به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « بهینه سازی » در نشریات گروه « علوم پایه »

  • داوود بهزادی شیخ رباط*، خلیل شهبازی، علیرضا رضایی، احمدرضا عمرانی

    موارد زیادی بطور مستقیم و غیر مستقیم بر هزینه تمام شده حفر یک چاه گاز یا نفت تاثیر گذار می باشند. اما مهمترین ابزاری که برای حفر سازندها مورد استفاده قرار می گیرد و بطور مستقیم و غیر مستقیم بر هزینه های تمام شده حفاری تاثیر می گذارد، مته حفاری می باشد. چرا که عوامل زیادی از جمله سرعت حفاری، وابستگی زیادی به این ابزار دارند. در شرایط یکسان پارامترهای حفاری، نوع لیتولوژی، قطر چاه، نوع گل و هیدرولیک چاه، نوع مته و تکنولوژی ساخت آن تعیین کننده سرعت حفاری می باشد. تکنولوژی ساخت مته، تکنولوژی پیچیده ای بوده و با توجه به تجربه و دانش هر شرکت سازنده متفاوت می باشد. تفاوت های جزیی در طراحی این ابزار می تواند بر زمان حفاری یک چاه، هزینه ها و حتی میزان استهلاک ابزار دیگر حفاری تاثیر قابل توجهی بگذارد. روش های متفاوتی برای انتخاب بهترین مته و برترین برند مته از میان معروف ترین و پر استفاده ترین مته های مورد استفاده در صنعت حفاری وجود دارد. از جمله این روش ها، روش تخمین هزینه به ازای متراژ حفاری، روش های تکمیلی انتخاب مته مانند انرژی مکانیکی مصرف شده هر مته در طول بازه حفاری برای یک میدان می باشند. در این تحقیق پس از بررسی روش های موجود برای انتخاب مته روش ژئومکانیک به عنوان روشی نوین برای انتخاب مته معرفی شد. با استفاده از نمودارهای چاه پیمایی و روابط تجربی ژئومکانیکی، محاسبات مدول های الاستیک و مقاومت فشاری و مطابق با دسته بندی اسمیت؛ می توان نوع سختی سازند را برای انتخاب مته مناسب تشخیص داد.

    کلید واژگان: حفاری, مته, بهینه سازی, ژئومکانیک}
  • علی آقامیرزایی*، خلیل شهبازی

    صنعت حفاری یک صنعت بسیار پرمخاطره و بسیار هزینه بر است. هزینه حفاری به صورت وابسته به زمان و عمق تعیین می‏شود. مقدار هزینه حفاری تحت عنوان هزینه دلار بر فوت تعیین می‏شود که شامل هزینه ثابت و هزینه متغییر است. به طوری‏که زمان چرخش مته، زمان توقف مته در چاه و زمان تعویض لوله حفاری آن راتغییر می‏دهند. بنابراین هرچه سرعت حفاری افزایش پیدا کند و زمان توقف مته کاهش پیدا کند، هزینه حفاری به طور کلی کاهش خواهد یافت. پارامترهای  مختلفی زمان حفاری را کنترل می‏کنند. برخی از این پارامترها غیر قابل کنترل هستند و ذاتی بوده و به مشخصات سازند وابسته است که قابل کنترل نیست. اما برخی دیگر از پارامترها قابل کنترل بوده و با تغییر در آنها زمان حفاری تغییر پیدا خواهد کرد. این پارامترها شامل وزن روی مته ، نرخ گردش مته (Rotary speed)، چگالی سیال حفاری، خوردگی مته، اثر هیدرو لیک مته است. در پژوهش حاضر از مقایسه نرخ نفوذ مته در سازند و بررسی سطح انرژی ویژه هر مته در سازند، بهترین مته برای هر سازند مشخص شد. مطالعه حاضر در یکی از میادین جنوب غرب ایران و در تعدادی حلقه چاه انجام شده است. با توجه به هدف پژوهش، بهترین مته برای هر یک از سازندهای حفاری در این میدان مشخص شد.

    کلید واژگان: مته حفاری, بهینه سازی, نرخ نفوذ, سطح انرژی ویژه}
  • محمد عابدینی*
    تقاضای رو به رشد برای برق قابل اطمینان و پایدار منجر به افزایش علاقه به سیستم های هیبریدی فتوولتائیک-بادی-دیزلی برپایه منابع تولید پرآکنده شده است. این سیستم ها منابع انرژی تجدیدپذیر را با منابع تولید پرآکنده ترکیب می کنند تا برق، به ویژه در مناطق دورافتاده یا ریزشبکه ها را تامین کنند. با این حال، بهینه سازی عملکرد چنین سیستم هایی برای به حداکثر رساندن مزایای آنها و دستیابی به تعادل بین هزینه، قابلیت اطمینان و اثرات زیست محیطی بسیار مهم است. از این رو در این مقاله یک روش بهینه سازی چند هدفه برای کاهش هزینه های تولید انرژی، بهبود سطح ولتاژ شبکه با توچه به تغییرات توان نیروگاه های تجدیدپذیر و در نهایت افزایش قایلیت اطمینان شبکه با هدف کاهش میزان قطعی بارهای شبکه مدل سازی شده است. هم چنین با توجه به ساختار متفاوت توابع هدف، از روش فازی جهت فازی کردن توابع هدف استفاده شده است و روش بهینه سازی استفاده شده برپایه یک الگوریتم بهینه سازی فرا ابتکاری به نام بهینه سازی چند وجهی است که از رفتار به وجود آمدن ستاره های جدید الهام گرفته شده است. در نهایت نتایج بر روی شبکه تست 33 باس در حالت جزیره ای استاندارد IEEE پیاده سازی می شود.
    کلید واژگان: : فازی, سیستم ترکیبی, سیستم خورشیدی, توریبن بادی, بهینه سازی}
    Mohamad Abedini *
    The growing demand for reliable and sustainable electricity has led to increased interest in photovoltaic-wind-diesel hybrid systems based on distributed generation sources. These systems combine renewable energy sources with distributed generation sources to provide electricity, especially in remote areas or microgrids. However, it is crucial to optimize the performance of such systems to maximize their benefits and achieve a balance between cost, reliability and environmental impact. Therefore, in this article, a multi-objective optimization method has been modeled to reduce energy production costs, improve the network voltage level with reference to the power changes of renewable power plants, and finally increase the reliability of the network with the aim of reducing the amount of interruptions of network loads. Also, due to the different structure of the objective functions, the fuzzy method has been used to make the objective functions fuzzy, and the optimization method used is based on a meta-heuristic optimization algorithm called multi-faceted optimization, which is based on the behavior of the emergence of new stars. Inspired. Finally, the results are implemented on the 33-bus test network in IEEE standard island mode.
    Keywords: Fuzzy, Hybrid Systems, Solar System, Wind Turbine, Optimization}
  • پروانه اسمعیل نژاد اهرنجانی*، آزاده زحمت کش

    فرآیند تولید توکسویید دیفتری توسط نرم افزار SuperPro Designer طراحی و تاثیر اعمال تغییرات در فرآیند بر بازده و هزینه های تولید بررسی شد. با علم بر فرآیند واقعی تولید توکسویید، از بیوراکتور با شرایط عملیاتی بهینه و از سانتریفیوژ صنعتی دیسک انباشته به جای فیلتر پرس به منظور جداسازی پیکره باکتری استفاده شد. اعمال این تغییرات همراه با افزودن پمپ میان بیوراکتور و سانتریفیوژ بود. نتایج نشان می دهد که بهبود شرایط عملیاتی بیوراکتور می تواند موجب افزایش 25 درصدی تولید توکسین، یعنی افزایش تولید از 7 میلیون دوز به 75/8 میلیون دوز شود. هدررفت توکسین در فیلتر پرس (14 درصد) با استفاده از سانتریفیوژ کاملا برطرف و در مجموع موجب افزایش 44 درصدی تولید توکسویید خواهد شد. همچنین، این تغییرات می تواند منجر به کاهش 16 درصدی زمان فرآیند، کاهش 29 درصدی آب مصرفی و اما افزایش 32 درصدی مصرف انرژی شود. به طور کلی نتایج شبیه سازی نشان داد هزینه مربوط به تجهیزات جدید در فرآیند بهبود یافته ی پیشنهادی طی دو بچ تولید قابل برگشت خواهد بود.

