گلرنگ یکی از گیاهان پر کاربرد در پزشکی، صنعت، تغذیه و انرژی می باشد. با این حال در کشور ایران، عموم مردم از خواص و کاربردهای این گیاه بی اطلاع می باشند. تقریباً اکثر قسمت های گیاه گلرنگ کاربرد دارد. هدف این تحقیق تعیین تاثیر تیمارهای مختلف آبیاری و تغذیه ای بر خواص فیزیکی و مکانیکی بذر گلرنگ بود تا بدین وسیله ایده ای در خصوص طراحی و یا بهینه سازی دستگاه های مختلف فرآوری، حمل و نقل و استخراج روغن و سوخت های بیودیزل و غیره حاصل گردد. خواص فیزیکی نظیر ابعاد، شکل، جرم و جرم هزار دانه، حجم، مساحت سطح، سطح تصویر شده، میانگین قطر حسابی، میانگین قطر هندسی، ضریب کرویت، چگالی توده ای، چگالی حقیقی، تخلخل، ضریب اصطکاک استاتیکی، ضریب اصطکاک دینامیکی و خواص مکانیکی نظیر نیروی گسیختگی، تغییر شکل در لحظه گسیختگی، انرژی گسیختگی، مدول الاستیسیته و سفتی بذر بدست آمد. تعیین خواص مورد نظر در طراحی تجهیزات جابجایی، برداشت، تهویه، خشک سازی، انبارسازی، پوست کنی و همچنین بهینه سازی فرآیند فرآوری و تولید، الزامی می باشد. در این تحقیق از رقم il111 که در استان آذربایجان غربی بیشتر کشت می گردد، استفاده شد. تیمار آبیاری در سه سطح و تیمار تغذیه ای در هفت سطح و همگی در مراحل کاشت اعمال شدند. خواص مربوطه در سطح رطوبت 7درصد که رطوبت تعادلی انباری بود، بدست آمد. نتایج نشان داد که تیمارها اثر معنی داری بر خواص فیزیکی و مکانیکی دارند. نتایج نشان از تاثیر مثبت کاربرد کودهای ارگانیک در مقایسه با کودهای شیمیایی بر خواص فیزیکی و مکانیکی داشت. این موضوع از لحاظ رشد بذر و همچنین بحث آلودگی محیط زیست قابل بررسی می باشد. بیشترین طول، برای تیمار (ae) یعنی « آبیاری کامل و تغذیه ارگانیک (هیومیکس) » و بیشترین عرض و ضخامت و همچنین قطر میانگین هندسی و حسابی برای تیمار (cg) یعنی « قطع آبیاری در مرحله رشد زایشی و تغذیه از نوع بیولوژیک (بیوسولفور) » بدست آمد. مقدار میانگین طول، عرض و ضخامت بذر گلرنگ در حالت کلی به ترتیب در محدوده 14/8-51/7 ، 58/4-31/4 و 87/3-56/3 و قطر میانگین هندسی و قطر میانگین حسابی به ترتیب در محدوده 22/5-94/4 و 49/5-21/5 میلیمتر متغیر بود. بیشترین و کمترین مقدار جرم بذر به ترتیب در اثر اعمال تیمارهای (cg) «قطع آبیاری در مرحله رشد زایشی و تغذیه بیولوژیک (بیوسولفور)» و (ag) «بدون قطع آبیاری و تغذیه بیولوژیک (بیوسولفور)» بدست آمد. نتایج نشان از تاثیر معکوس تغذیه بیولوژیک (بیوسولفور) درجرم بذر، درنتیجه آبیاری کامل داشت. جرم هزار دانه گلرنگ در محدوده 55-40 گرم بدست آمد. نتایج نشان داد که تیمارها تنها در سطح احتمال 5 درصد اثر معنی داری بر روی سطح تصویر شده دارند. ولی اثر متقابلی بین دو تیمار آبیاری و تغذیه ای مشاهده نشد. در مورد چگالی حقیقی تنها تیمار آبیاری اثر معنی دار داشت. تاثیر تیمارها بر چگالی توده ای کاملاً معنی دار بود و در مورد تخلخل هیچ تاثیری مشاهده نشد. این امر قابل پیش بینی بود