درخت انار بومی ایران و مناطق مجاور آن است. به طور کلی انار از نظر مزه، رنگ و پوست به سه دسته انار شیرین، ترش و ملس (میخوش) تقسیم می شود. در این پژوهش با به کار گیری یک دستگاه خشک کن آزمایشگاهی، فرآیند خشک شدن دانه های انار ترش به صورت لایه نازک بررسی شد. با استفاده از طرح آماری کاملاً تصادفی، تاثیر تغییرات سه عامل نوع پیش تیمار، دمای خشک کردن و سرعت هوای گرم بر پارامترهای زمان خشک کردن، ضریب نفوذ رطوبت، انرژی فعال سازی و انرژی مصرفی مورد ارزیابی قرار گرفت. متغیرهای مستقل عبارت بودند از: دما ی هوا در شش سطح 45 ، 50 ، 55 ، 60 ، 65 و 70 درجه سلسیوس، سرعت هوا در سه سطح 5/0، 1 و 5/1 متر بر ثانیه و نوع پیش تیمار شامل شاهد، پیش تیمار مایکروویو با توان 100 و 200 وات. ده مدل نیمه تجربی استاندارد بر داده های آزمایشگاهی برآزش داده شد. کیفیت برازش مدلها بر حسب سه پارامتر ضریب تعیین(r2)، مربع کای (?2) و ریشه متوسط مربع خطای داده ها (rmse) مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که تاثیر عوامل پیش تیمار، دما و سرعت جابه جایی هوا و اثر متقابل پیش تیمار و دما و پیش تیمار و سرعت بر فرآیند خشک شدن معنی دار می باشد. همچنین با افزایش سرعت و دمای هوا، زمان خشک شدن کاهش یافت. در فرآیند مدل سازی، مدل های میدیلی، پیج و ورما و همکاران نسبت به سایر مدل ها دارای برازش بهتری بودند. ضریب نفوذ رطوبت دانه انار در سطوح مختلف آزمایش از 11-10× 566/8 تا 10-10×709/7 متر مربع بر ثانیه تغییر می کرد. انرژی فعال سازی نیز در حدود 65/28 تا 92/57 کیلوژول بر مول به دست آمد. میزان انرژی مصرفی طی مراحل مختلف خشک کردن از 42/1 تا 85/10 کیلو وات ساعت متغیر بود. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که استفاده از پیش تیمار مایکروویو سبب کاهش زمان خشک شدن، افزایش ضریب نفوذ موثر رطوبت، کاهش انرژی فعال سازی و انرژی مصرفی در خشک کردن دانه انار می شود.

چکیده صبر زرد با نام علمی aloe vera از تیره liliaceae از مهمترین و با ارزش ترین گیاهان دارویی است. این گیاه که بومی جنوب و سواحل شرقی آفریقا است، امروزه به دلیل اهمیت دارویی آن در بعضی از کشورهای دنیا کشت و از آن بهره برداری می شود. در حال حاضر محصولات گوناگونی از صبر زرد در صنایع مختلف غذایی، آرایشی، بهداشتی و دارویی در دنیا تولید و عرضه می شود. یکی از بزرگترین موانع برای توسعه کشت گیاه داروئی صبر زرد در ایران، عدم وجود ماشین های فراوری این گیاه، همچون دستگاه استحصال ژل و یا دستگاه خشک کن ژل می باشد. تعیین ویژگی های برگ صبرزرد برای استفاده در طراحی ماشین های مختلف و بهبود خطوط فراوری در راستای کاهش ضایعات و افزایش کیفیت ضروری است. بنابراین، خواص مکانیکی برگ صبرزرد گلخانه ای مورد بررسی قرار گرفت. اثر متغیرهای مستقل سرعت، دما و قطر فک بارگذاری ساخته شده، بر ویژگی های مکانیکی برگ صبرزرد مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش قطر فک استوانه ای، نیروی مورد نیاز برای له کردن برگ، افزایش و چغرمگی کاهش یافت. دما بر روی ضریب کشسانی و نیروی گسیختگی در سطح 1% اثر معنی داری داشته است ولی اثر معنی داری بر چغرمگی نشان نداد. در مرحله دوم، برگ صبر زرد با استفاده از نرم افزار ansys مورد تحلیل تنش و کرنش قرار گرفت. مرحله سوم این پژوهش شامل طراحی مکانیکی قطعات مورد نیاز ساخت دستگاه استحصال ژل گیاه داروئی صبر زرد بود. در این دستگاه از 2 مجموعه غلتک های بالا و پایین برای اعمال نیروی لهیدگی به دو سوی برگ استفاده گردید. هر یک از این مجموعه غلتک ها، دارای دوسری غلتک بودند. وظیفه اصلی سری اول له کردن محتوی فیله ای شکل ژل درون برگ صبر زرد و وظیفه سری دوم گسیختن پوسته برگ صبر زرد بوده است. همچنین در این دستگاه از مکانیزم تعلیق مجموعه فک ها برای افزایش راندمان خروجی دستگاه در راستای تغذیه برگ های با ضخامت های مختلف استفاده گردید. پس از اتمام مرحله طراحی، قطعات قابل تهیه از بازار خریداری گردید و سایر قطعات دستگاه ساخته شد و سپس مونتاژ گردید. در مرحله نهائی این پژوهش دستگاه ساخته شده مورد ارزیابی قرار گرفت. بهترین راندمان خروجی دستگاه 79% بود که در اعمال نیرویn 800 در دو طرف غلتک های لهنده به دست آمد. در نیروهای فشاری 200 و 500 نیوتن با افزایش سرعت، راندمان کاهش پیدا کرد. مشاهده گردید که اگر سرعت ورودی از حد تعریف شده کمتر باشد، توانایی تغذیه دستگاه به حدی کاهش می یابد که دستگاه خروجی ندارد.