    کلید واژگان: طراحی فرآیند, نرم افزار SuperPro Designer, بهینه سازی, بیوراکتور, سانتریفیوژ}
    Parvaneh Esmaeilnejad-Ahranjani*, Azadeh Zahmatkesh

    The process of diphtheria toxoid production was designed by using SuperPro Designer and the effect of the applied changes in process on the yield and costs of the manufacturing was investigated. First, giving the information of the real process of the toxoid production, a bioreactor with improved operational conditions and a disc stack centrifuge instead of the filter press, which is applied for the bacterial debris separation, were utilized. Such alterations followed the addition of a pump between the bioreactor and centrifuge. The results indicated that improvement of the bioreactor operational conditions can lead to the 25% increase in the toxin production, i.e., the increase of toxoid production from 7,000,000 doses to 8,750,000 doses. The toxin waste through filter press (14%) may be remarkably reduced by using the centrifuge, which in turn resulted in the 44% enhancement in the toxoid production. Such alterations can result in the 16% reduction in the separation operation time, 29% reduction in water consumption and 32% increase in the energy consumption. Overall, the simulation results showed that the costs of the new equipment suggested to be used in the improved process can be recoverable through running two batches.

    Keywords: Process design, SuperPro Designer software, Optimization, Bioreactor, Centrifuge}
  • علی طهماسبی، محمد حسین صراف زاده*، بهنام غفاری
    صنایع خمیر و کاغذ از جمله صنایع با بالاترین مصرف آب شیرین و تولید کننده فاضلاب است که در صورت رهاسازی مستقیم فاضلاب تولیدی در محیط زیست، آسیب جدی به چرخه زیستی آب و خاک وارد کند. وجود مواد آلی زیست تخریب ناپذیر با جرم مولکولی بالا در فاضلاب تولیدی، روش های تصفیه مرسوم مانند تصفیه زیستی و ته نشینی را دچار محدودیت می کند. امروزه روش فوتو فنتون به عنوان روشی  ساده، سریع و دوستدار محیط زیست مورد توجه محققین قرار گرفته است که می تواند با تولید رادیکال های هیدروکسیلی پرقدرت موجب اکسید شدن مواد آلوده کننده ‎گردد. غلظت اکسید کننده، غلظت آهن و pH  محیط واکنش از جمله عوامل موثر در کارآیی این فرآیند می باشند. در این پژوهش جهت بررسی اثر عوامل ذکر شده موثر، طراحی آزمایش با روش ترکیب مرکزی بر پایه روش سطح پاسخ، با سه عامل متغیر غلظت بدون بعد هیدروژن پروکسید، غلظت یون آهن (II) و pH، در 18 آزمایش انجام گردید. جهت اعمال روش تصفیه فوتو فنتون بر روی نمونه پساب، ابتدا pH تنظیم و سپس به ترتیب، اضافه کردن یون آهن (II) و هیدروژن پروکسید انجام گردید و محلول پس از آن بلافاصله تحت تابش نور UV قرار گرفت. COD به عنوان شاخص نشاندهنده آلودگی فاضلاب تعریف گردید و جهت از حذف اثر مزاحم هیدروژن پروکسید در اندازه گیری COD، اصلاح نمونه ها با استفاده از سدیم سولفیت انجام پذیرفت. بر پایه نتایج بدست آمده، بهینه سازی عوامل موثر جهت رسیدن به بهترین عملکرد با حداقل هزینه اقتصادی انجام شد. بیشینه مقدار حذف COD بطور تجربی برابر 51/71% به دست آمد. در حالت بهینه اقتصادی با غلظت اولیه اکسید کننده بدون بعد 369/0، غلظت یون آهن ((II برابر mg/L 98/99 و pH برابر 28/3، 21/65% حذف COD و 37/1 ریال هزینه به ازای حذف 1 واحد COD به ‎دست آمد.
    کلید واژگان: اکسیداسیون پیشرفته, فوتو فنتون, فاضلاب کارخانه خمیر و کاغذ, بهینه سازی, ترکیب مرکزی}
    Ali Tahmasebi, Mohammad-Hossein Sarrafzadeh *, Behnam Ghaffari
    The pulp and paper industry has historically been one of the world‘s largest consumers of freshwater resources and producers of wastewater, which, can cause serious damage to the water and soil ecosystem if directly discharged into the environment. On the other hand, the use of traditional treatment techniques including biological treatment and coagulation is restricted by the presence of non-biodegradable organic compounds with high molecular masses. The photo-Fenton process is an environmentally friendly, simple, and fast method with low operational cost which could oxidize polluting substances by producing powerful hydroxyl radicals. The most important variables in the effectiveness of this process are the concentration of the oxidant agent, the concentration of Ferro ions, and pH. With three variables; the dimensionless concentration of hydrogen peroxide, the concentration of Ferro ions, and the pH, the experiment's design was carried out by the central composite method based on the response surface method in 18 experiments. pH was adjusted, Ferro ion and hydrogen peroxide were added, and the solution was then immediately exposed to UV light in order to apply the Photo Fenton treatment procedure to the sample. COD was defined as an indicator of wastewater pollution, and sodium sulfite was used to eliminate the effect of hydrogen peroxide on COD test. Effective factors were also optimized for the best performance at the most economical cost. The maximum value of COD removal = 71.51% was obtained experimentally. In the economic optimal state with the initial concentration of dimensionless oxidant dose = 0.369, ferro ion concentration = 98.99 mg/L, and pH = 3.28, 65.21% of COD removal was achieved and 1.37 riyals for removal of 1 COD unit were obtained.
    Keywords: Advanced Oxidation Process, photo Fenton, pulp & paper mill wastewater, Optimization, Central composite design}
  • محمدسعید علمداری*، مسعود فاطمی، ابوذر غفاری

    نمایش تنک کاربردهای زیادی در پردازش سیگنال و تصویر دارد که از آن جمله می توان به کاربرد در بازسازی تصاویر پزشکی، تقویت و فشرده سازی تصاویر، جداسازی سیگنال، پردازش سیگنال آرایه و رادار اشاره کرد. این مهم سبب شده تا محققان از انواع روش های نمایش تنک بهرمند و در جهت حل مسائل بهینه سازی از نرم های مختلف استفاده نمایند. در این مقاله ابتدا روش های مختلف حل نمایش تنک بررسی می شوند و در ادامه روشی جدید و کارا برای بازیابی سیگنال های تنک نویزدار با بهرمندی از برنامه ریزی درجه دوم متوالی و نرم صفر هموارشده ارائه می شود. نتایج آزمایشات انجام شده، نرخ موفقیت بالای روش پیشنهادی در مقایسه با سایر روش های بهینه سازی نمایش تنک را نشان می دهد.

    کلید واژگان: بهینه سازی, برنامه ریزی درجه دوم متوالی, نرم صفر هموار شده, نمایش تنک سیگنال}
    Mohammad Saeid Alamdari*, Masoud Fatemi, Aboozar Ghaffari

    Sparse representation has many applications in signal and image processing, including applications in medical image reconstruction, image enhancement and compression, signal separation, array and radar signal processing. This importance has caused the researchers to benefit from a variety of sparse representation method and to use different norms to solve optimization problems. In this article, firstly, different methods of solving the sparse representation are reviewed, and then a new and efficient method is presented to recover noisy sparse signals with the benefit of sequential quadratic programming and smoothed L0 norm. The results of the experiments show the high success rate of the proposed method compared to other sparse representation optimization methods.

    Keywords: Optimization, Sequential Quadratic Programming, Smoothed L0 Norm, Sparse Signal Representation}
  • زهره پاکدامن*، سمیه غفوری

    اختصاص دادن افزونگی ها به سیستم، یکی از روش های ارتقاء  قابلیت اعتماد و بهبود کارایی سیستم می باشد.  زمان اضافه کردن  مولفه آماده به کار عامل مهمی در بهبود کارایی سیستم است و معمولا هزینه هایی برای سیستم دارد. در این مقاله به بررسی قابلیت اعتماد تنش-مقاومت در G سیستم k از n در یک مدل -Hوایبل می پردازیم. همچنین به منظور افزایش قابلیت اعتماد تنش-مقاومت سیستم و کاهش هم زمان هزینه ها، در برخی از حالات مربوط به مدل -Hوایبل، زمان بهینه برای اضافه کردن مولفه آماده به سیستم را به دست می آوریم.

