r.farhadi
-
گردآور های خورشیدی و صفحات فتوولتایی به طور معمول با زاویه ای ثابت نسبت به افق، مقابل خورشید قرار داده می شوند. زاویه بهینه، تاثیر بسزایی در دریافت بیشینه انرژی دارد. از آنجایی که بررسی جامعی برای تعیین زاویه بهینه در استان خوزستان صورت نگرفته است، در این پژوهش مراکز شهرستان های استان خوزستان شامل بیست و شش شهر مد نظر قرار گرفتند. میزان انرژی دریافتی روی سطح شیبدار بر اساس متوسط 16 ساله داده های تابش خورشیدی و مدل ایزوتروپیک و غیر ایزوتروپیک (مدل HDKR) محاسبه شد. زوایای مختلف از 20- تا 90 درجه با گام 1/0 با استفاده از کدهای فرترن امتحان و زاویه متناظر با بیشینه انرژی دریافتی به عنوان زاویه بهینه تعیین گردید. مقایسه نتایج به دست آمده با پژوهش های پیشین نشان داد مدل HDKR عملکرد بهتری دارد و میانگین زاویه بهینه شهرستان های استان خوزستان به صورت تقریبی 26 درجه با انحراف معیار 8/0 به دست آمد.
کلید واژگان: انرژی, افت, پنل خورشیدی, فرترن, مدل ایزوتروپیک, مدل HDKRSolar collectors and photovoltaic panels are usually exposed to the sun at a fixed angle relative to the horizon. The optimal angle has a significant effect on receiving maximum energy. Since there is not a comprehensive study to determine the optimal angle in Khuzestan province, in this research, the centers of counties in Khuzestan province, including twenty-six cities, were considered. The energy received on an inclined surface was calculated based on the average of 16 years of solar radiation data and the isotropic and non-isotropic models (HDKR model). Different angles from -20 to 90 degrees with a step of 0.1 were examined using Fortran codes, and the angle corresponding to the maximum received energy was determined as an optimal angle. Comparing the obtained results with previous studies showed that the HDKR model has better performance, and the average optimal angle of the cities of Khuzestan province was approximately 26 degrees with a standard deviation of 0.8 degrees.
Keywords: Energy, Fortran, HDKR model, Isotropic model, Loss, Solar panel -
این تحقیق، به شبیه سازی جریان انرژی یک گلخانه نیمه مدفون نیمه دوطرفه با استفاده از متغیرهای بیرونی و داخلی و حل عددی به روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) می پردازد. در این تحقیق، داده های دما، رطوبت و تابش به صورت لحظه ای اندازه گیری شد و سپس از CFD جهت بررسی توزیع انرژی و تغییرات دما در دو ارتفاع 1 و 2 متری از سطح زمین استفاده گردید. گلخانه مورد بررسی، به صورت یک گلخانه بسته در نظر گرفته شد و با توجه به روابط تجربی-ریاضی موجود در منابع، میزان دریافت، تلفات و خالص جذب شده انرژی در گلخانه محاسبه شد. نتایج این تحقیق نشان داد که روش CFD با 326030 المان چهار وجهی (tetrahedral) قادر است دمای هوای داخل گلخانه را با دقت مناسب در ارتفاع 1 متری (R2 = 0.987, MAPE = 2.17%) و 2 متری از کف (R2 = 0.987, MAPE = 2.28%) تخمین بزند. بررسی جریان انرژی نشان داد که این گلخانه، 6779.4 کیلوژول انرژی حرارتی انباشته ناشی از پرتوهای تابش را در مدت زمان آزمایش به زمین منتقل می کند و نسبت به سازه های روی سطح زمین، به طور متوسط حدود 40% تابش کم تری دریافت می کند. نتایج کلی این تحقیق و بررسی روند تغییرات دما در کف و دیواره ها نشان داد که در مناطق گرم کشور، زمین به عنوان منبع خوبی برای دریافت گرمای انباشته موجود در محیط گلخانه است و هرچه پوشش سطح داخلی گلخانه رسانایی گرمایی بیشتری داشته باشد، شار حرارتی به سمت عمق خاک بیش تر است.