در تحقیق حاضر به منظور کاهش مصرف سوخت های فسیلی و بهبود کیفیت زعفران خشک شده، طراحی، ساخت و ارزیابی خشک کن خورشیدی ترکیبی مجهز به پمپ حرارتی مورد نظر قرار گرفت. این خشک کن از دو بخش اصلی؛ خشک کن خورشیدی ترکیبی فتوولتائیک-گرمایی و سامانه ی پمپ حرارتی تشکیل شد و بگونه ای در کنار هم قرار گرفتند که جریان هوای خشک کننده بتواند در یک مسیر بسته به گردش درآید. در ادامه، عملکرد جمع کننده ی خورشیدی ترکیبی فتوولتائیک-گرمایی به صورت نظری و تجربی بررسی گردید. معادلات ریاضی برای دو نوع جمع کننده ترکیبی فتوولتائیک-گرمایی شیشه به شیشه و شیشه به تدلار ارائه شد و درستی معادلات ریاضی، برای نوع شیشه به تدلار توسط آزمایش های تجربی بررسی گردید. بعلاوه، تاثیر دمای هوای خشک کننده در سه سطح (40، 50 و oc 60)، دبی هوای عبوری در سه سطح (008/0، 012/0 و kg/s016/0) و دو حالت خشک کردن (با و بدون پمپ حرارتی) بر زمان خشک شدن محصول، انرژی مصرفی خشک کن، سهم خورشیدی (sf)، بازده ی خشک کن و نرخ تبخیر ویژه (smer) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد که در جمع کننده ی نوع شیشه به شیشه دمای هوای خروجی، دمای سلول و بازده حرارتی نسبت به نوع شیشه به تدلار بیشتر است. افزایش دما و دبی هوای خشک کننده موجب کاهش زمان و کل انرژی مصرفی گردید. همچنین، استفاده از پمپ حرارتی در خشک کن توانست مصرف انرژی را بطور متوسط 23% کاهش دهد. بیشترین مقادیر بازده ی خشک کن، نرخ تبخیر ویژه و ضریب عملکرد (cop) در تیمار بیشترین دمای هوا، بیشترین دبی و با استفاده از پمپ حرارتی به ترتیب با مقادیر 74/0، kg/kw h19/1 و 49/2 مشاهده شد. در نهایت مدل two-termبه عنوان مناسب ترین مدل برای توصیف رفتار خشک شدن زعفران از میان سایر مدل ها انتخاب گردید. نتایج ارزیابی کیفیت زعفران خشک شده نشان داد که افزایش دما و دبی هوای خشک کننده و پمپ حرارتی سبب بهبود رنگ و طعم زعفران گردیدند. از طرفی، افزایش دما و دبی هوا، کاهش عطر زعفران خشک را بدنبال داشت. اما، پمپ حرارتی اثر معنی داری در ویژگی عطر زعفران نداشت.

در این پژوهش طراحی، ساخت و ارزیابی یک سامانه هدایت خودکار با هدف هدایت کمباین jd955 انجام شد. طراحی مدار الحاقی فرمان هیدرولیک برای دریافت و اعمال فرمان الکتریکی به چرخ های فرمان گیر، طراحی سامانه ماشین بینایی با هدف برداشت تصویر و تعیین انحراف عرضی و زاویه ای کمباین نسبت به مسیر پیشروی، طراحی سامانه کنترل فازی به منظور ارسال فرمان مناسب برای اصلاح مسیر پیشروی و طراحی سامانه ایمنی مدار فرمان، مراحل طراحی کل این سامانه را شامل شد. در نخستین گام در ارزیابی، سامانه پردازش تصویر در تشخیص صحیح مسیر و همچنین دقت اندازه گیری انحراف عرضی و زاویه ای کمباین از مسیر پیشروی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ارزیابی نشان داد سامانه قادر است بر روی جاده در بیش از 98% موارد خط مشخص شده به عنوان مسیر پیشروی را بطور صحیح شناسایی نماید همچنین این سامانه توانایی اندازه گیری انحراف عرضی کمباین از مسیر را با دقت 1 سانتیمتر دارد. نتیجه ارزیابی ها نشان داد دقت سامانه پردازش تصویر در اندازه گیری انحراف زاویه ای کمباین از مسیر پیشروی کمتر از 2 درجه می باشد. در این پژوهش مهمترین شاخص بکار رفته در ارزیابی دقت هدایت کمباین روی مسیر شاخص جذر مجموع مربعات انحراف از مسیر (rms) بود. ارزیابی این سامانه، در دو مسیر مستقیم و منحنی الخط با شعاع 25 متر انجام شد. ارزیابی در مسیر مستقیم در تیمار های سرعت (در دو سطح 1 و 2 متر بر ثانیه) و فرمان گیری (در 4 سطح خودکار و سه نفر راننده) انجام شد. نتایج نشان داد افزایش سرعت در حالت خودکار موجب افزایش rms انحراف از 7/6 به 6/11 سانتیمتر گردید. همچنین مشخص شد در مسیر مستقیم تفاوت معناداری بین نفرات راننده وجود نداشته و سامانه هدایت خودکار توانسته است موجب افزایش دقت هدایت کمباین را با بیشتری (rms انحراف7/6 نسبت به 2/9 برای هدایت دستی) روی مسیر هدایت نماید. در ارزیابی سامانه در مسیر منحنی مشخص شد، مشابه با مسیر مستقیم، افزایش سرعت موجب کاهش دقت (افزایش rms انحراف از 9/17 به 6/21) سامانه در هدایت کمباین گردیده است اما بر خلاف حالت قبل، در مسیر منحنی rms انحراف از مسیر برای راننده به طور معنا داری کمتر (3/17 نسبت به 2/22 برای هدایت خودکار) از سامانه هدایت خودکار است به این مفهوم که، در مسیر منحنی راننده کمباین را بهتر هدایت کرده است. سطح معنا داری در ارزیابی 1% در نظر گرفته شد.