    کلید واژگان: قابلیت اعتماد تنش-مقاومت, افزونه آماده به کار, بهینه سازی, تابع هزینه}
    Zohreh Pakdaman*, Somayeh Ghafouri

    Redundancy allocation to the system is one way to improve the reliability and efficiency of the system. Adding a standby component to the system  is an important factor in improving system performance and usually will incur some costs to the system. In this paper, we investigate the stress-strength reliability of a k-out-of-n: G system in a Weibull-H model. Also, in order to increase the stress–strength reliability and decrease the costs simultaneously, we obtain the optimal time to activate  the standby component to the working state,in some cases related to the Weibull-H model.

    Keywords: Optimization, Cost Function, Standby Redundant, Stress-Strength Reliability}
  • منصوره صادقی، کیوان بهشتی مآل*، فرشته قندهاری

    در سال های اخیر، نیاز صنایع مختلف کشور به آنزیم ال-آسپاراژیناز افزایش یافته است. ال-آسپاراژیناز به دست آمده از ریزموجودات، مقرون به صرفه و بدون آثار زیان بار زیست محیطی است و سبب افزایش کیفیت محصولات می شود. در پژوهش حاضر، مخمرهای مولد ال-آسپاراژیناز از منابع مختلف خاک جداسازی و بهینه سازی شدند و میزان تولید آنزیم سویه منتخب بررسی شد.مخمرهای مولد آنزیم ال-آسپاراژیناز به طور تصادفی از خاک نقاط مختلف شهر اصفهان جداسازی و خالص سازی شدند. سویه ها از نظر میزان تولید ال-آسپاراژیناز در محیط کشت حداقل آسپاراژین آگار غربال گری شدند و سویه مخمر برتر که بیشترین فعالیت آنزیمی را داشت، برای بهینه سازی انتخاب شد. در شرایط مناسب اسیدیته، دما، زمان، منبع کربن و منبع نیتروژن، بهینه سازی چندفاکتوره با نرم افزار آماری سطح پاسخ به منظور بررسی تاثیر هم زمان چند فاکتور بر بیشترین میزان فعالیت آنزیمی انجام شد.در مطالعه حاضر، جدایه مخمری 5S2 سبب تشکیل بیشترین هاله ال-آسپاراژینازی شد. این سویه برای نخستین بار به عنوان سویه مولد ال-آسپاراژیناز معرفی و با نام سویه Diutina mesorugosa strain SBG-IAUF-2 به شماره دسترسی MZ901211 در پایگاه اطلاعاتی NCBI ثبت شد. مخمر 5S2 با فعالیت آنزیمی معادل u/ml 8/1722 به عنوان سویه منتخب برای بهینه سازی تعیین شد. نتایج بهینه سازی چندفاکتوره فعالیت آنزیم نشان دادند در اسیدیته 7، غلظت 2 درصد گلوکز به عنوان منبع کربن، غلظت 10 درصد ال-آسپاراژین، دمای 35 درجه سانتی گراد و زمان 120 ساعت، بیشترین فعالیت آنزیمی وجود دارد و منحنی RSM در منطقه بهینه سازی قرار دارد.در پژوهش حاضر برای نخستین بار، جدایه مخمر 5S2 به عنوان سویه مولد ال-آسپاراژیناز در پایگاه اطلاعاتی NCBI ثبت و باتوجه به فعالیت آنزیمی زیاد ال-آسپاراژیناز خارج سلولی تولیدشده توسط این سویه، سویه مخمر 5S2 به عنوان سویه ای قوی در تولید آنزیم ال-آسپاراژیناز معرفی شد.

    کلید واژگان: ال-آسپاراژیناز, سنجش فعالیت آنزیمی, بهینه سازی, RSM, مخمر}
    Mansooreh Sadeghi, Keivan Beheshti-Maal *, Fereshteh Ghandehari

    In recent years, the need for L-asparaginase in different industries has increased. L-asparaginase obtained from microorganisms is cost-effective, has no harmful effects on the environment, and improves the quality of products. In the present study, L-asparaginase-producing microorganisms were isolated and optimized from different sources, and selected strain enzymes were produced. L-asparaginase-producing yeasts were randomly isolated and purified from different parts of Isfahan. Strains were screened for L-asparaginase production. Then, the superior yeast strain with the highest enzymatic activity was selected for optimization. Under suitable pH, temperature, time, carbon source, and nitrogen source, multi-factor optimization was performed using response-level statistical software to investigate the simultaneous effect of several factors on production and the highest enzyme activity. In the present study, 5S2 yeast isolate led to the formation of the highest halo of L-asparaginase. This strain was first introduced as the L-asparaginase-producing strain and was registered in the NCBI database under Diutina mesorugosa strain SBG-IAUF-2 with access number MZ901211. Yeast 5S2 with enzyme activity equivalent to 1722.8 u / ml was selected as the selected strain for optimization. The results of multivariate optimization of enzyme activity showed that at pH 7, a concentration of 2% glucose as carbon source, the attention of 10% L-asparagine, a temperature of 35°C, and a time of 120 hours, there is the highest enzyme production activity and curve RSM is located in the optimization area. In the present study, after recording 5S2 yeast isolate for the first time as an L-asparaginase-producing strain in the NCBI database, extracellular L-asparaginase produced by the 5S2 yeast strain was introduced due to its high enzymatic activity as a potent strain in the production of L-asparaginase enzyme.

    Keywords: L-Asparaginase, Enzyme Activity Assay, Optimization, RSM, Yeast}
  • ابوذر رمضانی *، مسلم درویشی، داود نجات
    زمینه هدف

    گلخانه به فضای محدودی اطلاق می شود که قابلیت کنترل شرایط محیطی مناسب را برای رشد گیاهان از نواحی مختلف در طی فصول مختلف یک سال داشته باشد. رشد سریع اقتصادی و فرهنگی، رشد جمعیت، محدودیت آب وخاک، نیاز جامعه به مواد غذایی، وجود بازارهای بزرگ مصرف و علاقه مندی به تولید محصولات خارج از فصل در سال های اخیر موجب توسعه کشت محصولات گلخانه ای شده است. اما انتخاب مکان نامناسب برای ایجاد گلخانه منجر به هدر رفت سرمایه و عدم رخداد اهداف مذکور می شود. هدف از این تحقیق یافتن مکان بهینه استقرار گلخانه در دشت اسدآباد با رویکرد توسعه پایدار است.

    روش بررسی

    به علت وجود پارامترهای متعدد و موثر در عملکرد گلخانه ها از تکنیک تحلیل های چندمعیاره جهت یافتن مکان مناسب استفاده شده است. همچنین باتوجه به وجود عدم قطعیت در رفتار پارامترهای طبیعی، منطق فازی جهت مدل سازی تاثیر پارامترها به کار گرفته شده است.

    یافته ها

    نتایج نشان می دهد از کل پهنه دشت اسدآباد، 10درصد وضعیت خیلی مناسب، 39درصد در وضعیت مناسب (مناسب همراه با محدودیت) و 51 درصد در وضعیت نامناسب از نظر احداث گلخانه قرار دارند.

    بحث و نتیجه گیری

    با تکیه بر تحلیل های مکانی می توان ریسک سرمایه گذاری در مورد گلخانه ها را کاهش داده و موجب پایداری محیط زیست شد.

    کلید واژگان: مکان یابی, گلخانه, توسعه پایدار, بهینه سازی, کشاورزی}
    Abouzar Ramezani *, Moslem Darvishi, Davod Nejat
    Backgeround and Objective

    Greenhouse refers to a limited space that has the ability to control the appropriate environmental conditions for the growth of plants in different areas during different seasons of the year. Rapid economic and cultural growth, population growth, soil and water constraints, the community's need for food, the existence of large consumer markets and the interest in producing off-season crops in recent years have led to the development of greenhouse crops. But choosing the wrong place to build a greenhouse leads to a waste of capital and the failure of these goals. The purpose of this study is to find the optimal location of the greenhouse in Asadabad plain with a sustainable development approach.

    Material and Methodology

    Due to the existence of numerous and effective parameters –for the performance of greenhouses, the technique of multi-criteria analysis has been used to find a suitable location. Also, due to the uncertainty in the behavior of natural parameters, fuzzy logic has been used to model the effect of the parameters.

    Findings

    The results show that of the total area of Asadabad plain, 10% are in a very good condition, 39% are in a good condition (suitable with restrictions) and 51% are in a bad condition in terms of greenhouse construction.

    Discussion and Conclusion

    Relying on spatial analysis can reduce the investment risk for greenhouses and lead to environmental sustainability.

