واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک – تبدیل انرژی
عنوان:
تحلیل ترمودینامیکی جریان آرام کاملا توسعه یافته در یک کویل مارپیچ با شرایط مرزی معینه برای خواص متغیره
برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود
تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده:
در مطالعه حاضر، جریان آرام لزج کاملا توسعه یافته و انتقال حرارت در یک کویل هلیکال با دمای دیواره یکنواخت با استفاده از دو پارامتر بی بعد برای دو سیال آب و گلیسرول به صورت تحلیل بررسی شده است. حالت های ویسکوزیته ثابت و همچنین ویسکوزیته وابسته به دما مبنای محاسبه تولید آنتروپی بی بعد و نسبت توان پمپ به نرخ انتقال حرارت می باشند. بدین منظور تولید آنتروپی و نسبت توان پمپاژ به نرخ انتقال حرارت برای یک جریان کاملا توسعه یافته در یک کویل مارپیچ که در معرض دمای ثابت جداره می باشد برای حالت های ویسکوزیته ثابت و ویسکوزیته متغیر محاسبه شده اند.
نمودارهای تغییرات تولید آنتروپی در طول لوله و همچنین   مجموع تولید آنتروپی بی بعد و نسبت توان پمپ به نرخ انتقال حرارت برای دو حالت طول لوله ثابت و دمای متغیر سیال ورودی و دیگری طول لوله متغیر و دمای ثابت سیال ورودی به دست آمده اند. در شرایط انتقال حرارت پایین، بیشترین سهم تولید آنتروپی ناشی از اصطکاک سیال است و در این حالت بررسی وابستگی لزجت به دما بسیار اهمیت می یابد. روابطی شامل متغیرهای مربوط به نرخ تولید آنتروپی در اثر انتقال حرارت و اتلاف اصطکاکی و نرخ کل تولید آنتروپی به دست می آید.
با فرض لزجت ثابت، در سیال لزج عدد تولید آنتروپی بسیار بیشتر از مقدار آن برای حالت لزجت متغیر است و بنابراین در سیالات لزج، این فرض نتایج قابل قبولی نمی دهد. در مقایسه با سیال گلیسرول، برای سیال آب، از آنجا که لزجت آن کم است، مدل لزجت ثابت نتایج بهتر و دقیق تری در مورد میزان آنتروپی تولیدی می دهد.
مقدمه:
مسأله انتقال حرارت در صنعت در حال پیشرفت امروز، به دلیل مطرح بودن آن در شاخه ها و زمینه های کاربردی وسیع، از اهمیت قابل ملاحظه ای برخوردار بوده و مطالعات بسیاری برای بهبود فرایندهای مربوط به آن انجام گرفته و می گیرد. به طور کلی انتقال حرارت از لحاظ ماهیت فیزیکی به سه نوع هدایتی، جابجایی و تشعشعی صورت می گیرد. در انتقال حرارت به روش هدایتی، انرژی حرارتی با حرکت جنبشی یا برخورد مستقیم مولکول ها (مثلا در شاره ساکن) و یا با رانش الکترون ها (مثلا در فلزات) منتقل می شود. انتقال گرما به روش جابجایی را معمولا با انتقال گرما بین یک سیال و یک جسم جامد بیان می نمایند بدین صورت که انرژی حرارتی در نتیجه حرکت سیال نسبت به سطح جسم جامد مبادله می شود. انتقال حرارت تشعشعی بر این اصل استوار است که کلیه اجسام پیوسته انرژی گسل می نمایند که ناشی از دمای بالای آنها است. انرژی تابشی گسیل شده از جسم، براساس نظریه کلاسیک امواج الکترومغناطیسی ماکسول به صورت امواج الکترومغناطیسی و براساس فرضیه پلانک به صورت فوتون های مجزا در فضا منتقل می شود. گسیل یا جذب انرژی تشعشعی در اجسام فرآیندهای کلی است. یعنی تابشی که از داخل جسم سرچشمه گرفته، از سطح آن گسیل می شود و برعکس تابش 