در این تحقیق به بررسی انرژی مصرفی، راندمان حرارتی، مدل¬سازی ریاضی فرآیند و سینتیک خشک شدن و پارامتر¬های کیفی سویا (باز جذبی، درصد ترک خوردگی، چروکیدگی و تغییرات کلی رنگ) در خشک¬کن¬های بستر سیال، بستر سیال با چرخه هوای بازگشتی، مایکروویو با توان ثابت، بستر سیال ـ مایکروویو و مایکروویو با کنترل توان (بر اساس دمای محصول) پرداخته شده است. به این منظور یک خشک¬کن بستر سیال ¬ـ مایکروویو با قابلیت باز¬گردش هوای خروجی، کنترل دمای محصول و توان (بر اساس کنترل فاز) طراحی و ساخته شد. نتایج نشان داد که زمان خشک شدن سویا در خشک¬کن مایکروویو دارای کنترل توان به نسبت خشک¬کن بستر سیال 2 تا 35 برابر کمتر و نسبت به خشک¬کن مایکروویو با توان ثابت 8/6 الی 5/9 برابر بیشتر می¬باشد. به¬کارگیری انرژی مایکروویو در خشک¬کن بستر سیال سبب کاهش 27/7 تا 1/13 برابری زمان خشک شدن نسبت به حالت بستر سیال شده است. چرخه هوای بازگشتی (50- 100%) سبب افزایش زمان خشک شدن (غیر از دمای °c80) گردید (p≤0.05). انرژی مصرفی ویژه و راندمان حرارتی خشک¬کن بستر سیال به ترتیب از 45/164 تا kwh/kg water 68/649 و 27/0% تا 4/1% متغیر است. انرژی مصرفی در سرعت m/s 8/1 برای سطوح 50%، 70% و 90% هوای بازگشتی کمینه و برای100% هوای بازگشتی بیشینه می¬باشد. ترکیب روش مایکروویو (توان ثابت) و بستر سیال سبب کاهش شدید انرژی ویژه مصرفی (69 الی 473 برابر) و افزایش راندمان حرارتی (18-128 برابر) در مقایسه با خشک¬کن بستر سیال شده است. به کارگیری چرخه هوای بازگشتی در خشک¬کن بستر سیال ـ مایکروویو سبب کاهش 4/20% تا 19/50% انرژی مصرفی خشک¬کن فاقد چرخه می¬گردد. از میان استراتژی¬های مورد بررسی، خشک¬کن مایکروویو با توان ثابت دارای کمترین مقدار انرژی مصرفی و بیشترین راندمان حرارتی می¬باشد. انرژی ویژه مصرفی خشک¬کن مایکروویو با کنترل توان با افزایش دما (80- °c140) از 91/9 تا kwh/kg water 81/4 کاهش و راندمان حرارتی از 14/6% تا 56/12% افزایش یافته است. در خشک¬کن بستر سیال (فاقد چرخه هوای بازگشتی) با افزایش دما (80- °c140) و سرعت هوا (8/1- m/s 5/4)، ضریب نفوذ موثر رطوبتی افزایش و انرژی فعال¬سازی کاهش یافته است. ضریب نفوذ سویا در روش مایکروویو (توان ثابت) نسبت به خشک¬کن بستر سیال 26 الی 38 برابر و نسبت به خشک¬کن مایکروویو با کنترل توان 78/5 تا 41/14 برابر بیشتر می¬باشد. ضریب نفوذ و انرژی فعال-سازی برای سطوح مختلف هوای بازگشتی خشک¬کن بستر سیال به ترتیب از 11-10×72/5 تا m2/s 11-10×75/45 و از 34/13 تا kj/mol 01/34 متغیر می¬باشد. در خشک¬کن بستر سیال ـ مایکروویو برای تمامی سطوح توانی و سرعتی با افزایش دمای هوای ورودی، ضریب نفوذ رطوبتی افزایش یافته است. مطابق نتایج برازش مدل¬های ریاضی، مدل پیج برای خشک¬کن بستر سیال با چرخه هوای بازگشتی و فاقد چرخه هوای بازگشتی و خشک¬کن بستر سیال ـ مایکروویو، مدل میدیلی برای خشک¬کن مایکروویو با توان ثابت، مدل وانگ و سینگ برای خشک¬کن مایکروویو دارای کنترل توان دارای بهترین تطابق بر داده¬های به دست آمده از آزمایشات می¬باشند. از دیدگاه کیفی، روش مایکروویو با کنترل توان را می¬توان بهترین روش خشک کردن سویا دانست. ترک خوردگی سویا با افزایش دما و سرعت هوای ورودی به خشک¬کن بستر سیال از 80/31% تا 22/58% افزایش یافت. کمینه درصد ترک خوردگی (39/19%) در 50% هوای بازگشتی و بیشینه مقدار آن (92/61%) در 100% هوای بازگشتی اندازه¬گیری شد. روش بستر سیال ـ مایکروویو سبب کاهش 22% الی 44% ترک خوردگی دانه¬ها نسبت به بستر سیال شده است. نسبت باز جذبی نمونه¬های خشک شدن به روش بستر سیال از 583/0 تا 873/0، مایکروویو با کنترل توان از 807/0 تا 868/0 و مایکروویو توان ثابت از 618/0 تا 799/0 متغیر می¬باشد. بیشینه نسبت باز جذبی و کمینه چروکیدگی برای خشک¬کن بستر سیال با چرخه هوا بازگشتی 100% حاصل گردید. نسبت باز جذبی نمونه¬های خشک شدن در خشک¬کن بستر سیال ـ مایکروویو نسبت به مایکروویو با توان ثابت و بستر سیال بیشتر و در مقایسه با خشک¬کن مایکروویو با کنترل توان کمتر می¬باشد. چروکیدگی سویا در خشک¬کن مایکروویو با کنترل توان (852/0 تا 875/0) در مقایسه توان ثابت (867/0 تا 910/0) کمتر می باشد. کمترین تغییرات کلی رنگ نمونه های سویا برای خشک¬کن مایکروویو با کنترل توان به دست آمد. تحلیل¬های آماری نشان داد که برای خشک¬کن مایکروویو عملکرد بهینه در سطح توانی w496 و برای خشک¬کن مایکروویو با توان متغیر در دمای °c72/94 رخ خواهد داد. با این حال، خشک¬کن بستر سیال ـ مایکروویو در توان w400، دمای °c 76/119 و سرعت هوای m/s2/2 و خشک¬کن بستر سیال با 90% بازگردش هوا، °c70/82 و m/s 5/4 به عملکرد بهینه خود خواهند رسید.