زیرا تخلخل یک ماده بیش از ساختار درونی بذر به ساختار ظاهری و موقعیت قرارگیری بذرها در مجموعه وابسته می باشد. ضریب اصطکاک استاتیکی دراکثر موارد بر روی آلومینیوم از همه بیشتر و بر روی چوب تراش خورده از همه کمتر بود. ضریب اصطکاک دینامیکی در تمام موارد روی آلومینیوم از همه بیشتر بود، درحالیکه بین ورقه فلزی و چوب تراش خورده روند خاصی مشاهده نشد. تاثیر تیمارهای آبیاری و تغذیه ای بر خواص مکانیکی کاملاً معنی دار بودند. ولی در مورد انرژی گسیختگی، تیمار آبیاری تاثیر معنی داری نداشت. اگر هدف پوست کنی و جداسازی هسته از بذر می باشد، بهتر است تیمار (ah) اعمال گردد، زیرا پوسته در مقابل نیروی اعمالی مقاومت زیادی ندارد. ولی اگر هدف انبارسازی و صادرات و جابه جایی در فواصل زیاد می باشد، بهتر است تیمار (ci) اعمال گردد. مشاهده شد که بکار بردن تیمار «قطع آبیاری در مرحله رشد زایشی» سبب بالا رفتن نیروی گسیختگی شده است که این موضوع شاید بعلت سفت تر شدن ساختار فیبری پوسته باشد. تغییر شکل در لحظه گسیختگی در نتیجه اعمال تیمار « بدون قطع آبیاری» بیشترین بود که ناشی از نرم تر شدن بافت بذر و انعطاف پذیری بیشتر آن می باشد. مشاهده شد با اعمال تیمار (ah) اگرچه کمترین نیرو برای شکست لازم بود، با این حال بذر از انعطاف پذیری بالایی برخوردار بود. می توان اظهار نمود که نوع آبیاری تاثیر قابل توجهی بر انعطاف پذیری پوسته دارد. در فرآوری محصول، بخصوص استخراج روغن، کاربرد تیمار (bh) می تواند سبب کاهش هزینه های فرآوری گردد. این تیمار نیاز به نیروی کم برای گسیختگی داشته و تغییر شکل در آن نیز نسبتاً کم می باشد. درنتیجه توصیه می شود اگر هدف استخراج روغن می باشد، بهتر است از این تیمار استفاده گردد. عکس این حالت در مورد تیمار های (bg) و (cg) مشاهده گردید، در واقع استفاده از تیمار تغذیه ای بیولوژیک (بیوسولفور) سبب افزایش قابل توجهی در انرژی گسیختگی می گردد. بیشترین و کمترین مقادیر سفتی به ترتیب 55/182 و 95/63 نیوتن بر میلیمتر و در نتیجه اعمال تیمارهای (bd) یعنی « قطع آبیاری در مرحله رشد رویشی و تغذیه کود شیمیایی (اوره) » و (ah) یعنی « بدون قطع آبیاری و تغذیه تلفیقی (d+e+f) » حاصل شدند. اعمال تیمار (ah) سبب بوجود آمدن ساختاری ضعیف تر در مقایسه با سایر تیمارها شد که این نتیجه می تواند در طراحی دستگاه های مختلف فرآوری مدنظر قرار بگیرد. تاثیر تیمارهای آبیاری و تغذیه ای بر روی خواص کمی و کیفی بذر گلرنگ کاملاً معنی دار بود. با توجه به خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی بذر گلرنگ مدلسازی دستگاه استخراج روغن انجام شد. مدل شبیه سازی شده مورد آنالیز قرار گرفته و نتایج تحلیل استاتیکی، دینامیکی، حرارتی و هیدرودینامیکی بدست آمد. نتایج آنالیز نشان داد که می توان دستگاهی با مشخصه های بدست آمده را ساخت. هزینه ساخت پایین و راندمان بالا بوده و قابل استفاده در مزارع و کارگاه های مختلف کشاورزی می باشد.