    Keywords: location, greenhouse, sustainable development, optimization, agriculture}
  • رحیم میرکی باصری، ایرج رجبی*، محمدحسین کریمی

    این تحقیق به ارایه بهینه سازی پارامترهای هندسی دامن هواناو با استفاده از الگوریتم PSO به جهت کاهش دامنه ارتعاشات وارده بر سازه و افزایش کیفیت سواری با شناور می پردازد. در ابتدا معادلات دینامیک حاکم بر شناور در دو حالت تماس با سطح زمین و عدم تماس به صورت خلاصه ارایه می گردد. براساس معادلات دینامیک غیرخطی ارایه شده، نقطه تعادل شناور بدست آورده می شود و خطی سازی معادلات دینامیک غیرخطی حاکم بر حرکت عمودی شناور حول نقطه تعادل، فرم خطی شده معادلات دینامیک حاکم استخراج می گردد. به جهت کاهش ارتعاشات وارده و افزایش کیفیت سواری با شناور یک تابع هدف ارایه می گردد و برمبنای این تابع هدف و با استفاده از هر دو فرم معادلات دینامیک خطی و غیرخطی، پارامترهای هندسی دامن براساس الگوریتم هوشمند PSO بدست می آید. در نهایت نشان داده می شود، که در مقایسه رفتار فرکانسی و زمانی شناور بهینه شده با شناور اصلی، دامنه ارتعاشات کاهش و کیفیت سواری با شناور بهینه شده به شدت بهبود یافته است

    کلید واژگان: هواناو, دامن انعطاف پذیر, بهینه سازی, الگوریتم PSO}
    Rahim Miraki Baseri, Iraj Rajabi *, MohammadHosein Karimi

    In this research, the optimization of the geometric parameters of the hovercraft skirt is investigated using the PSO algorithm in order to reduce the range of vibrations on the structure and increase the ride quality. At first, the dynamic equations governing the hovercraft in two states of contact with the ground surface and non-contact are presented. Based on the presented nonlinear dynamic equations, the equilibrium point of the hovercraft was extracted and by linearizing the nonlinear dynamic equations governing the heave motion of the vessel around the equilibrium point, the linear form of the governing dynamic equations was extracted. In order to reduce the vibrations and increase the ride quality with the vessel, an objective function is presented, and based on this objective function and using both forms of linear and non-linear dynamic equations, the geometric parameters of the skirt are obtained based on the intelligent PSO algorithm. Finally, it is shown that comparing the frequency and time behavior of the optimized hovercraft with the original hovercraft, the range of vibrations is reduced and the ride quality with the optimized hovercraft is greatly improved.

    Keywords: Hover craft, flexible skirt, Optimization, PSO algorithm}
  • مهناز یاسمی*، زهرا معافی

    هدف از این پژوهش ، مدل سازی راندمان حذف سفیکسیم به روش فنتون و با استفاده از شبکه عصبی است. شبکهعصبی مصنوعی توانایی بالایی در پیشبینی نتیجه های تجربی دارد. در این مدل سازی مقدار هیدروژن پراکسید، کاتالیست  آهن، مدت زمان حذف سفیکسیم، غلظت اولیه سفیکسیم وpH  پارامترهای ورودیهای سیستم و درصد حذف سفیکسیم به عنوان خروجی در نظر گرفته شده است. شاخصهای عملکرد شامل: مجموع مربع های خطا (SSE)، جذر متوسط مربع های خطا (RMSE)، ضریب تعیین تعدیل شده و ضریب تعیین   در تعیین تعداد نرون های بهینه میانی به کار رفته است. با توجه به نتیجه های به دست آمده، مدل شبکه عصبی توانست بازده جذب را با تابع انتقال تانژانت سیگموییدی در لایه پنهان و تابع انتقال محرک خطی در لایه خروجی پیش بینی کند.  همچنین نتیجه های مدل سازی شبکه عصبی با  الگوریتم لونبرگ-مارکوآرت نشان داد که شبکه با چیدمان  1-13-5 (5 نرون در لایه ورودی،13 نرون در لایه پنهان و 1 نرون در لایه خروجی) بهترین نتیجه را در پیش بینی خروجی و حداقل خطا دارا می باشد. ضریب همبستگی مدل مربوط به قسمتهای آموزش، اعتبارسنجی و تست به ترتیب 99436/0، 99993/0 و 96901/0 به دست آمد که این نتیجه ها حاکی از دقت زیاد روش شبکه عصبی مصنوعی در پیشبینی داده های آزمایشگاهی حذف سفیکسیم از محلول آبی است. برای پیش بینی روند تغییرها از ابزار شبکه عصبی در نرم افزار MATLAB استفاده شده است.

    کلید واژگان: فنتون, جذب سطحی, نانولوله کربنی, شبکه عصبی, بهینه سازی}
    Mahnaz Yasemi *, Zahra Moafi

    The aim of this study was to model the removal efficiency of cefixime by the Fenton method using a neural network. This model predicts experimental results well. In this model, the amount of hydrogen peroxide, iron catalyst, cefixime removal time, initial concentration of cefixime, and pH are the input parameters. The output variable is the removal percentage of cefixime. Total error squares (SSE), mean the square root of error (RMSE), adjusted coefficient of determination (), and coefficient of determination   in determining the number of optimal neurons in the middle of the performance index. According to the obtained results, the neural network model was able to predict the absorption efficiency with the sigmoid tangent transfer function in the hidden layer and the linear stimulus transfer function in the output layer. Also, the results of modeling the neural network with org-art showed that the grid with a 1-13-5 arrangement (5 neurons in the input layer, 13 neurons in the hidden layer, and 1 neuron in the output layer) had the best result in predicting the output. The correlation coefficients of all the levels of training, validation, and test 0.3 were 0.99436, 0.9993, and 0.96901, respectively. To predict the trend of changes, neural network tools have been used in MATLAB software.

    Keywords: Fenton, Adsorption, Carbon nanotubes, Neural network, Optimization}
  • خدیجه پورخانعلی، غلام خیاطی*، فرهنگ میزانی، فرشته رئوف
    لیپازها گروهی از هیدرولازها هستند که هیدرولیز تری آسیل گلیسرول ها به گلیسرول و اسیدهای چرب آزاد تسریع می بخشند. این آنزیم ها به دلیل پتانسیل بالای استفاده در بسیاری از صنایع، از جمله آنزیم های مهم صنعتی به شمار می روند. در این پژوهش قارچ های مولد لیپاز از پساب آسیاب زیتون و استخر دفع آن غربال و جداسازی شدند. در تست های کیفی، 7 سویه به عنوان قارچ های تولید کننده لیپاز شناسایی شدند. یکی از 7 قارچ جدا شده که فعالیت لیپاز خوبی را نیز نشان داد، بر اساس بررسی های ماکروسکوپی و میکروسکوپی به عنوان Aspergillus sp شناخته شد. به منظور بررسی عوامل موثر بر فرایند تولید آنزیم و دستیابی به شرایط تخمیر و ترکیب محیط کشت بهینه ​​جهت تولید لیپاز، چهار فاکتور در پنج سطح در قالب روش طراحی آزمایشات تاگوچی در نرم افزار 19Minitab مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه برای فاکتورهای نسبت WS به OF، زمان تخمیر، میزان رطوبت، و غلظت گلوکز به ترتیب 0.5، 7 روز، 66% و 0 گرم در لیتر به دست آمد. با استفاده از شرایط تخمیر بهینه، حداکثر فعالیت لیپاز در شرایط بهینه و در سطح معنی داری 5 درصد،U/g 73/2754 بدست آمد. نتیجه ها نشان داد که قارچ جدا شده از پتانسیل بالایی برای تولید لیپاز برخوردار است. این مطالعه با هدف شناخت بهتر میکروارگانیسم های موجود در پساب آسیاب زیتون و بهره گیری از آنها به عنوان گزینه های بالقوه برای تبدیل محصولات فرعی کشاورزی به متابولیت های ثانویه با ارزش مانند لیپاز انجام شد.
    کلید واژگان: جداسازی, فاضلاب آسیاب زیتون, Aspergillus sp, لیپاز, تخمیر در بستر جامد, بهینه سازی, تاگوچی}
    Khadijeh Pourkhanali, Gholam Khayati *, Farhang Mizani, Fereshteh Raouf
    Lipases are a group of hydrolases capable of catalyzing the hydrolysis of triacylglycerols to free fatty acids and glycerol. They are very important industrial enzymes because of the potential to be used in many industrial applications. In this research, potent lipase producer fungi were isolated and screened from olive mill wastewater and its disposal pond. In the qualitative test, 7 strains were identified as lipase producer fungi. One of the 7 isolated fungi, was identified based on macroscopic and microscopic examination as Aspergillus sp. that detected good lipase activity. The L25 Taguchi orthogonal array design of experiments with four factors in five levels was used to reach optimal fermentation conditions and medium composition for lipase production using Minitab 19 software. The optimum conditions derived were: WS/OF content ratio (0.5), fermentation time (7 days) and moisture content 1:2 (66%), glucose concentration as a co-substrate (0 g/L). Using optimal fermentation condition, maximum lipase activity (2754.73 U/g of the dry substrate) was obtained. The results demonstrated that the fungus isolated is a promising alternative for lipase production. This study aimed to better understand the microorganisms in OMW and take them to the potential candidates for the conversion of agricultural by-products into valuable secondary metabolites like lipase.
    Keywords: Isolation, Olive mill wastewater, Aspergillus sp, Lipase, Solid state fermentation, Optimization, Taguchi}
  • مهدی شمسی، حبیب آل ابراهیم، محمدجواد آذرهوش*، علیرضا آذرهوش