کلید واژگان: انتقال حرارت, ذخیره انرژی, گلخانه نیمه مدفون, مدل دینامیکیIntroductionGreenhouse cultivation is the popular intensive kind of crop production with a yield per cultivated unit area more than 10 times higher compared to field crops. Greenhouse production requires the use of large amounts of energy, water, and pesticides and it usually generates huge quantities of wastes to be disposed of it. Investment, labor, and energy costs per unit area are much higher in the greenhouse industry than in any other agricultural sectors. Sustainable greenhouse systems, socially supportive, commercially competitive, and environmentally sound, depend on cultivation techniques, equipment management, and constructive materials that aim to reduce agrochemicals, energy and water consumption as well as waste generation. The management of the greenhouse environment is depending on temperature manipulation. Temperature manipulation is critical to influencing plant growth, quality, and morphology and so is a major strategy in the environmental modification of crops. Heterogeneous indoor microclimate of a greenhouse has long become a matter of concern in many studies. It is believed to be unfavorable for crop growth, which damages crop activity, particularly transpiration and photosynthesis, one of the major causes of non-uniform production and quality. Since early and conventional methods are not sufficient to evaluate microclimate variables inside a greenhouse, Computational Fluid Dynamics (CFD) approach was applied for better and more accurate results. CFD is an effective numerical analysis technique to predict the distribution of the climatic variables inside cultivation facilities. Numerous studies have focused on the internal temperature, humidity, solar radiation, and airflow inside multiple cultivation facilities. For example, the CFD method was used to simulate natural ventilation for agricultural buildings and improve crop production systems. The CFD simulation and evaluation models could be applied for evaluation of the inside situation and temperature in greenhouses. Thermal and water vapor transfer is influenced by the openings of greenhouses in the CFD simulation. The CFD model was developed to predict the distribution of temperature, water vapor, and CO2 occurring in a Venlo-type semi-closed glass greenhouse equipped with air conditioners. Based on the above literature, this research aims to evaluate the energy flow and modeling of an un-even semi-buried greenhouse using external and internal variables and numerical solutions by the CFD method.
Materials and MethodsIn this study, Computational Fluid Dynamic (CFD) solution was applied to evaluate the inside environment of a semi-double glass greenhouse with an east-west location. This greenhouse has a special structure that is used in very hot or very cold areas due to its depth of more than one meter below the ground. The greenhouse has an area of 38m2 and an air volume of 78.8m3. The temperature and humidity data were collected from inside and outside the greenhouse by temperature sensors (SHT 11 model made by CMOS USA). Irradiation data were collected inside the greenhouse, on level ground, by the TES132 radiometer.
Results and DiscussionIn this study, the CFD method was used for a model solution with ANSYS Fluent version 2020R2 software. To evaluate the predictive capability of the model and its optimization, the comparison between actual (ya) and predicted values (yp) was used. Three criteria of RMSE, MAPE, and R2 were also used to evaluate the accuracy of the final model. The results showed that the dynamic model can accurately estimate the temperature of the air inside the greenhouse at a height of 1 m (R2 = 0.987, MAPE = 2.17%) and 2 m (R2 = 0.987, MAPE = 2.28%) from the floor. The results of energy flow showed that this greenhouse transfers 6779.4.4 kJ of accumulated thermal energy to the ground during the experiment.
ConclusionIn the present study, the computational fluid dynamics method was used to simulate the internal conditions of an un-even semi-buried greenhouse with external and internal variables including temperature and solar radiation. The results showed that this greenhouse structure is able to transfer part of the increase in temperature caused by sunlight to the soil depth (104.214 kJm-2 heat through the floor, 178.443 kJm-2 through the north wall and 113.757 kJm-2 through the south wall). By increasing the thermal conductivity of the inner surface of the greenhouse, the heat flux to the depth of the soil can be increased.