1-4 ساختار کلی پایان‌نامه……………………………………………………………………………………………………………………………… 6
فصل دوم                                                                                                                                                                               7
2-1 اهمیت سوخت‌های زیستی………………………………………………………………………………………………………………………. 7
2-2 بیوگاز………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 8
2-2-1 ……… فرآیند تولید بیوگاز……………………………………………………………………………….. 8
2-3 اتانول و اهمیت تولید آن………………………………………………………………………………………………………………………. 10
2-4 سوبسترا و خوراک………………………………………………………………………………………………………………………………. 10
2-5 اطلاعات آماری از تولید جهانی الیاف……………………………………………………………………………………………………. 11
2-6 اثرات زیست محیطی الیاف نساجی پسماند………………………………………………………………………………………………. 11
2-7 راهکارهای مدیریت الیاف نساجی زائد…………………………………………………………………………………………………… 12
2-7-1 ……… استفاده مجدد…………………………………………………………………………………………… 12
2-7-2 بازیافت………………………………………………………………………………………………………. 12
2-8 طبقه‌بندی الیاف…………………………………………………………………………………………………………………………………… 15
2-9 الیاف پلی‌استر……………………………………………………………………………………………………………………………………… 15
2-10 خصوصیات فیزیکی و شیمیایی پلی‌اتیلن ترفتالات……………………………………………………………………………………. 16
2-10-1 ……. هیدرولیز قلیایی پلی‌استر…………………………………………………………………… 17
2-11 پنبه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 18
2-11-1 ……. ساختار الیاف پنبه…………………………………………………………………………………… 18
2-11-2 ……. ساختار سلولز………………………………………………………………………………………………… 21
2-11-3 ……. حلال‌های سلولز………………………………………………………………………………………………… 23
2-12 پیش‌فرآوری……………………………………………………………………………………………………………………………………… 24
2-12-1پیش‌فرآوری با کربنات سدیم…………………………………………………………………………….. 24
2-13 هیدرولیز………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 25
2-13-1 ……. هیدرولیز اسیدی…………………………………………………………………………………………… 25
2-13-2 ……. هیدرولیز آنزیمی………………………………………………………………………………………… 26
2-14 تخمیر………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 26
 
 

 
فصل سوم: مواد و روش انجام آزمایش‌ها                                                                                                                               28
3-1 مواد مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………………………………….. 28
3-1-1 پارچه پنبه-پلی‌استر و پنبه خالص……………………………………………………………….. 28
3-1-2 کربنات سدیم………………………………………………………………………………………………………………………………… 29
3-1-3 آنزیمهای مورد استفاده در هیدرولیز آنزیمی…………………………………………………………………………………………. 29
3-1-4 مخمر استفاده شده  در تخمیر…………………………………………………………………………………………………………….. 29
3-1-5 کیت گلوکز…………………………………………………………………………………………………………………………………… 29
3-1-6 سایر مواد مورد نیاز…………………………………………………………………………………………………………………………. 29
3-2 مخلوط میکروبی…………………………………………………………………………………………………………………………………. 29
3-3 تجهیزات به کار رفته…………………………………………………………………………………………………………………………….. 30
3-3-1 حمام روغن…………………………………………………………………………………………………………………………………… 30
3-3-2 حمام آب……………………………………………………………………………………………………………………………………… 30
3-3-3 اتوکلاو………………………………………………………………………………………………………………………………………… 30
3-3-4 کوره……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 30
3-3-5   آون…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 30
3-3-6 راکتور…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 30
3-3-7 شیکر انکوباتور………………………………………………………………………………………………………………………………. 30
3-3-8 سانتریفوژ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 31
3-3-9 اسپکتروفوتومتر………………………………………………………………………………………………………………………………. 31
3-3-10 دستگاه کروماتوگرافی گازی…………………………………………………………………………………………………………… 31
3-3-11……… دستگاه کروماتوگرافی مایع با بازده بالا                                     31
3-3-12……… سایر تجهیزات مورد نیاز……………………………………………………………………… 32
3-4 روش انجام آزمایش‌ها…………………………………………………………………………………………………………………………. 32
3-4-1 تعیین مقدار جامدات کل و جامدات فرار……………………………………………….. 32
3-4-2 آنالیز ترکیب‌ها……………………………………………………………………………………………………….. 33
3-4-3 ……… عملیات پیش‌فرآوری……………………………………………………………………………………… 33
3-4-4 آزمایش تولید بیوگاز در سیستم ناپیوسته…………………………………………….. 34
3-4-5 اندازه‌گیری و آنالیز بیوگاز تولید شده…………………………………………….. 35
3-4-6 هیدرولیز آنزیمی…………………………………………………………………………………………………….. 36
3-4-7 ……… تعیین میزان قند آزاد شده از هیدرولیز آنزیمی                   36
3-4-8 تخمیر…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 37
3-4-9 ظرفیت جذب آب…………………………………………………………………………………………………………………………… 37
3-4-10 ……. بررسی ساختار ترکیب‌ها…………………………………………………………………………… 37

 
فصل چهارم: ارائه و تحلیل نتایج                                                                           Error! Bookmark not defined.
4-1 مشخصات مخلوط میکروبی…………………………………………………………………………………………………………………… 38
4-2 پیش‌فرآوری………………………………………………………………………………………………………………………………………… 39
4-2-1 ……… مقدار جامدات کل و جامدات فرار پنبه و پارچه                      39
4-2-2 ……… بررسی تغییرات سطح پنبه در اثر پیش‌فرآوری با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی رویشی…………………………………………………………………………………………….. 40
4-2-3 نتایج حاصل از FTIR و بررسی بلورینگی و ساختار سلولز………………………………………………………………………. 42