    در این مطالعه، تولید هیدروژن با استفاده از فرایند گازسازی زغال سنگ در راکتور بستر متحرک شبیه سازی و بهینه سازی شده است. در این راکتور زغال سنگ از بالا و ترکیب گاز اکسنده و بخار آب از پایین به صورت متقابل با جامد در تماس قرار گرفته و گاز به دست آمده از واکنش از بالای راکتور خارج می شود. نتیجه های به دست آمده از شبیه سازی با مقدارهای تجربی مربوط مقایسه شده است و دارای خطای نسبی میانگین 47/2% بوده که نشانگر دقت قابل قبول نتیجه های شبیه سازی می باشد. در ادامه اثرهای دمای گاز ورودی، فشار راکتور، نسبت بخار آب به اکسیژن و زغال به اکسیژن بر روی بازده تولید هیدروژن بررسی شده است. گرچه آثاری در خصوص مدل سازی راکتور بستر متحرک گازسازی زغال به چاپ رسیده اما مطالعه های پارامتریک محدودی برای بررسی اثر متغیرهای گوناگون روی عملکرد راکتور با زغال پیتزبورگ به عنوان خوراک در دسترس است. همچنین در این مطالعه شبیه سازی با دمای مجزا برای گاز و جامد برای تعیین دمای بیشینه دقیق فاز جامد، اعمال سینتیک تمام واکنش های ممکن، استفاده هم زمان از مدل های هسته کوچک شونده و حجمی در ناحیه های گوناگون راکتور و در نظر گرفتن توزیع اجزای گاز در مرحله ی پیرولیز، صورت گرفته که این امر برای یافتن هرچه دقیق تر ترکیب گاز فراورده مفید می باشد. سرانجام، عملکرد راکتور برای تولید بیش ترین بازده تولید هیدروژن با استفاده از روش الگوریتم ازدحام ذره های بهینه سازی شده است. نتیجه های بهینه سازی نشان از افزایش 3/24 % بازده تولید هیدروژن نسبت به حالت پایه دارد.

    کلید واژگان: گازسازی زغال سنگ, راکتور بستر متحرک, شبیه سازی, بهینه سازی, الگوریتم ازدحام ذره ها}
    Mahdi Shamsi, Habib Ale Ebrahim, MohammadJavad Azarhoosh *, Alireza Azarhoosh

    In this study, hydrogen production was simulated and optimized using the coal gasification in the moving-bed reactor. In this reactor, coal from the top and the combination of oxidizing gas and steam from below is in contact with solid and gas produced comes out from the top of reactor. The results of the simulation have been compared with the experimental values and the average relative error of 2.47% indicated acceptable accuracy of simulation results. The effects of inlet gas temperature, reactor pressure, ratio of steam to oxygen and coal to oxygen are investigated on the hydrogen production efficiency. Although some studies have been published regarding the modeling of the moving-bed reactor in the coal gasification, limited parametric studies are available to investigate the effect of different variables on the reactor performance with Pittsburgh coal as food. Also, in this study, simulation with discrete temperature for gas and solid to determine the exact maximum temperature of the solid phase, the kinetics of all possible reactions, simultaneous use of shrinking core and volumetric models in different areas of reactor and considering the distribution of gas components in the pyrolysis stage, happened that it is useful to find out more precisely the composition of the product gas. Finally, the reactor performance for generating maximum hydrogen yield is optimized using the particle swarm optimization method. The optimization results show that there is a 24.3% increase in hydrogen production yield compared to the basic mode.

    Keywords: coal gasification, Moving-bed reactor, Simulation, Optimization, Particle Swarm Optimization}
  • امین محله، مهدی عصاره*
    بازگردانی گاز روشی رایج برای بهبود تولید از مخازن گاز میعانی است و به دلیل کم هزینه بودن در مقایسه با حفر چاه های جدید مورد استقبال قرار گرفته است. استفاده از ارزش خالص فعلی که در آن هم عامل زمان و هم هزینه دیده می شود، روشی مطمین در ارزیابی این فرایند است. با توجه به هزینه های تاسیسات تزریق و مشکل های تولیدی که تزریق گاز با خود به همراه دارد، یافتن روش های جدید برای برنامه ‍ ریزی و بهینه سازی تزریق گاز از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش سعی شده است که با تلفیق نرم افزارهای بهینه ساز و شبیه ساز مخازن و با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی تکاملی، مقدار بهینه بازگردانی گاز و همچنین مقدار بهینه گاز تولیدی مشخص شود. روش مورد استفاده در این پژوهش بر روی یک مطالعه موردی بازگردانی گاز در مخازن گاز میعانی پیاده شده است. حالت های گوناگونی از متغیرهای بهینه سازی، در این کار مورد تحلیل قرار گرفته است. بررسی های انجام شده در این کار نشان می دهد، با بازگردانی گاز تولیدی در مخزن مورد مطالعه می توان ارزش خالص فعلی را تا حدود 30 درصد، افزایش داد. همچنین تولید و بازگردانی بخشی از گاز در فرم بهینه، عمر مخزن مورد نظر را با توجه به محدودیت های اقتصادی در نظر گرفته شده از 10 سال به 18 سال افزایش می دهد. علاوه بر این، با بررسی دقیق تر، این نتیجه به دست آمد که با توجه به بالاتر بودن قیمت گاز تزریقی در فصول سرد نسبت به فصول گرم، می توان در این فصول 65 درصد گاز تولیدی را در فصول گرم به مخزن باز گرداند. با انجام حساسیت سنجی روی نتیجه های بهینه سازی مشخص شد، قیمت گاز بازگردانی شده و همچنین مقدار غنای میعانات گازی تاثیر بسزایی در مقدار بهینه گاز بازگردانی شده دارد.
    کلید واژگان: بازگردانی گاز, بهینه سازی, ارزش خالص فعلی, میعانات گازی}
    Amin Mahalleh, Mehdi Assareh *
    Gas recycling is a generally accepted method to improve production from condensate gas reservoirs and has been welcomed due to its low cost compared with drilling new wells. The use of the net present value, which is both a factor of time and cost, is a reliable way of evaluating this process which considers the costs of injection facilities and production costs. It is important to find new methods for planning and optimizing gas injection. In this research, it has been tried to identify the optimal amount of gas recycling as well as the amount of gas produced by combining optimizers and reservoir simulators and using evolution optimization algorithms. It is worth noting that the method used in this study is based on a case study of gas recycling. The study shows that with the recycling of the entire production gas in the studied reservoir, the net present value could be increased from $ 126 million to $ 40 million. The production and recycling of a portion of the gas in an optimal form also increases the reservoir's life due to economic constraints from 10 years to 18 years. In addition, with a closer examination, it was concluded that due to the higher price of injected gas in cold seasons compared to the warm seasons, 65 percent of the gas produced can be returned to the reservoir in these seasons. By sensitivity analysis of the optimization results, the gas prices as well as the amount of gas condensate richness have significant effects on the optimal amount of recovered gas.
    Keywords: Gas recycling, Optimization, Net present value, Gas condensate}
  • محمدحسن خادمی*، افشار علیپور دهکردی

    استفاده از راکتورهای غشایی برای توزیع یک یا چند ماده در طول بستر کاتالیستی (خوراک دهی جانبی) یکی از روش های موثر در کنترل مسیر انجام واکنش برای رسیدن به بهترین عملکرد راکتور می باشد. در این پژوهش ، بهینه سازی سه ساختار راکتور غشایی و راکتور مرسوم تری ریفورمینگ متان با هدف بیشینه کردن بهره ی هیدروژن برای تولید گاز سنتز مناسب برای فرایندهای بعدی شامل سنتز مستقیم دی متیل اتر، متانول و فیشرتروپش انجام شده است. در این راستا، یک آنالیز حساسیت برای شناسایی پارامترهای موثر بر بهره ی هیدروژن در راکتورهای غشایی اکسیژن، دی اکسید کربن و بخارآب انجام شد. مقایسه بین این راکتورها در شرایط بهینه نشان می دهد که راکتور غشایی اکسیژن دارای مزایایی مانند افزایش میزان تبدیل متان و بهره ی هیدروژن و افزایش طول عمر کاتالیست بخاطر حذف نقطه ی داغ در پروفایل دمایی راکتور نسبت به سایر ساختارها می باشد. همچنین بهره ی هیدروژن در راکتور غشایی اکسیژن به ترتیب 8 و 10 درصد نسبت به راکتور مرسوم در شرایط تولید گاز سنتز مناسب برای فرایندهای تولید متانول و دی تیل اتر افزایش یافته است.

