نام پژوهشگر: جواد رمضانی مقدم
جواد رمضانی مقدم حسین عجم
بدلیل اهمیت روز افزون انرژی بهینه سازی سیستم های تولید قدرت امری ضروری می باشد به منظور دستیابی به بازده بالاتر اقداماتی نظیر افزودن بازیاب حرارتی در گازهای خروجی در یک سیکل بازیاب و یا سیکل ترکیبی و همچنین استفاده از خنک کن میانی در یک کمپرسور چند مرحله ای ، تزریق بخار و... صورت گرفته است. در تحلیل اگزرژی-اقتصادی (ترمواکونومی)، مجموع نرخ قیمت انهدام اگزرژی و نرخ قیمت خرید تجهیزات اجزاء سیکل، محاسبه می گردد. در این تحقیق یک سیکل توربین گاز دارای بازیاب حرارتی، خنک کن میانی و همراه با تزریق بخار از لحاظ ترمواکونومیکی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج با تحلیل ترمودینامیکی مقایسه می گردد. برای این منظور ابتدابا استفاده از قانون اول ترمودینامیک برای اجزاء سیکل و با حل معادلات و مراجعه به جداول ترمودینامیکی، متغیرهای ترمودینامیکی مانند دما و فشاردر نقاط مختلف سیکل بدست می آیند. قابل توجه است که درکارحاضر پارامترهای مهم موثر بر کارایی سیکل که به صورت نسبت فشار کمپرسور، درصد هوای اضافی در واکنش احتراق، دمای ورودی به توربین گاز،دمای هوای ورودی به سیکل، رطوبت نسبی هوای ورودی و نسبت جرمی بخار آب تزریقی به محفظه احتراق به هوای ورودی به سیکل در نظر گرفته شده اند. با استفاده از معادله بالانس اگزرژی برای اجزاء سیکل، مقدار انهدام اگزرژی هر یک از اجزاء سیکل بدست می آید. و در نهایت با استفاده از بالانس قیمت برای اجزاء سیکل، قیمت واحد اگزرژی در نقاط مختلف سیکل بدست می آیند. در این تحقیق همچنین تابع هدفی به صورت مجموع هزینه های مربوط به سرمایه گذاری اولیه و تعمیر و نگهداری و همچنین هزینه های مربوط به اگزرژی تخریب شده در نظر گرفته شده است که با در نظر گرفتن قیود مناسب و عملی به کمک الگوریتم ژنتیک کمینه می گردد تا پارامتر های مربوطه از جمله پارامترهای اقتصادی بهینه گردد.
جواد رمضانی مقدم عبدالرحیم هوشمند
کم آبیاری و مقادیر کود مصرفی از مهم ترین عوامل موثر بر عملکرد گیاه و کمیت و کیفیت زه آب خروجی می¬باشند. در همین راستا در این پژوهش لایسیمتری به بررسی تأثیر هم زمان مدیریت کود نیتروژن و آبیاری در حضور سطح ایستابی بر عملکرد گیاه ذرت و میزان کاهش آلودگی نیترات زه آب خروجی پرداخته شد. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو فصل کشت بهاره و تابستانه (1391-1392) در مزرعه آزمایشی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. فاکتورها شامل؛ کود نیتروژن (n1، n2 و n3 به ترتیب برابر با 450، 375 و 300 کیلوگرم در هکتار) و آبیاری (i1، i2 و i3 به ترتیب برابر با 100، 75 و50 درصد تأمین نیاز آبی گیاه) با سطح ایستابی ثابت (عمق 70 سانتی متر) بودند. نتایج نشان داد در کشت بهاره اثر متقابل آب آبیاری و کود نیتروژن فقط بر روی ارتفاع نهایی و ماده خشک تولیدی ذرت معنی¬دار بود و در کشت تابستانه در هیچ کدام از موارد معنی¬دار نبود. همچنین مطابق نتایج تحقیق اثر جداگانه آبیاری و کود نیتروژن بر روی ارتفاع نهایی ذرت، درصد پروتئین دانه، وزن هزار دانه،عملکرد دانه و مقدار ماده خشک در سطح یک درصد معنی¬دار بود. بیشترین و کمترین مقدار عملکرد دانه مربوط به آبیاری کامل و کم آبیاری 50 درصد به ترتیب برابر با (049/6، 681/4) و (936/4، 827/3) تن در هکتار در کشت بهاره و تابستانه مشاهده شد. بررسی نتایح بیانگر افزایش عملکرد دانه تا 16 درصد در مدیریت مناسب سطح ایستابی (تیمار i1n1 در کشت بهاره) نسبت به زهکشی آزاد بود. همچنین کنترل سطح ایستابی موجب تأمین 5 تا 36 درصد نیاز آبی توسط آب زیرزمینی گردید که بیشترین مقدار مربوط به تیمار i50 (کشت تابستانه) بود. نتایج زه آب خروجی نیز نشان داد با مدیریت سطح ایستابی، میزان کود مصرفی و کم آبیاری مقدار حجم زه آب و تلفات نیترات خروجی کاهش داشت. به طوری که مقادیر ارتفاع زه آب و تلفات نیترات زه آب خروجی در مدیریت سطح ایستابی نسبت به زهکشی آزاد به ترتیب 11 تا 57 و 51 تا 70 درصد کاهش یافت. همچنین برای ارزیابی توانایی مدل leachn در شبیه سازی مقدار غلظت و تلفات نیترات خروجی تحت شرایط مدیریت آب آبیاری و کود نیتروژن (در حضور سطح ایستابی) واسنجی و صحت سنجی مدل صورت گرفت. بررسی نتایج مدل با کمک شاخص های آماری بیانگر دقت مناسب مدل در پیش بینی مقادیر غلظت و تلفات نیترات بود. همچنین بهترین کارآیی مدل مربوط به غلظت نیترات خروجی (با مقادیر 30/0 تا80/0) بود. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد می¬توان با مدیریت آبیاری و کود مصرفی (در حضور سطح ایستابی) ضمن صرفه جویی در آب مصرفی، افزایش عملکرد و کاهش تلفات نیترات توسط زه آب خروجی را نسبت به زهکشی آزاد شاهد بود.