در این پژوهش، با توجه به اهمیت موضوع، پس از طراحی و ساخت سامانه ی انتقال توان هیدرواستاتیک، مدل ریاضی حسگر بار هیدرولیک و جبران کننده ی فشار به صورت مجزا و ترکیبی ارایه می گردد. نزدیکی مناسب نتایج تجربی با نتایج حاصل از روابط ریاضی در وضعیت های مختلف حسگر بار، درستی مدل ریاضی سامانه ی انتقال توان هیدرواستاتیک دارای حسگر بار با هم پوشانی منفی را تایید کرد. پس از بازنویسی روابط ریاضی حاکم در حوزه ی بسامد، توابع تبدیل سامانه ی دارای حسگر بار، در وضعیت های مختلف تعیین شدند. رسته ی توابع تبدیل این سامانه در سه وضعیت حسگر بار: i (ارتباط هم زمان محفظه ی کنترل با مجاری پمپ و مخزن در حسگر بار)، ii (انسداد مجرای مخزن و ارتباط مجرای پمپ با محفظه ی کنترل) و iii (ارتباط مجرای مخزن با محفظه ی کنترل پمپ) به ترتیب 7، 5 و 3 تعیین گردید. انطباق مناسب پاسخ بسامدی حاصل از نتایج تجربی با نتایج حاصل از مدل ریاضی، به ویژه در بسامدهای پایین، درستی توابع تبدیل سامانه را اثبات کرد. پس از حصول اطمینان از درستی مدل ریاضی، تحلیل پایداری سامانه ی دارای حسگر بار انجام شد. بررسی ها نشان داد که این سامانه در تمامی نقاط وضعیت های iii و ii، و در بخشی از وضعیت i حسگر بار، به صورت پایدار عمل می کند. در این شرایط، افزایش سطح مقطع عبور جریان، موجب کاهش پایداری نسبی و زمان لازم برای واکنش سامانه به تغییرات ورودی گردید. در مرحله ی بعد، تاثیر برخی کمیت های قابل تغییر بر عملکرد این سامانه بررسی شد. متغیرهای حالت سامانه در وضعیت های ii و iii، بر خلاف وضعیت i، مستقل از اختلاف فشار روغن در محفظه های فرمان حسگر بار، می باشند. در وضعیت i حسگر بار، افزایش اختلاف فشار روغن شدت ناپایداری سامانه را افزایش می دهد. این در حالی است که اختلاف فشار روغن در وضعیت های ii و iii، تاثیری بر پایداری سامانه ی انتقال توان ندارد. همچنین بررسی ها نشان داد که در هر سه وضعیت کاری حسگر بار، همه ی متغیرهای حالت سامانه ، تحت تاثیر بار وارد بر عضو متحرک موتور هیدرولیک قرار می گیرند. در وضعیت i حسگر بار، افزایش بار مقاوم و کاهش بار کششی وارد بر موتور هیدرولیک، موجب کاهش شدت ناپایداری سامانه می گردد. ضمناً، در وضعیت iii حسگر بار، پاسخ های زمانی و بسامدی سامانه ی انتقال توان، تحت تاثیر بار وارد بر موتور هیدرولیک قرار نمی گیرند. بررسی ها نشان داد که متغیرهای حالت سامانه ی دارای حسگر بار همواره مستقل از ثابت زمانی خط حسگر عمل می کنند. از سوی دیگر، در وضعیت i، افزایش ثابت زمانی خط حسگر بار، موجب کاهش پایداری نسبی و افزایش سرعت واکنش سامانه ی انتقال توان گردید. در ضمن، ثابت زمانی خط حسگر در وضعیت های ii و iii، تاثیری بر پاسخ زمانی و بسامدی سامانه ی انتقال توان ندارد. پس از حصول اطمینان از نزدیکی مناسب نتایج تجربی با نتایج حاصل از روابط ریاضی حاکم بر سامانه ی ترکیبی، تاثیر به کارگیری سوپاپ کنترل جریان با جبران کننده ی فشار در سامانه ی دارای حسگر بار، در حوزه ی زمان و بسامد، مورد بررسی قرار گرفت. بررسی موقعیت قطب های توابع تبدیل سامانه ی ترکیبی تحت تاثیر بارهای مختلف نشان داد که وضعیت پایداری آن با به کارگیری حسگر بار به همراه سوپاپ کنترل جریان دارای جبران کننده ی فشار در مدار هیدرولیک، تغییر نمی کند. از سوی دیگر استفاده هم زمان از آنها در سامانه ی انتقال توان هیدرواستاتیک موجب کاهش پایداری نسبی و واکنش سریع تر به تغییرات در ورودی می گردد.