    کلید واژگان: بهینه سازی, تری ریفورمینگ متان, گاز سنتز, خوراک دهی جانبی, بهره ی هیدروژن}
    Mohammadhasan Khademi *, Afshar Alipour-Dehkordi

    The use of membrane reactors to distribute one or more components through the membrane (also known as side-feeding strategy) is an efficient method for controlling reactions pathways and achieving the highest performance. In this study, an optimization of three types of membrane reactor and a conventional tri-reformer was carried out to maximize H2 yield subject to produce the proper syngas for the next common processes, including methanol, Fischer-Tropsch, and dimethyl ether (DME) direct synthesis. In this regard, a sensitivity analysis was performed to identify significant parameters affecting H2 yield in O2, CO2, and H2O membrane reactors. A comparison between these configurations under optimal conditions shows that O2 side-feeding strategy was the most favorable strategy in terms of CH4 conversion, H2 yield, and catalyst lifetime due to no formation of hot spot temperature. Also in this strategy, the H2 yield was increased by 8% and 10% compared to the conventional tri-reformer to produce suitable syngas for the methanol and DME direct synthesis processes, respectively.

    Keywords: Optimization, Methane tri-reforming, Syngas, Side-feeding, H2 yield}
  • زهرا شیری یکتا*، پریسا تاجرمحمدقزوینی، شقایق نصر، نرگس اسلامی، منصوره السادات حسینی
    مقدمه

    آلودگی فلزات سنگین به یکی از نگرانی های جهانی تبدیل شده است. انتشار گسترده آنها در محیط زیست، مشکلات بسیاری را برای انسان ها ایجاد کرده است؛ بنابراین، یافتن جاذب های جدید برای حذف این آلاینده ها از محیط زیست اهمیت به سزایی دارد.

    مواد و روش‏‏ها:

     در این پژوهش زیست توده باکتری سیتروباکتر فروندی به مدت 15 دقیقه در فشار 5/1 اتمسفر، در دمای 121 درجه سانتی گراد در اتوکلاو تیمار حرارتی شد. پس از آن، پارامترهای دما، pH، غلظت اولیه اورانیوم و مقدار جاذب، با استفاده از روش سطح پاسخ در نرم افزار دیزاین اکسپرت بهینه شدند.

    نتایج

    نتایج به دست آمده نشان دادند پارامترهای دما و مقدار جاذب بر فرایند جذب زیستی اورانیوم توسط باکتری سیتروباکتر فروندی تیمار شده بدون تاثیر هستند (> p-value05/0). در مقابل، غلظت اولیه اورانیوم و pH بر فرایند جذب زیستی اورانیوم تاثیرگذار هستند (05/0>p-value). با افزایش غلظت اولیه اورانیوم از 10 میلی گرم بر لیتر تا 5/77 میلی گرم بر لیتر میزان حذف از 5/66 درصد به 92/99 درصد افزایش می یابد. سپس با افزایش غلظت اولیه اورانیوم از 5/77 میلی گرم بر لیتر تا 100 میلی گرم بر لیتر میزان حذف به 34/97 درصد کاهش می یابد. همچنین نتایج نشان دادند با افزایش pH از 2 تا 5 میزان حذف از 82/96 درصد به 01/79 درصد کاهش یافته است.

    بحث و نتیجه‏ گیری:

     نتایج نشان دادند مدل پیشنهادشده توسط نرم افزار دیزاین اکسپرت به خوبی رفتار فرایند را پیش بینی کرده است و جذب زیستی در 89/2pH ، غلظت اولیه اورانیوم 71/53 میلی گرم بر لیتر، دمای 92/28 درجه سانتی گراد و مقدار جاذب 84/19 گرم بر لیتر بهینه می شود که برابر با حذف تقریبا 99/99 درصد اورانیوم از محیط آلوده است.

    کلید واژگان: جاذب زیستی, پیش تیمار حرارتی, سیتروباکتر فروندی, اورانیوم, بهینه سازی, دیزاین اکسپرت}
    Zahra Shiri-Yekta *, Parisa Tajer-Mohammad-Ghazvini, Shaghayegh Nasr, Narges Eslami, Mansoure Hosseini
    Introduction

    Toxic heavy metal contamination of industrial water is a significant universal problem. They accumulate in living tissues throughout the food chain which has humans at its top. These toxic metals can cause accumulative poisoning, cancer, and brain damage. Uranium is one of the most serious heavy metals because of its high toxicity and radioactivity. Excessive amounts of uranium have found their way into the environment through the activities associated with the nuclear industry (1). Conventional methods for removing uranium from wastewater include precipitation, evaporation, ion exchange, membrane processing, and adsorption. Nevertheless, these methods have several disadvantages, such as high installation and operating costs, the requirement of preliminary treatment steps, the difficulty of treating the subsequently generated solid waste, and low efficiency at low metal concentration (2,3). Owing to an increase in environmental awareness, there has been an emphasis on the development of new environmentally friendly ways to decontaminate waters using low-cost methods and materials. In this study, microbial biomass has emerged as a complementary, economic, and eco-friendly device for controlling the mobility and bioavailability of metal ions (2,4). The present work evaluates the performance of the Citrobacter freundii biomass to remove uranium ions from aqueous solutions. The effect of pH, temperature, initial concentration, and sorbent dose on biosorption capacity is also studied.

    Materials and Methods

    Materials: Citrobacter freundii bacteria used in this research with PTCC No. 1772 was purchased from the Scientific and Industrial Research Organization of Iran. Uranyl nitrate salt (UO2(NO3)2.6H2O) was obtained from the Research Institute of Nuclear Sciences and Technologies. Nutrient Broth culture medium, sulfuric acid, and sodium hydroxide and other materials used in this research were supplied from the Merck Company.Preparation of uranium solutions and biomass: A stock solution containing 1000 mg L-1 of U(VI) was prepared of UO2(NO3)4.6H2O. The working solutions were prepared daily from stock solutions. In this study, the biomass of Citrobacter freundii bacteria was heat treated in an autoclave at a temperature of 121°C for 15 minutes at a pressure of 1.5 atmospheres. Experimental design and batch biosorption studies: The design of the experiment was done using the response surface method by Design Expert software. Four variables, including initial uranium concentration (mg/l), temperature (°C), pH, and biosorbent dose (g/l), in five levels α-, -1, 0, +1, α+, 1 were used to design the experiment (Table 1). Therefore, 27 experiments were presented using a central composite design. The values of the variables and the obtained answers are shown in Table 2. Uranium biosorption experiments were performed by adding specified amounts of bacterial biomass in 20 ml Erlenmeyer flasks containing uranium solution with the concentration and pH corresponding to each experiment, with the specified temperature in the Shaker. After 90 minutes, each sample was centrifuged at 4500 rpm for 15 minutes at 4°C. Then, the remaining uranium in the solution was measured by ICP (Perkin Elmer/Optima 7300DV). The percentage of uranium removal (R) was calculated by equation 1:  Where C0 and Cf are the initial and the final concentrations of the metal ion solutions (mg/l), respectively.Table 1- Variables and Levels of the Central Composite Design Method

    Results

    By using the RSM-CCD method, the optimization of the biosorption process was carried out. Table 2 shows the experimental results based on each point of the experimental design. Then, using analysis of variance (ANOVA), the obtained results were evaluated.The equation obtained for the biosorption efficiency of uranium by Citrobacter freundii is expressed as follows:Removal= +68.97045-1.43160 * C (ppm)+12.81296 * pH+1.08935 * T (0C)+2.89856 * M (g/l)+0.55737 * C (ppm) * pH+0.011459* C (ppm)* T (0C)+0.014961* C (ppm)* M (g/l)-0.32111 * pH * T (0C)-0.62783 * pH * M (g/l)-0.037633* T (0C) * M (g/l)-6.93488E-003* C (ppm)2-4.06361 * pH2Table 2- Values of Variables and Experimental Responses in the Response Surface Method.