در چند سال اخیر محققان مطالعات زیادی در مورد بیودیزل به عنوان سوختی تجدید پذیر و جایگزین سوخت دیزل انجام داده‏اند و تأثیر آن بر روی عملکرد و آلایندگی موتورهای اشتعال تراکمی مورد مطالعه قرار گرفته است. بیودیزل توسط واکنش ترانس استریفیکاسیون و از منابع مختلفی از جمله روغن‏های گیاهی، چربی های حیوانی و پسماندهای صنعتی و کشاورزی بدست می‏آید. اما این سوخت تاکنون به دلیل هزینه اولیه تولید بیشتر نسبت به دیزل محبوب و عامه‏پسند نیست. معمولاً 50 تا 90 درصد کل هزینه تولید مربوط به مواد اولیه تولید آن می‏شود. به منظور کاهش این هزینه از مواد اولیه خام ارزان قیمت استفاده می‏شود. روغن پسماند رستوران همچنین روغن جذب شده در خاک رنگبر که در فرایند پالایش و تصفیه‏ی روغن خوراکی به دست می‏آید، منابعی مناسب برای تولید بیودیزل است. در این تحقیق از روغن باقی مانده در خاک رنگبر (sbe) و روغن پسماند رستوران بیودیزل تهیه شد. به منظور کاهش آلاینده nox حاصل از احتراق بیودیزل، از انحلال ضایعات ارزان قیمت پلیمری (ضایعات پلی‏استایرن انبساطی که در ساخت سقف و دیوار ساختمان‏ها بکار می‏رود) در بیودیزل خاک رنگبر استفاده شد. پلی‏استایرن در 4 سطح صفر، 5/2، 5 و 5/7 گرم در 100 میلی‏لیتر بیودیزل خاک رنگبر (sbe0, sbe2/5, sbe5 and sbe7/5) حل شد و برای آزمون در موتور به نسبت 5 درصد با سوخت دیزل مخلوط شد. نتایج نشان داد که خصوصیات سوخت‏های تولیدی مطابق با استاندارد‏های astm d6751 می‏باشد. بررسی نتایج مصرف انرژی نشان داد که آب شویی 2913/4730 کیلو وات انرژی مصرف می‏کند. نتایج برای دور rpm1600 و گشتاور ماکزیمم نشان داد که با افزایش غلظت پلیمر، دوده تا حدود 50 درصد کاهش و برای sbe7.5 مقدار nox به میزان 24 درصد نسبت به سوخت دیزل کاهش می‏یابد و در سرعت rpm2800 و بار کامل، مصرف سوخت ویژه برای sbe2.5، sbe5 و sbe7.5 به ترتیب 62/3، 7/1 و 26/1 درصد در مقایسه با دیزل افزایش یافته است ولی برای sbe0 حدود 5/0 درصد کاهش مصرف سوخت مشاهده شد. همچنین در شرایط فوق بازده حرارتی ترمزی برای sbe0 حدود 3 درصد در مقایسه با بیودیزل افزایش یافته است.