یکی از روش¬های بهره¬ گرفتن از مزیت¬های تغذیه¬ی میوه¬ها، استفاده از عصاره یا آب آن¬ها می¬باشد که برای سالم سازی این فرآورده ها، اغلب آب میوه ها را قبل یا بعد از بسته¬بندی به روش حرارتی پاستوریزه می¬کنند. ولی این فرآیند اغلب موجب کاهش برخی خواص کیفی (ویتامین¬ها، ترکیبات فنولی، آنتوسیانینی¬ها و...) آب میوه می¬شود. از این رو، در این پژوهش حاضر تأثیر به کارگیری ترکیب روش¬های پرتو-حرارتی (مایکروویو) و غیرحرارتی (فراصوت) در کاهش اثرات مخرب با روش¬ متداول پاستوریزاسیون حرارتی مقایسه شوند. برای این منظور، با طراحی و ساخت سامانه¬ی کنترل خودکار متشکل از ژنراتور فراصوتی، مبدل فراصوت، هورن، پمپ، سیرکولاتور، آون یا مایکروویو ، مخزن، لوله¬های رابط، حسگرهای دما، سطح مایع، کارت داده برداری، مدار کنترل توان مایکروویو و رآکتور عمل پاستوریزاسیون انجام گردید. در ضمن برای بهینه¬سازی اثر فراصوت بر ریز¬زنده¬های درون آب آلبالو، آزمایشات مقدماتی صورت پذیرفت. با توجه به روابط طراحی موجود، قطر بهینه هورن فراصوت برابر با mm 30 و قطر و ارتفاع بهینه رآکتور فراصوت به ترتیب 85 و mm 41 بدست آمد. سپس اثر عوامل دما (20 تا °c 60)، توان مایکروویو (200 تا w800)، توان فراصوت (200 تا w1000) و زمان اعمال امواج فراصوت (3 تا min15) بر شمار باکتری اشریشیاکلی و مخمر ساکارومایسس سرویزیه تلقیح شده و برخی از شاخص¬های کیفی (میزان ترکیبات فنولی ، آنتوسیانین¬ها، ویتامین ث و رنگ) در آب ¬آلبالو بررسی شد. برای تحلیل داده¬ها و بهینه¬سازی فرآیند از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی (ccd) استفاده گردید. نتایج نشان داد که متغیرهای مستقل دما، توان فراصوت، توان مایکروویو و زمان اعمال فراصوت اثرات معنی¬داری (p<0. 1) بر شمارش میکروبی و شاخص های کیفی داشتند.

صبر زرد با نام علمی aloe vera از تیره liliaceae از مهمترین و با ارزش ترین گیاهان دارویی است. این گیاه که بومی جنوب و سواحل شرقی آفریقا است، امروزه به دلیل اهمیت دارویی آن در بعضی از کشورهای دنیا کشت و از آن بهره برداری می شود. در حال حاضر محصولات گوناگونی از صبر زرد در صنایع مختلف غذایی، آرایشی، بهداشتی و دارویی در دنیا تولید و عرضه می شود. یکی از بزرگترین موانع برای توسعه کشت گیاه داروئی صبر زرد در ایران، عدم وجود ماشین های فراوری این گیاه، همچون دستگاه استحصال ژل و یا دستگاه خشک کن ژل می باشد. تعیین ویژگی های برگ صبرزرد برای استفاده در طراحی ماشین های مختلف و بهبود خطوط فراوری در راستای کاهش ضایعات و افزایش کیفیت ضروری است. بنابراین، خواص مکانیکی برگ صبرزرد گلخانه ای مورد بررسی قرار گرفت. اثر متغیرهای مستقل سرعت، دما و قطر فک بارگذاری ساخته شده، بر ویژگی های مکانیکی برگ صبرزرد مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش قطر فک استوانه ای، نیروی مورد نیاز برای له کردن برگ، افزایش و چغرمگی کاهش یافت. دما بر روی ضریب کشسانی و نیروی گسیختگی در سطح 1% اثر معنی داری داشته است ولی اثر معنی داری بر چغرمگی نشان نداد. در مرحله دوم، برگ صبر زرد با استفاده از نرم افزار ansys مورد تحلیل تنش و کرنش قرار گرفت. مرحله سوم این پژوهش شامل طراحی مکانیکی قطعات مورد نیاز ساخت دستگاه استحصال ژل گیاه داروئی صبر زرد بود. در این دستگاه از 2 مجموعه غلتک های بالا و پایین برای اعمال نیروی لهیدگی به دو سوی برگ استفاده گردید. هر یک از این مجموعه غلتک ها، دارای دوسری غلتک بودند. وظیفه اصلی سری اول له کردن محتوی فیله ای شکل ژل درون برگ صبر زرد و وظیفه سری دوم گسیختن پوسته برگ صبر زرد بوده است. همچنین در این دستگاه از مکانیزم تعلیق مجموعه فک ها برای افزایش راندمان خروجی دستگاه در راستای تغذیه برگ های با ضخامت های مختلف استفاده گردید. پس از اتمام مرحله طراحی، قطعات قابل تهیه از بازار خریداری گردید و سایر قطعات دستگاه ساخته شد و سپس مونتاژ گردید. در مرحله نهائی این پژوهش دستگاه ساخته شده مورد ارزیابی قرار گرفت. بهترین راندمان خروجی دستگاه 79% بود که در اعمال نیرویn 800 در دو طرف غلتک های لهنده به دست آمد. در نیروهای فشاری 200 و 500 نیوتن با افزایش سرعت، راندمان کاهش پیدا کرد. مشاهده گردید که اگر سرعت ورودی از حد تعریف شده کمتر باشد، توانایی تغذیه دستگاه به حدی کاهش می یابد که دستگاه خروجی ندارد.