Keywords: Dynamic model, Energy storage, Heat transfer, Semi-buried greenhouse -
Today, air pollution in urban areas is a major issue that have been affecting human health and the environment. Over the years artificial neural network methods has been used for prediction of pollutants concentration in many metropolitans. In the present study data were obtained from department of environment and air quality controlling stations in city of Tehran from March 2012 to October 2013. Prediction of CO and PM10 contaminations during cold and warm seasons under the influence of instability indices and meteorological parameters was done using the artificial neural network. Results of the modeling process showed that the highest correlation coefficient was obtained 0.84 for PM10 in warm season. On the contrary, the highest correlation coefficient of CO in cold season was 0.78. Also, the effect of instability indices on air pollution was investigated. The highest CO concentration occurred during cold seasons (R2= 0.81), while the lowest concentration was in warm season (R2= 0.72). In case of PM, the highest concentration occurred during warm seasons (R2= 0.84), while the lowest concentration was in cold season (R2=0.75).Keywords: Artificial Neural Network, Carbon monoxide, Instability indices, Particle matters, Regression
-
برای تعیین رفتار مکانیکی (خزشی) سیب زمینی تحت بار ثابت از دو نمونه سیب زمینی که در شرایط مختلف ذخیره شده بودند استفاده و اثر زمان و دمای ذخیره سازی بر رفتار خزشی نمونه ها بررسی شد. پارامترهای خزش شامل ضریب الاستیک آنی، ضریب الاستیک تاخیری، ضریب ویسکوزیته اولیه (آنی)، ضریب ویسکوزیته تاخیری و زمان تاخیری بود. دو نمونه مورد مطالعه، ویژگی های مکانیکی مختلفی نشان دادند اما در هر دو نمونه با افزایش زمان ذخیره سازی، تمامی پارامترهای خزش به جز زمان تاخیری کاهش معنی داری (0.05>P) داشتند. اثر دمای ذخیره سازی بر این پارامترها نیز بررسی شد که نتایج آن نشان از شدت کاهش این پارامترها در انبار غیر فنی نسبت به انبار فنی داشت. یک مدل ریاضی به خوبی رفتار خزشی سیب زمینی های ذخیره شده را نشان داد. معادلات رگرسیون نتایج خوبی (0.73 -0.85=R2) برای تاثیر زمان و دمای ذخیره سازی بر پارامترهای خزش نشان داد. نتایج این معادلات نشان داد که پارامتر ضریب ویسکوزیته اولیه، بیشترین تاثیر را بر پارامترهای خزش دارد. در انبار فنی، در مقایسه با انبار غیر فنی، به دلیل دمای پایین و رطوبت کنترل شده نسبت به انبار غیر فنی شرایط بهتری برای ماندگاری غده ها وجود داشت. دوره انبارداری رقم آگریا، نسبت به ژنوتیپ کلون، به دلیل افت کمتر درصد رطوبت و نشاسته و عدم جوانه زنی طولانی تر بود درحالی که بافت ژنوتیپ کلون ذخیره شده نسبت به بافت نمونه تازه، کمتر از دو ماه در انبار غیر فنی و کمتر از سه ماه در انبار فنی، به دلیل هدر روی های رطوبت و کاهش مقدار نشاسته، که تاثیر مستقیم بر بافت می گذارند، نرم تر شد.
کلید واژگان: آزمون خزش, رفتار مکانیکی, ذخیره سازی, مدل بورگرTo determine the mechanical behavior (creep) of potato under constant load, two potato cultivars were stored in two different conditions and the effects of storage time and temperature were investigated on creep behavior of the samples. Creep parameters included instantaneous elastic coefficient, delay elastic coefficient, initial viscoelastic coefficient, delayed viscoelastic coefficient and delay time. Two samples showed different mechanical properties, However, in both samples, there was a significant decrease (P <0.05) in all creep parameters except retardation time with increasing storage time. The effect of storage temperature on these parameters was also checked that results showed the reduction of these parameters in the non-technical storage especially in the Clone variety compared to the technical storage. A mathematical model showed as well the creep behavior of stored potatoes. Regression equations showed good results (R2 = 0.73-0.85) for the effect of storage time and temperature on creep parameters. The results of these equations showed that the Instantaneous modulus of elasticity parameter had the most effect on the creep parameters. According to these results, it can be said that in technical storage due to low temperature and controlled moisture than non-technical storage, there are better conditions for tuber durability than non-technical warehouse. The length of storage period of ‘Agria’ genotype is higher due to lower loss of moisture content and starch content and no sprouting compared to ‘Clone’ genotype. However, the tissue of the ‘Clone’ genotype is softened in comparison to the fresh sample less than two months in non-technical storage and less than three months in the technical storage due to the loss of moisture and the reduction of starch content that directly affected on tissue.