جواد رمضانی مقدم عبدالرحیم هوشمند
مشکلاتی از قبیل تهیه، حمل و نقل، اجرا و غیره در استفاده از پوشش شن و ماسه در پروژه های زهکشی زیر زمینی باعث روی کار آمدن پوشش های مصنوعی گردید. این پوشش ها دارای هزینه کمتر و نصب راحتتر می باشند. در این تحقیق عملکرد پوشش مصنوعی pp450 تولید دو کارخانه ایرانی (تحت عنوان الف و ب) بررسی و با نوع مشابه خارجی مقایسه گردید. به همین منظور ابتدا از طریق آزمایشات استاندارد کومو، پوشش مصنوعی تحت بارگذاری قرار گرفته و میزان عبوردهی واقعی ذرات شن و ماسه مربوط به هر پوشش مصنوعی به دست آمد. سپس به وسیله مخزن خاک و شن پارامترهای تغییرات سطح ایستابی، مقاومت هیدرولیکی در اطراف پوشش های زهکشی، دبی خروجی از لوله زهکش و میزان رسوبات وارده به لوله اندازه گیری گردید. نتایج حاصل از آزمایشات استاندارد کومو نشان می دهد که نمونه های پوشش نوع الف تنها در یک مورد تایید و در بقیه موارد رد شده است. اما نمونه های پوشش نوع ب در تمام موارد تایید شدند و مطابق با استاندارد مورد نظر بودند. نتایج حاصل از مخزن خاک و شن نشان داد که تغییرات دبی در دو سه روز ابتدای آزمایش برای پوشش های مورد مطالعه بسیار زیاد بوده و پس از این زمان تغییرات بسیار کم میشود تا به حد ثابت (94، 66 و 72 (میلی لیتر در دقیقه در متر) به ترتیب در پوشش مصنوعی هلندی، نوع الف و نوع ب) برسد. مقدار بیشینه و کمینه میانگین کل دبی خروجی از لوله زهکش به ترتیب در اختیار پوشش خارجی (192/6 میلی لیتر در دقیقه در متر) و پوشش نوع الف (172 میلی لیتر دردقیقه در متر) می باشد. مقایسه مقاومت آب در اطراف لوله زهکش نشان داد که پوشش مصنوعی نوع خارجی کمترین مقاومت را در برابر ورود آب داشته و بیشترین مقدار مقاومت ورودی مربوط به پوشش مصنوعی نوع الف می باشد. به طور مثال میانگین کل مقاومت پوششهای مصنوعی هلندی و نوع الف در فاصله 5 سانتیمتری از سمت چپ به ترتیب 5/17 و 6/35 (روز بر متر) می باشد. کمترین و بیشترین مقادیر رسوبات وارد شده به لوله زهکش به ترتیب مربوط به پوشش خارجی و نوع الف می باشد. به طوری که مجموع میزان رسوبگذاری دو روز اول در پوشش هلندی 420/5 گرم و پوشش نوع الف 501/42 گرم بوده است. ولی در مجموع مقدار رسوب تفاوت چندانی نداشته، به طوریکه بیشترین تفاوت رسوبگذاری حدود 20 درصد بوده است. در نهایت، این تحقیق در اکثر موارد عملکرد پوشش تولید داخل را تایید کرده، ضمن اینکه مطالعات بیشتر جهت کیفیت بهتر این محصول (علی الخصوص در مورد پوشش نوع الف) را پیشنهاد کرده و لازم میداند.