به طور معمول در کارخانجات فرآوری برنج، عمل پایش کیفیت محصول خروجی از دستگاه سفیدکن هر 2-1 ساعت یک بار توسط کاربر به طور دستی انجام می شود که کاری زمان¬بر بوده و می تواند با خطا همراه باشد. در چنین شرایطی به کارگیری روش های نوین همچون ماشین بینایی و هوش مصنوعی، می¬تواند راهکاری سریع و موثر در کنترل کیفیت محصول و بهسازی عملکرد ماشین های سفیدکن باشد. برای این منظور، در پژوهش حاضر یک سامانه هوشمند با استفاده از ماشین بینایی و منطق فازی برای درجه بندی کیفیت محصول خروجی از دستگاه سفیدکن برنج و کنترل پارامترهای عملکردی دستگاه با توجه به شاخص های کیفی محصول ایجاد گردید. سامانه کنترل متشکل از واحد نمونه گیریاز محصول خروجی دستگاه سفیدکن، واحد تک سازی و انتقال محصول، واحد تصویربرداری و پردازش تصویر، و واحد کنترل فازی بود. در واحد کنترل فازی، یک سامانه استنتاج فازی که بر اساس نظرات کارشناسان خبره طراحی شده بود، به کار گرفته شد. عملکرد سامانه کنترل طراحی شده در سه حالت کلی مورد ارزیابی قرار گرفت. در حالت نخست، از مکانیزم کنترل فشار روی دریچه خروجی دستگاه سفیدکن برنج به عنوان تنها عملگر کنترلی استفاده گردید. درحالت دوم، مبدل سرعت دورانی موتور دستگاه سفیدکن برای اجرای دستورات سامانه کنترل به کار برده شد. در حالت سوم از هر دو عملگر یاد شده به طور هم زمان برای ارزیابی عملکرد سامانه کنترلی بهره گیری شد. نتایج ارزیابی ها نشان داد که بیشترین مقدار بازده عملکردی سامانه تک سازی محصول برابر با 1/93 درصد بوده است که در نرخ ریزش 60 گرم بر دقیقه و بسامد60 هرتز مبدل سرعت حاصل شد. دقت کلی الگوریتم پردازش تصویر در سنجش درجه سفیدی دانه های برنج، درصد عددی دانه های شکسته و درصد دانه های به هم چسبیده به ترتیب برابر با 6/92، 7/97 و 9/98 درصد به دست آمد. ارزیابی برخط عملکرد سامانه کنترل خودکار در حالت های اول، دوم و سوم کنترل نشان داد که زمان کل اجرای فرآیند نظارت از لحظه ی آغاز باز شدن دریچه نمونه گیری تا لحظه ی اعمال تنظیم موقعیت عملگر کنترلی به ترتیب برابر با 7/14، 1/14 و 2/16 ثانیه است. دقت سامانه کنترل در تعیین شرایط کاری مناسب برای عملگرهای کنترلی در حالت های نخست، دوم و سوم کنترل به ترتیب برابر با 2/89، 4/96 و 8/89 درصد به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که سرعت عملکرد سامانه کنترل خودکار در اجرای فرآیند کنترل عملکرد دستگاه سفیدکن نسبت به روش دستی در سه حالت یاد شده به ترتیب 3/31، 5/29 و 8/32 درصد بیشتر بوده است.

سرعت حد یکی از مهمترین ویژگی های آیرودینامیک مواد است که دانستن آن در طراحی سامانه های انتقال نیوماتیک، خشک کن های بستر سیال و سامانه های بوجاری ضروری است. بدلیل شکل نامنظم مواد کشاورزی، تعداد زیاد متغیرهای موثر بر خواص آیرودینامیک آن ها و نیز روابط پیچید? میان متغیرها، مدل سازی ریاضی این ویژگی ها اغلب پیچیده اند. در روش پیشنهادی این پژوهش، به کارگیری دینامیکِ محاسباتیِ سیالات (cfd) برای پیش بینی سرعت حد محصولات دانه ای، نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی را از بین می برد و از سوی دیگر آزادی عمل بیشتری برای اعمال تغییرات در پارامترهای مستقل می دهد. در زمین? مدل سازی خواص آیرودینامیک محصولات کشاورزی با استفاده از cfd اطلاعاتی گزارش نشده است. داده های مورد نیاز برای ارزیابی مدل بصورت آزمایشگاهی بدست آمدند. برای این منظور سرعت حد دانه های سه محصول نخود، عدس و برنج (که به ترتیب نمایند? مواد با شکل های کروی، دیسکی و استوانه ای بودند) بصورت تابعی از رطوبت نسبی و دمای جریان هوا (در سه سطح) و با سه تکرار با استفاده از تونل باد عمودی چرخه باز به قطر 141 میلی متر اندازه گیری شد. سرعت حد دانه های عدس، نخود و برنج به ترتیب از 73/4 تا 67/5 ، 8/8 تا 43/9 و 1/4 تا 67/4 متر بر ثانیه متغیر بودند. تاثیر دما و رطوبت نسبی جریان هوا بر سرعت حد بذور در سطح 5 درصد معنی دار بود. نتایج محاسب? تئوری سرعت حد و پیش بینی آن توسط روش cfd با استفاده از آزمون تی نسبت به نتایج تجربی مقایسه شدند، که نتایج حاصل از محاسب? تئوری سرعت حد عدس و نخود و برنج در سطح 95% با نتایج آزمایشگاهی اختلاف معنی داری داشت. به عبارت دیگر cfd در پیش-بینی سرعت حد عدس، نخود و برنج در سطح 95% دقت نشان داد. کلید واژه: نخود، عدس، برنج، سرعت حد، دینامیک محاسباتی سیالات (cfd).