Keywords: Burger Model, Creep test, Potato, Storage -
به منظور تامین مستمر مواد خام برای مصارف خانگی و صنعتی، ذخیره سیب زمینی بسیار ضروری است. به دلیل تغییرات ساختاری (بافتی) و به دنبال آن تغییر در ویژگی های مکانیکی غده ها در دوره ذخیره سازی و تاثیر آن بر کیفیت محصول، اطلاع از ویژگی های مکانیکی غده های سیب زمینی در کنار عوامل دیگر، تلفات و در نتیجه زیان های اقتصادی را تا حدودی کاهش می دهد. در این پژوهش دو ژنوتیپ سیب زمینی (آگریا و کلون 8-397009) در دو انبار فنی و غیر فنی در شهرستان اردبیل به مدت سه ماه ذخیره شدند. از آزمون فشاری محوری برای اندازه گیری تاثیر رقم، دمای ذخیره سازی و مدت زمان ذخیره سازی بر ضریب کشسانی، نیروی شکست و انرژی شکست و از آزمون نفوذ برای اندازه گیری سفتی و انرژی نفوذ استفاده شد. اندازه گیری ها به صورت ماهانه بود و نتایج نهایی بعد از دوره ذخیره سازی گزارش شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که رقم، دمای ذخیره سازی و مدت زمان ذخیره سازی بر تمام ویژگی های مکانیکی در هر دو نمونه تاثیر معنی داری دارند.با افزایش مدت زمان ذخیره سازی ضریب کشسانی، نیروی شکست، انرژی شکست، سفتی و انرژی نفوذ در انبارهای فنی، نسبت به انبارهای غیر فنی، کاهش کمتری داشته اند که این اختلاف ازلحاظ آماری معنی دار است (0.05>p). نشان داده شده است که نمونه آگریا نسبت به نمونه کلون، به دلیل بافت سفت تر، دارای ضریب کشسانی و استحکام بالاتر و درنتیجه دارای دوره انبارداری طولانی تری است.
کلید واژگان: آزمون فشاری محوری, آزمون نفوذ, ذخیره سازی, سفتی بافت, سیب زمینیStorage of potato is essential for the continuous supply of raw materials for domestic and industrial use.Dueto structural changes (tissue) and followed by changes in the mechanical properties of the tubers during storage and its impact on product quality, the information of the mechanical properties of potato tubers reduces losses and economic lossespartly along with other factors.In this research two potato genotype (Agria and Clone397009-8) were stored in two technical and non-technical storage for three monthsin Ardebil.The uniaxial compression test was used to measure the effect of variety,storage temperature and storage duration on elastic modulus, failure force and failure energy, and penetration test to measure hardness and penetration energy.Measurement was done weekly and the final results were reported after the storage period. The results showed thatcultivar, storage temperature and storage duration have a significant effect on all mechanical properties in both cultivars.With increase storage time, the elastic modulus, failure force, failure energy, hardness and penetration energy in technicalstorage were lower than non-technical storage,which this difference was statistically significant (P <0.05). The results showed that cultivar Agria has a higher elastic coefficient and rigidity than Clone genotype because of rigid texture and asa result, the storage period is longer.
Keywords: Hardness of the tissue, Penetration test, Potato, Storage, Uniaxialcompressiontest
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.