انجیر یکی از محصولاتی است که از روزگاران گذشته تا به امروز، اغلب در شکل خشک شده مصرف شده است. معایب موجود در روش های خشک کردن سنتی و همچنین مزایای استفاده از مایکروویو در خشک کردن، مطالعه فرایند خشک کردن انجیر به وسیل? خشک کن مایکروویو را به منظور یافتن شرایط بهینه در فرایند خشک کردن، آشکار می سازد. در این پژوهش با به کار گیری یک دستگاه خشک کن آزمایشگاهی مایکروویو، فرآیند خشک کردن انجیر به صورت لایه نازک مطالعه شد. با استفاده از طرح آماری فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی، تاثیر تغییرات دو عامل چگالی توان مایکروویو در پنج سطح 5ر0 ، 1 ، 5ر1 ، 2 و 5ر2 وات بر گرم و نسبت پالسی در شش سطح 5ر1، 2، 5ر2، 3، 5ر3 و 4 بر پارامترهای زمان خشک کردن، آهنگ تبخیر، ضریب نفوذ رطوبت، انرژی فعال سازی و انرژی مخصوص مصرفی با سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از استخراج داده های آزمایشی، یازده مدل تجربی و نیمه نظری بر داده های آزمایشگاهی برازش داده شدند. در نهایت به منظور ارزیابی کیفی ظاهری محصول خشک شده در تیمارهای مختلف، کیفیت رنگ انجیر خشک با استفاده از تکنیک پردازش تصویر بر اساس پارامترهای تغییر رنگ کلی محصول، کروما، رنگ غالب پس از فرایند خشک کردن و شاخص قهوه ای شدن محصول مطالعه شد و میزان ضریب چروکیدگی محصول نیز در تیمارهای مختلف بررسی گردید. نتایج نشان داد که با افزایش چگالی توان مایکروویو، دمای داخل محصول افزایش و زمان خشک کردن کاهش می یابد و با افزایش نسبت پالسی، دمای داخل محصول کاهش و زمان خشک کردن افزایش می یابد. در فرآیند مدل سازی، مدل تجربی چندجمله ای درجه دوم و نیمه تجربی لگاریتمی با متوسط ضریب تبیین 9984ر0 نسبت به سایر مدل ها دارای برازش بهتری بودند. مقدار ضریب نفوذ موثر انجیر در باز? 8-10 × 42ر1 تا 10-10 × 93ر5 متر مربع بر ثانیه متغیر بدست آمد. با افزایش نسبت پالسی از 2 به 5ر3، مقدار انرژی فعال سازی از 189ر92 به 094ر60 کیلوژول بر مول کاهش یافت. همچنین با افزایش نسبت پالسی مقدار انرژی مخصوص مصرفی افزایش پیدا کرد. نتایج ارزیابی رنگ محصول خشک شده نیز نشان داد که زاوی? رنگ غالب برای تیمارهای مختلف آزمایشی در باز? 32ر1-21ر1 رادیان متغیر است؛ یعنی رنگ محصول خشک، زرد متمایل به نارنجی است. مقدار روشنایی رنگ محصول با افزایش چگالی توان مایکروویو و کاهش مقدار نسبت پالسی، افزایش می یابد و بنابراین رنگ محصول خشک شده با کاهش چگالی توان مایکروویو و افزایش نسبت پالسی، تیره تر می شود. همچنین افزایش چگالی توان مایکروویو شاخص قهوه ای شدن محصول را افزایش داد. از طرفی دیگر مقدار ضریب چروکیدگی با افزایش چگالی توان مایکروویو افزایش می یابد؛ یعنی مقدار چروکیدگی محصول کمتر می شود. در بهینه سازی فرایند خشک کردن انجیر به کمک الگوریتم ژنتیک سطح چگالی توان 11ر2 وات بر گرم و نسبت پالسی 89ر1 به عنوان بهترین شرایط برای خشک کردن محصول انجیر تعیین شد.