در این رساله، یک دستگاه خشک کن اتوماتیک دارای متمرکزکننده انرژی خورشیدی برای گیاهان دارویی حساس به گرما طراحی و ساخته شده و با خشک کردن نمونه های گل بابونه مورد ارزیابی قرار گرفت. متغیرهای مستقل عبارت بودند از: دما ی هوا در سه سطح 40 ، 50 و 60 درجه سلسیوس و سرعت هوا در سه سطح 4/0، 7/0 و 1 متر بر ثانیه.

در این پژوهش، برای نخستین بار توانایی سامانه ماشین بینایی (تصویربرداری مرئی و فراطیفی) به‎منظور کیفیت سنجی عسل بررسی شد و همچنین مقایسه ای بین روش طیف‎سنجی nir و ماشین بینایی برای تشخیص تقلب در عسل صورت گرفت. در این راستا تصاویر نمونه‎های عسل در ناحیه مرئی و nir گرفته شد. با توجه به ارتباط بین رنگ عسل و برخی پارامترهای تغذیه ای آن مدل‎هایی برای پیش‎بینی این پارامترها با استفاده از اطلاعات مستخرج از تصاویر مرئی ایجاد شد. همچنین این پژوهش پتانسیل کاربرد تصویربرداری فراطیفی را برای تشخیص تقلب در عسل نشان داد.

یکی از دغدغه های کارخانه های تولید آرد، کنترل میزان رطوبت آرد طی مراحل تولید تا مرحله ی بسته بندی و انبارداری می-باشد. به دلایل روشن اقتصادی و فرآیندی، تنظیم دقیق رطوبت آرد از نکات مورد توجه کارخانه های آرد است. تعیین عوامل موثر بر افت رطوبت در مراحل آسیاب، انتقال و نگهداری، ارائه مدلی از تغییرات رطوبت که با کمک آن رطوبت نهایی آرد قابل تخمین باشد و سنجش میزان دقت مدل تدوین شده از اهداف این پژوهش می باشند. برای این منظور 81 نقطه برای نمونه گیری در کارخانه آرد تهران باختر انتخاب شد. در تحلیل نتایج اولیه، نمودارهای رطوبت آرد نسبت به متغیرهای ورودی رسم و با برازش معادله بر داده ها روابط بین متغیرهای ورودی و خروجی استخراج گردید. با استفاده از روش رگرسیون، روابط میان متغیرهای تاثیر گذار اولیه و رطوبت آرد خروجی بدست آمد. سپس روابط بدست آمده برای تدوین مدل به کار گرفته شد و مدل با استفاده از نرم افزار matlab و در کتابخانه ی simulink شبیه سازی شد. در مرحله ی آسیاب دو متغیر دمای غلتک و رطوبت گندم ورودی بر رطوبت آرد تاثیر گذار بودند و رابطه ی معنی داری بین آن ها وجود داشت. مدل افت رطوبت آرد طی مراحل آسیابانی تدوین شد که این مدل قادر است رطوبت آرد نهایی را پیش بینی کند. داده های اندازه گیری شده و داده های بدست آمده از مدل دارای ضریب همبستگی 7531/0 و ضریب همبستگی تصحیح شده ی 7275/0 می باشند.

در این پژوهش یک سامانه گرمایش خورشیدی مجهز به عدسی فرسنل خطی و واحد ذخیره حرارت برای تأمین بخشی از گرمای مورد نیاز گلخانه، طراحی و ساخته شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که سامانه گرمایش خورشیدی با دبی سیال عبوری از لوله جاذب به میزان300 میلی لیتر بر دقیقه، در وضعیت کاملا رو به جنوب و با تنظیم زاویه شیب عدسی به صورت ماهانه بهترین عملکرد را دارد. نرخ سرد شدن آب گرم در مخزن ساده 53/0 درجه سلسیوس بر ساعت، در مخزن عایق دار 21/0 درجه سلسیوس بر ساعت و در مخزن عایق دار با پارافین به 16/0 درجه سلسیوس بر ساعت بود. نتایج این پژوهش نشان داد که سامانه گرمایش خورشیدی، توانایی تأمین درصدی از انرژی گرمایشی مورد نیاز گلخانه را داشت که در ماه های مختلف متفاوت بود و بیشترین و کمترین آن به ترتیب در مهرماه و دی ماه اتفاق افتاد که سامانه گرمایش خورشیدی به ترتیب 2/41 و 4/2 درصد انرژی مورد نیاز گرمایش گلخانه را تأمین کرد.