     Discussion and Conclusion

    The F-value and p-value of the proposed model are equal to 5.03 and 0.0027, respectively, reflecting the accuracy of the proposed model. This model with R2 equal to 0.81 shows that the proposed model can well predict the experimental values. The results showed that the factor of initial uranium concentration and pH statistically affect (p-value‹ 0.05) the uranium biosorption process. In contrast, temperature and sorbent dose factor (p-value› 0.05) have no statistically effect on uranium removal by Citrobacter freundii. With increasing uranium concentration from 10 mg/l to 77.5 mg/l, the removal increases from %66.5 to %99/92. Then, with increasing uranium concentration from 77.5 mg/l to 100 mg/l, the removal decreases to %97.34. On the other hand, one of the most important effective parameters in biosorption is the pH of the solution. With increasing the pH from 2 to 5, the removal decreased from %96.82 to %79.01 due to the formation of uranyl complexes (5). In this research, the results indicated that the pre-treated biomass under the conditions suggested by Design Expert software (19.84 g/l of biomass, temperature 28.92 OC, pH 2.89 and initial uranium concentration 53.71 mg/l) is able to remove approximately 99.99 percent of uranium from the contaminated area, which shows valuable potential Citrobacter freundii in bioremediation applications of uranium from contaminated wastewaters.

    Keywords: Biosorbent, Heat pretreatment, Citrobacter freundii, Uranium, Optimization, Design expert}
  • محمد عابدینی*
    با توجه به هزینه های بالای نصب و نگهداری منابع فتوولتاییک، دریافت حداکثر توان از این سیستم ها امری مهم و ضروری است چراکه سبب بهبود کارایی آن ها می شود. به دلیل تغییر مشخصه ی خروجی واحدهای فتوولتاییک تحت تغییرات تابش، دما، اندازه ی بار و همچنین زاویه ی قرارگیری پنل ها، این سیستم ها به ندرت حول نقطه ی ماکزیمم توان خود کار می کنند. تاکنون روش های مختلفی از قبیل افزایش رسانایی، خازن پارازیتی، شبکه ی عصبی و کنترل کننده ی منطق فازی برای ردیابی نقطه ی بیشینه ی توان سیستم های فتوولتاییک ارایه شده است که معایبی همچون هزینه ی بالا، پیچیدگی بالا و قابلیت اطمینان پایین را دارا می باشند. در این مقاله یک کنترل کننده ی فازی برای ردیابی نقطه ی بیشینه ی توان طراحی شده است تا ردیابی نقطه ی بیشینه ی توان تحت شرایط تغییر دما و میزان تابش قابل استخراج باشد. جهت افزایش دقت کنترلر پیشنهادی و نیز با توجه به ماهیت تغییر دما و تابش، از الگوریتم بهینه سازی گرگ خاکستری جهت تنظیم حدود توابع فازی استفاده شده است تا یک کنترل کننده مقاوم به دست آید به علاوه از یک کنترل کننده انتگرال تناسبی PI نیز در سمت بار استفاده شده که پارامترهای آن نیز جهت تنظیم ولتاژ بهینه توسط الگوریتم گرگ خاکستری محاسبه می شود. به منظور اعتبارسنجی مکانیسم پیشنهادی، این ساختار در محیط سیمولینک نرم افزار متلب پیاده سازی شده است که نتایج حاصل بیانگر کارایی مطلوب کنترل کننده ی Fuzzy-GWO در ردیابی نقطه ی بیشینه ی توان منابع فتوولتاییک می باشد.
    کلید واژگان: قابلیت اطمینان, ردیابی نقطه ی حداکثر توان, کنترل فازی, بهینه سازی}
    Mohamad Abedini *
    Due to the change in the output characteristic of photovoltaic units under changes in radiation, temperature, load size and also the angle of placement of the panels, these systems rarely automatically turn on around the maximum power point. So far, various methods such as increasing conductivity, parasitic capacitor, neural network and fuzzy logic controller have been presented to track the maximum power point of photovoltaic systems, which have disadvantages such as high cost, high complexity. And they have low reliability. In this article, a fuzzy controller is designed to track the maximum power point so that the maximum power point tracking can be extracted under the conditions of changing temperature and radiation. In order to increase the accuracy of the proposed controller and considering the nature of temperature and radiation changes, the gray wolf optimization algorithm has been used to adjust the limits of the fuzzy functions to obtain a robust controller, and a proportional integral controller has also been used on the load side Its parameters are also calculated by GWO algorithm to set the optimal voltage. In order to validate the proposed mechanism, this structure has been implemented in the Simulink environment of MATLAB software, and the results show the optimal efficiency of the optimized fuzzy controller in tracking the maximum power point of photovoltaic sources.
    Keywords: Reliability, Maximum power point tracking, fuzzy control, optimization}
  • ایمان فتاحی دهکردی*، امیرمحمد مهدوی راد

    در این پژوهش به مساله تلفیق داده های نگاره ای چاه ها و لرزه ای دوبعدی/سه بعدی در فرآیند مدل سازی رخساره ای مخزن پرداخته شده است. به این منظور دو روش از دسته روش های موسوم به چرخه انطباق با داده های لرزه ای معرفی شده است. در روش اول، از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات به منظور پیدا کردن مقدار بهینه پارامتر تغییر روش آشفتگی احتمال استفاده شده است. به کارگیری روش آشفتگی احتمال به منظور تبدیل مساله بهینه سازی با Nپارامتر به یک مساله بهینه-سازی با یک پارامتر می باشد. در روش دوم، در غیاب روش های پارامتری سازی، مساله به روزرسانی مدل های رخساره ای، یک مساله بهینه سازی با Nپارامتر مجهول خواهد بود. واضح است با افزایش تعداد پارامترهای مجهول بهینه سازی، دقت الگوریتم های بهینه سازی در یافتن جواب بهینه کاهش می یابد. یکی از روش های فایق آمدن بر این مشکل، طراحی الگوریتم هایی با توانایی بالاتر می باشد. در روش دوم سعی شده است با تلفیق عملگر تقاطع در الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی، توازن مناسبی میان توانایی های اکتشاف و استخراج آن برقرار شود. برای ارزیابی دقت عملکرد روش های پیشنهادی، از یک مدل مصنوعی سه بعدی مخزن (مدل مرجع) استفاده شد. مدل های رخساره ای ساخته شده بوسیله روش های "آشفتگی احتمال-ازدحام ذرات" و " کلونی زنبور مصنوعی-ژنتیک" به ترتیب دارای یک تفاوت 65/6 و 99/0 درصدی با مدل رخساره ای مرجع بود. برای نشان دادن توانایی الگوریتم های پیشنهادی در ساخت و به روزرسانی مدل های رخساره ای، دو روش سنتی زمین آماری به مساله موردنظر اعمال شد. نتایج حاصل نشان داد که به کارگیری روش های "آشفتگی احتمال-ازدحام ذرات" و" کلونی زنبور مصنوعی-ژنتیک" به ترتیب با یک افزایش دقت 8/18 و 46/24 درصدی در تفاوت با مدل رخساره ای مرجع، نسبت به روش های زمین آماری همراه بود. در پایان عملکرد روش " کلونی زنبور مصنوعی-ژنتیک" بر روی دو مدل مخزن مصنوعی بزرگ تر و پیچیده تر ارزیابی شد.