در محصولات کشاورزی همواره موضوع جداسازی محصولات از اهمیت ویژه ای برخوردار است. جداسازی به روش های مختلفی انجام می پذیرد که گاهی بعضی از این روش ها در حوزه ی خود دارای محدودیت هایی می باشد. به دلیل ماهیت فیزیکی محصولات کشاورزی بایستی روش جداسازی شرایط ویژه ای داشته باشد به این دلیل که محصولات گرانوله اکثرا حساس به آب هستند. جداکننده های سیکلونی در گروه جداکننده های گریز از مرکز قرار گرفته و طبقه بندی می شوند. در این گروه جداسازی بستگی به اختلاف در دانسیته های مواد و همچنین اختلاف در سرعت های آن ها دارد. هم چنین نیروی جاذبه از جمله عواملی است که سبب سقوط مواد و تکمیل فرآیند جداسازی می گردد. جریان از قسمت بالایی ورودی مماسی وارد می شود که باعث ایجاد یک حرکت مارپیچی محوری در گاز می گردد و یک میدان نیروی گریز از مرکز سبب پایین آمدن ذرات در امتداد مسیر می شود و به صورت مارپیچی پایین می آید. ذرات جمع شده اجازه می یابند تا از بخش لوله خروجی مخصوص خارج شوند، در حالی که فاز گاز حرکت محوری مسیر خود را معکوس کرده و از بخش خروجی گاز (شناساگر گردابه) خارج می شود. دینامیک سیالات محاسباتی تکنیک مناسبی بوده و محدوده ی بزرگی از کاربردهای صنعتیو کشاورزی را در برمی گیرد.در این روش با تبدیل معادلات دیفرانسیل پاره ایحاکم بر سیالات به معادلات جبریامکان حل عددیاین معادلات فراهم می شود. برای این کار ابتدا مدل مورد نظر در نرم افزار گمبیت کشیده شد ، سپس مش بندی شده و پس از اعمال شرایط مرزی به صورت فایل مش به نرم افزار انسیس فلوئنت منتقل گردید. نرم افزار انسیس فلوئنت یکی از پرکاربردترین نرم افزار های حال حاضر در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی می باشد و با دارا بودن مدل های اغتشاشی مناسب از توانایی شبیه سازی بالایی برخوردار است. در این مطاله تاثیر دو پارامتر سرعت ورودیو نرخ سیالیت جرمی در مسیر حرکت جریان در داخل سیکلون بررسی شد و نتایج نشان داد که دینامیک سیالات محاسباتی از پتانسیل بالایی برای پیش بینی حرکت مواد و شناسایی رفتار آن ها در سیکلون ها برخوردار می باشد.

مطالعه ی خواص فیزیکی و مکانیکی چغندر قند در رابطه با ماشین های کشاورزی، از لحاظ تأثیری که در بخش های مختلف ماشین در مراحل برداشت، حمل ونقل، ذخیره سازی و فرآوری بر محصول ایجاد می کند، حائز اهمیت است. تحقیق حاضر به منظور مطالعه ی برخی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی این محصول انجام گرفته است. با توجه به این که در حال حاضر برداشت چغندر قند در ایران غالباً به صورت چند مرحله ای صورت می گیرد یعنی محصول پس از بیرون آوردن از خاک، روی زمین ردیف شده و سپس جهت جمع آوری، سیلو و حمل ونقل اقدام می شود، در حین این عملیات محصول دائماً با ادوات در تماس خواهد بود، لذا در تمام این مراحل با ضایعات مکانیکی مواجه هستیم. ریشه ی چغندر قند پس از برداشت، بسته به مدت ماندن در روی خاک دچار تغییراتی در خواص مکانیکی می شود. یکی از اهداف این تحقیق بررسی این تغییرات است. خواص مکانیکی مورد مطالعه، شامل نیروی گسیختگی، مدول الاستیسیته، سفتی و انرژی گسیختگی بود که با آزمایش نفوذ در شرایط استاتیک و با استفاده از دستگاه آنالیزر بافت با پروب فولادی 2 میلی متری انجام گرفت که از طرح کاملاً تصادفی با آزمایش فاکتوریل استفاده شد. فاکتورها عبارتند از : رقم در 4سطح (بریجیتا، دوروتی، گراف و شیرین شکر) ، زمان در 2 سطح ( پس از برداشت یا زمان (1) و 10 روز پس از برداشت یا زمان (2)) و ناحیه در 4 سطح ( طوقه یا ناحیه ی a، قطر ماکسیمم یا ناحیه ی b، قطر متوسط یا ناحیه ی c و قطر مینیمم یا ناحیه ی d). خواص فیزیکی شامل ابعاد (طول، قطر ماکسیمم، قطر متوسط و قطر مینیمم)، جرم، حجم، چگالی، ضریب کرویت اندازه گیری شد. میانگین نیروی گسیختگی پس از برداشت (زمان 1) به ترتیب در نواحی a، b، c و d برابر 18/86، 19/8، 15/46و 15/98 نیوتن به دست آمد که پس از گذشت 10 روز از ماندن ریشه روی خاک و در شرایط طبیعی (زمان 2)، به ترتیب مقادیر 22/35، 22/99، 18/82 و 16/68 نیوتن به دست آمد که مشخص شد زمان تأثیر معنی داری در سطح 5 درصد روی نیروی گسیختگی دارد. میانگین نیروی گسیختگی در ناحیه ی a به ترتیب در ارقام بریجیتا، دوروتی، شیرین شکر و گراف، 19/22، 20/65، 20/08 و 22/11 نیوتن به دست آمد که مشخص شد مقاومت بافت پوست ارقام مختلف در برابر گسیختگی متفاوت است. میانگین مدول الاستیسیته در زمان (1) به ترتیب در نواحی a، b، c و d برابر 6/43، 8/21، 6/20 و 5/91 مگاپاسکال به دست آمد که در زمان (2) به ترتیب مقادیر 7/61، 9/92، 7/15و 2/5 مگاپاسکال به دست آمد. میانگین مدول الاستیسیته در ناحیه ی c به ترتیب در ارقام بریجیتا، دوروتی، شیرین شکر و گراف 7/14، 6/16، 6/8 و 6/5 مگاپاسکال به دست آمد

چکیده رطوبت بالای موجود در محصولات کشاورزی سبب رشد و فعالیت میکروارگانیسم¬ها و ایجاد واکنش¬های شیمیایی نامطلوب شده و ماندگاری مواد غذایی را کاهش می¬دهد. خشک¬کردن یکی از شاخص¬ترین عملیات فرآوری محصولات¬ کشاورزی است که در نتیجه کاهش میزان رطوبت محصول، مدت انبارداری محصولات را افزایش می¬دهد. خشک¬کردن فرآیندی است که با صرف زمان و انرژی همراه است و با توجه به محدودیت منابع انرژی در جهان، در چند سال اخیر روش¬های متعددی برای کاهش زمان و انرژی مصرفی مورد توجه محققان قرار گرفته ¬¬است. در این تحقیق نیز با در نظر گرفتن اهمیت این موضوع یک دستگاه خشک¬کن مایکروویو-جریان¬ هوای ¬گرم طراحی و ساخته شد. در این خشک¬کن برای تولید امواج مایکروویو از یک لامپ مگنترون با توان نامی w3/1 و فرکانس ghz 45/2 استفاده گردید. به منظور تولید جریان هوای گرم نیز از 6 گرم¬کن w700 به همراه دمنده¬ای با دور rpm1750 استفاده شد. ارزیابی دستگاه با خشک¬کردن برش¬های سیب توسط سه روش جریان هوای گرم، مایکروویو و ترکیب مایکروویو-جریان هوای گرم مورد بررسی قرار گرفت. در طول فرآیند خشک¬شدن تغییرات نسبت رطوبت محصول و آهنگ تبخیر نسبت به زمان در مقابل تغییرات توان مایکروویو (w500، w 1000،w 1500 وw 2000)، دمای هوا (c̊40، c̊50، c̊60 و c̊70) و سرعت هوای ورودی (m/s5/0،m/s 1،m/s 5/1 و m/s2) مورد مطالعه قرار گرفت و میزان کل انرژی مصرفی در هر سه روش باهم مقایسه گردید. نتایج نشان داد که خشک¬کردن برش¬های سیب با روش¬های مایکروویو و ترکیبی، شامل سه مرحله، افزایش در آهنگ تبخیر، خشک¬شدن با آهنگ ثابت و مرحله نزولی فرآیند می¬باشد. این در حالی است که در روش جریان هوای گرم، مرحله خشک¬شدن با آهنگ ثابت مشاهده نگردید. کمترین زمان انجام فرآیند در روش ترکیبی با توان مایکروویو w2000، دمای هوایc ̊70 و سرعت هوایm/s 2 ملاحظه گردید و کمترین میزان انرژی مصرفی نیز در روش مایکروویو با توان w2000 رخ داد. کلمات کلیدی: خشک¬کردن، مایکروویو، هوای گرم، سیب.