آخرین مرحله تولید غلات، برداشت محصول رسیده آنهاست. عمده ترین روشهای کنونی برداشت این محصولات در کشور ، روش های نیمه مکانیزه ومکانیزه هستند. امروزه روش مکانیزه که بوسیله کمباین انجام می شود، رایج تر بوده و بازده بیشتری نسبت به سایر روشها دارد. بر این اساس بازده عملیات برداشت، بعنوان حساس ترین عملیات تولید محصول تحت تاثیر عملکرد این ماشین قرار دارد. جهت بهبود عملکرد کمباین، دو روش کلی بهینه سازی ساختار مکانیکی و اعمال کنترل خودکار بر اجزا آن وجود دارد. بدلیل مزایای روش دوم، اعمال کنترل خودکار بر بخشهای مختلف کمباین امروزه مورد توجه پژوهشگران کشورهای مختلف قرار گرفته است. در این میان، تنظیم ارتفاع سکوی کمباین بدلیل نقش گلوگاهی آن بیشتر از سایر بخشها مورد توجه بود است. علیرغم نیاز، هیچگونه سیستم خودکار کنترل سکوی کمباین تاکنون در کشور طراحی و ساخته نشده است. از این رو طراحی و ساخت سیستم کنترل خودکار ارتفاع سکوی برداشت کمباین برای نصب روی کمباین جان دیر 955 که در کشور تولید می شود

فشردگی خاک به عنوان نزدیکتر شدن ذرات تشکیل دهنده خاک به یکدیگر تعریف شده که موجب افزایش مقاومت خاک می شود. این فشردگی در اثر اعمال نیرو به خاک از طرق مختلف حاضل می شود و مهم ترین آنها عبور تراکتور و ادوات مربوط می باشد که با روند سنگین تر شدن آنها این موضوع حادتر می شود. فشردگی که در اثر عبور چرخهای تراکتور در عمقهای کم بوجود می آید، پس از عملیات خاک ورزی تا حد زیادی از بین می رود ولی فشردگی ایجاد شده در خاک کف شیار شخم باقی می ماند. از آنجا که بعد از کار با وسایل خاک ورزی، محصولات با ریشه های عمقی در این بستر شروع به ریشه دوانی می کنند، هر گونه فشردگی باقیمانده می تواند روی عملکرد محصولات اثر بگذارد. تحقیقات متعددی در دنیا در خصوص فشردگی در اثر تردد ماشینهای کشاورزی انجام شده است. ولی بر اساس بررسی ها رایانه ای انجام شده، تا کنون در مورد میزان تاثیر وسایل خاک ورزی بر این فشردگی و افزایش مقاومت خاک کف شیار شخم گزارشی مشاهده نشده است. در این تحقیق برای اولین بار فشردگی ناشی از حرکت خیش های خاک ورزی و تاثیر سرعت پیشروی، نوع خاک و رطوبت آن بر فشردگی و افزایش مقاومت خاک در کف شیار شخم و عمق چهار سانتیمتر زیر آن بررسی گردید. آزمایشات بر اساس طرح آماری کرتهای چهار بار خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی (طرح پایه) انجام شد. سپس جرم مخصوص ظاهری خاک به عنوان معیار فشردگی و شاخص مخروط به عنوان معیار مقاومت خاک اندازه گیری شد و نتایج مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. این کار هم در مزرعه و هم در آزمایشگاه از طریق ساختن انباره خاک انجام گرفت. بر اساس نتایج حاصل از آزمایشات، با افزایش رطوبت و سنگین تر شدن بافت خاک، فشردگی حاصله توسط هر دو نوع خاک ورزی (بشقابی و برگرداندار) در کف شیار شخم افزایش یافت. همچنین افزایش سرعت خاک ورز در هر دو نوع خاک باعث کاهش فشردگی حاصل از دو خاک ورزی گردید. در آزمایشات مزرعه ای بیشترین مقدار فشردگی خاک به میزان 18/14% توسط خاک ورزی برگرداندار در بیشترین سطح رطوبت و کمترین سطح سرعت به وجود آمد و در بررسی های آزمایشگاهی نیز بیشترین فشردگی به میزان 10/19% در خاک رس سیلت دار به وسیله همین خاک ورز حاصل گردید.در کلیه تیمارها فشردگی ناشی از خاک ورز برگرداندار در سطح رطوبت و سرعت مساوی در خاکی با بافت یکسان هم در آزمایشگاه و هم در مزرعه بیشتر از خاک ورز بشقابی بود. این پدیده نشان دهنده آن است که علی رغم سنگین تر بودن خاک ورز بشقابی نسبت به برگرداندار، وزن تنها عامل ایجاد فشردگی خاک نبوده بلکه نوع تنش هائی که خیش دستگاه به خاک وارد می کند می تواند به مراتب مهم تر باشد. در هیچکدام از تیمارها فشردگی قابل ملاحظه ای در عمق 4 سانتیمتری پایین تر از کف شیارشخم (لایه زیرین خاک) مشاهده نگردید. این نتیجه حاکی از آن است که فشردگی خاک و افزایش مقاومت آن در اثر حرکت خیشهای خاک ورزی، به لایه کف شیار شخم محدود می شود و بر لایه های زیرین خاک تاثیر نمی گذارد.پس از تحلیل آماری، مدل سازی فشردگی خاک توسط این دو نوع خاک ورز به روش تحلیل ابعادی انجام گرفت و مدل های زیر برای تخمین فشردگی با توجه به میزان رطوبت و نوع خاک، نوع خیش خاک ورز و سرعت پیشروی تدوین گردید. شکل کلی مدل برای تعیین جرم مخصوص ظاهری و شاخص مخروط خاک فشرده به صورت زیر می باشد:‏‎p=p0 [a+b(gd/v2) clog m]‎‏‏‎ci=ci0[d+e(gd/v2)+flog m]‎‏