    کلید واژگان: مدل سازی رخساره ای, بهینه سازی, روش های پارامتری سازی, الگوریتم زنبور عسل, داده های لرزه ای}
    Iman Fattahi Dehkordi, AmirMohammad MahdaviRad

    In this research, integration of well logging and 2D/3D seismic data in the reservoir lithofacies modeling process has been considered. For this purpose, two methods from the so-called seismic matching loop class have been used. In the first method, the particle swarm optimization (PSO) algorithm is implemented to find the optimal value of the probability perturbation method (PPM) deformation parameter. The PPM is used to convert an N-parameter optimization problem to a problem with one parameter. In the second method, in the absence of parametrization methods, the problem of updating lithofacies models will be considered as an optimization problem with the N-unknown parameter. Obviously as the number of optimization unknown parameters increases, the optimization algorithms ability in finding the optimum solution decreases. One way to overcome this problem is to design optimization algorithms with higher capabilities. In the second method, an attempt has been made to establish a proper balance between the exploration and exploitation capabilities of the optimization algorithm. In this research, the crossover and mutation operators of the genetic algorithm (GA) optimization method have been used to improve the exploration and exploitation capabilities of the PSO and artificial bee colony (ABC) algorithms. To evaluate the performance of the proposed methods, a 3D synthetic reservoir model (reference model) has been used. The obtained results show that reservoir lithofacies models generated by "PPM-PSO", "PSO-GA" and "ABC-GA" methods have 6.65%, 10.44%, and 0.99% mismatches compared with the reference lithofacies model, respectively. To highlight the ability of the proposed algorithms in generating and updating the reservoir lithofacies models, two traditional geostatistical methods have also been applied to the specified problem. The results indicate that using the "PPM-PSO", "PSO-GA" and "ABC-GA" algorithms, respectively, leads to 18.8%, 15.27%, and 24.46% improvement on mismatch values compared to the traditional geostatistical methods. Finally, the performance of "ABC-GA" method has been evaluated on two larger and more complex synthetic reservoir models.

    Keywords: Lithofacies modeling, Optimization, Parameterization methods, Artificial bee colony algorithms, Seismic data}
  • امیر محمدقاسمی*، عبدالله هادی ونچه
    فرآیند تجزیه و تحلیل سلسله مراتبی فازی (FAHP) یکی از مشهورترین تکنیک های تصمیم گیری چند معیاره است که با استفاده از آن اوزان معیارها و مقادیر ارزیابی گزینه ها بر پایه مقایسات زوجی فازی ایجاد می گردند. رویکردهای زیادی جهت تعیین اوزان از ماتریس های مقایسات زوجی وجود دارند. برخی از این روش ها اوزان بازه ای را در آلفا برش ها محاسبه کرده اند. با این وجود، در برخی تکنیک های تصمیم گیری چندمعیاره (نظیر روش ترجیح بر اساس مشابهت به راه حل ایده آل (TOPSIS)، راه حل توافقی و بهینه سازی چند معیاره (VIKOR) و FAHP) لازم است تا اوزان قطعی نرمال شده محاسبه شود. در مقاله حاضر، نویسندگان شاخصی را توسعه دادند که با استفاده از آن اوزان بازه ای بدست آمده در آلفا برش ها به وزن قطعی تلفیق می شود. در انتها، چندین مثال توضیحی در ادبیات جهت نشان دادن اعتبار شاخص پیشنهادی در نظر گرفته شده و پس از آن، نتایج بدست آمده با اوزان استخراج شده توسط برنامه ریزی ترجیحی فازی (FPP) مقایسه می شوند. نتایج بدست آمده نشان می دهند که تکنیک پیشنهادی جهت بدست آوری اوزان قطعی روشی مناسب است و اولویت های رتبه بندی مشابهی را با سایر روش ها دارد.
    کلید واژگان: فرآیند تجزیه و تحلیل سلسله مراتبی فازی, آلفا برش, تصمیم گیری چند معیاره, بهینه سازی, مجموعه های فازی}
    A. Mohamadghasemi *, A. Hadi-Vencheh
    Two-stage logarithmic goal programming (TLGP) is one of the weighting technologies from fuzzy comparison matrices. But, it only present the interval weights at all alpha–cuts under each criterion when usage of the TLGP. In this paper, we improve this limitation of TLGP using an proposed index. Finally, the two real illustrative examples in literature are considered to show the verification of the proposed index.
    Keywords: Fuzzy Analytical Hierarchy Process, Alpha–cut, Multi criteria decision making, Optimization, fuzzy sets}
  • محبوبه باغبان، مهدی عصاره *، محمدتقی صادقی

    به دلیل پیچیدگی های موجود در مدل های شبیه سازی مخازن نفتی، نیاز به یافتن یک روش بهینه سازی که بتواند در کنار کاهش هزینه های محاسب از دقت و سرعت خوبی برخوردار باشد، احساس می شود. در این راستا، در این پژوهش، از الگویتم ژنتیک موازی برای سرعت بخشیدن به بهینه ساز به منظور جلوگیری از افزایش بار محاسبه ای مسیله مکانیابی و طولانی شدن زمان اجرا، استفاده گردیده است. این الگوریتم به جای یک جمعیت از کروموزوم (یعنی همان متغییر های بهینه سازی) با چند جمعیت کار می کند، که با همدیگر تبادل کروموزوم می کنند. مدل ریاضی ارایه شده در مسیله تک هدفه می باشد، که حداکثر کردن مقدار ارزش فعلی پروژه در انتخاب مکان چاه ها می باشد. قیمت نفت و هزینه جداسازی آب و گاز در این تابع اقتصادی در نظر گرفته شده است. در ارزیابی تابع هدف، هسته های یک رایانه، یا چند رایانه شبکه شده، هرکدام به صورت موازی، محاسبه برازندگی کروموزم های جمعیت های موازی را عهده دار هستند. پس از محاسبه تابع هدف یا برازندگی کروموزوم های همه جمعیت ها (که در هر جمعیت عملگر های رایج ژنتیک فعالیت می کند)، مهاجرت بین جمعیت ها صورت می گیرد. برای صحت سنجی پیاده سازی این روش یک مورد مطالعاتی مورد استفاده قرار گرفته است. در مدل پیشنهادی مکان چاه های عمودی، در یک مخزن نفتی، صحت سنجی شده است. در نتیجه بهینه سازی، چاه ها به حالت پنج نقطه، چهار چاه تزریقی در گوشه ها، و یک چاه تولیدی در مرکز مدل، مکان یابی می گردند و علاوه بر کاهش زمان بهینه سازی، تعداد اجراهای شبیه ساز در حالت پردازش موازی به میزان چشمگیری کاهش می یابد. در این پژوهش عملکرد الگوریتم های ژنتیک و ژنتیک موازی برای بهینه سازی مکان یابی بر روی مدل مخزنی یکسان نشان داده می شود. زمان اجرای بهینه سازی بین ژنتیک و ژنتیک موازی به ترتیب 7100 ثانیه و 1800 ثانیه است. همان گونه که مشخص است استفاده از PGA باعث افزایش چهار برابری زمان اجرا در مخزن نفتی مورد مطالعه شده است.

    کلید واژگان: مکان یابی چاه نفت, الگوریتم ژنتیک موازی, بهینه سازی, شبیه سازی, توسعه میادین نفتی}
    Mahboobeh Baghban, Mehdi Assareh *, Mohammad taghi Sadeghi

    Due to the complexities of oil reservoir simulation models, there is a need to find an optimization method that can have good accuracy and speed while reducing computational costs. In this regard, in this study, a parallel genetic algorithm has been used to accelerate the optimizer in order to prevent the increase of the computational load of the well placement problem and the prolongation of the execution time. Instead of one population of chromosomes (i.e., the same optimization variables), this algorithm works with several populations, which exchange chromosomes with each other. The proposed mathematical model is a single-objective problem, which is to maximize the present value of the project in the location of wells. The price of oil and the cost of separating water and gas are considered in this economic function. In evaluating the objective function, the CPU of a single computer, or multiple networked computers, each in parallel, are responsible for calculating the chromosomes’ fitness of parallel populations. After calculating the target function or suitability of the chromosomes of all populations (in which each population has common genetic function), migration between populations takes place. A case study has been used to validate the implementation of this method. In the proposed model, the location of vertical wells in an oil tank has been verified. As a result of the optimization, the wells are located at five points, four injection wells at the corners, and one production well at the center of the model, and in addition to reducing optimization time, the number of simulator performances in parallel processing mode is significantly reduced. In this research, the performance of genetic and parallel genetic algorithms for location optimization on the same reservoir model is shown. The execution time of optimization between genetics and parallel genetics is 7100 seconds and 1800 seconds, respectively. As it is known, the use of PGA has quadrupled the execution time in the studied oil reservoir.

    Keywords: Well placement, Parallel genetic algorithm, Optimization, Simulation, Field Development}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال