4 مولفه دسترسی.. 69
جدول 4-4-1- معرف آب ذخیره شده 70
جدول 4-4-2-  معرف نسبت زمین‌های کشاورزی به منابع داخلی.. 71
جدول 4-4-3  مولفه ظرفیت… 72
جدول 4-5-1 معرف سرانه مصرف آب شرب… 73
جدول 4-5- 2-1ارزش آب صنعتی در محدوده‌ها ی مطالعاتی.. 74
جدول 4-5-2-2 معرف ارزش افزوده آب صنعتی.. 75
جدول 4-5-3-1 قیمت متر مکعب آب کشاورزی.. 76
جدول 4-5-3-2 معرف ارزش افزوده آب کشاورزی.. 77
جدول 4-5-4- مولفه مصرف… 78
جدول 4-6-1- زیر معرف BOD… 79
جدول 4-6- 2 زیر معرف فسفر. 80
جدول 4-6-3- زیر معرف TDS ,EC… 81
جدول 4-6-4- زیر معرف سم و کود. 82
جدول 3-4-2-22 مولفه محیط زیست… 1
جدول 3-4-2-23 شاخص فقرآبی.. 2
مراجع: 3
فهرست اشکال
شکل 4-2-1 بارش…. 40
شکل 4-2- 2 آب ورودی به زیر حوضه. 41
شکل4-2-3  آب‌های زیر زمینی.. 42
شکل4-2- 4 منابع.. 43
شکل4-3-1 دسترسی به آب بهداشتی.. 45
شکل4-3-2 دسترسی به سیستم جمع آوری.. 46
شکل 4-3-3 زمین قابل کشت… 47
شکل4-3-4 معرف دسترسی.. 48
شکل 4-4-1 سرانه زمین های کشاورزی.. 50
شکل 4-4-2 مولفه ظرفیت 51
شکل 4-5-1  سرانه خانگی.. 53
شکل4-5- 2 سرانه صنعت… 54
شکل4-5-3  سرانه کشاورزی.. 55