نه
4-2-4 ……… نتایج میزان جذب آب نمونه ها………………………………………………………… 44
4-3 ترکیب درصد فاز جامد و مایع بدست‌آمده‌از پیش‌فرآوری…………………………………………………………………………. 46
4-3-1 موازنه جرم کلی فرآیند……………………………………………………………………………………….. 46
4-3-2 ……… ترکیبات محلول حاصل از پیش‌فرآوری……………………………………………… 46
4-3-3 ترکیبات جامد باقی‌مانده از پیش‌فرآوری……………………………………………….. 46
4-3-4 ……… بررسی ساختار پلی‌استر…………………………………………………………………………… 47
4-4 تولید بیوگاز……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 48
4-4-1 ……… مقادیر متان حاصل از هضم بی‌هوازی……………………………………………… 48
4-4-2 کیفیت بیوگاز تولیدی………………………………………………………………………………………….. 52
4-5 نتایج تولید اتانول…………………………………………………………………………………………………………………………………. 53
4-5-1 ……… نتایج حاصل از هیدرولیز آنزیمی…………………………………………………… 53
4-5-2 ……… نتایج حاصل از تخمیر……………………………………………………………………………… 55

 
فصل پنجم:نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات
5-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 57
5-2 نتایج کلی حاصل از تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………. 57
5-3 پیشنهاد ها…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 59
مراجع…………………………………………. 60
 

 
 
فهرست شکل‌ها
 
 
عنوان…………………………………………. صفحه
 
شکل ‏1‑1-مراحل انجام این پروژه 4
شکل ‏2‑1-مراحل کلی تولید بیوگاز 9
شکل ‏2‑2-روند کلی مدیریت ضایعات نساجی 13
شکل ‏2‑3- نمودار طبقه بندی الیاف 14
شکل ‏2‑4- ساختمان شیمیایی پلی‌استرهای مورد استفاده در تهیه لیف 16
شکل ‏2‑5-مکانیزم هیدرولیز قلیایی پلی‌استر 17
شکل ‏2‑6- گیاه پنبه 18
شکل ‏2‑7- تصویر سطح مقطع طولی و عرضی الیاف پنبه 19
شکل ‏2‑8- ساختار لیف پنبه 19
شکل ‏2‑9- شمایی از پیوند هیدروژنی و اتصالات (1→4) بتا گلوکوسایدی 21
شکل ‏2‑10-ساختار سلولز 22
شکل ‏2‑11- واحد تکرارشونده تشکیل‌دهنده سلولز 22
شکل ‏3‑1- تصویر پارچه و پنبه مورد استفاده در پیش‌فرآوری قلیایی 28
شکل ‏3‑2- طراحی آزمایش به شکل فاکتوریل کامل برای پیش‌فرآوری قلیایی 34
شکل ‏3‑3-منحنی برازش خطی استاندارد متان و CO2 35
شکل ‏4‑1-تصویر SEM از نمونه  پنبه خام  با بزرگنمایی 500 و 1000 40
شکل ‏4‑2-تصویر SEM از نمونه پنبه پیش‌فرآوری شده 41
شکل ‏4‑3-تصویر SEM از نمونه الیاف پنبه موجود در پارچه پنبه-پلی‌استر 42
شکل ‏4‑4- تصویر SEM از نمونه الیاف پنبه باقیمانده از پارچه پنبه-پلی‌استر پیش‌فرآوری شده 41
شکل ‏4‑5- نمودار جذب بر حسب عدد طول موج حاصل از آنالیز FTIR نمونه‌های پنبه 42
شکل ‏4‑6- نمودار جذب حاصل از آنالیز FTIR نمونه‌های پلی‌استر 47
شکل ‏4‑7-نمودار میله‌ای تجمعی میزان تولید متان از نمونه پارچه 49
شکل ‏4‑8-نمودار میله‌ای تجمعی میزان تولید متان از نمونه پنبه 50
شکل ‏4‑9-نمودار  میله ای تجمعی تولید متان نمونه های پارچه، پنبه و نمونه ویسکوز 50
شکل ‏4‑10-نمودار میزان تجمعی متان تولیدی از نمونه پارچه 51
شکل ‏4‑11-نمودار میزان تجمعی متان تولیدی از نمونه پنبه 51
شکل ‏4‑12- بازده هیدرولیز آنزیمی نمونه‌های پیش‌فرآوری شده پارچه 63
شکل ‏4‑13- بازده هیدرولیز آنزیمی نمونه‌های پنبه 63
شکل ‏4‑14- بازده اتانول حاصل از تخمیر نمونه‌های پارچه و پنبه 56

یازده
 
فهرست جداول
 
عنوان…………………………………………. صفحه
 
جدول ‏2‑1- جدول گروه‌بندی حلال‌های سلولز[52] 23
جدول ‎4‑1-غلظت و درصد جامدات کل و فرار مخلوط میکروبی.. 39
جدول ‎4‑2-درصد جامدات کل و جامدات فرار مربوط به پنبه و پارچه پیش‌فرآوری شده و خام. 39
جدول ‎4‑3- میزان جذب بدست‌آمده از نمودار FTIR مربوط به گروه‌های عاملی مختلف…. 43
جدول ‎4‑4 شاخص بلورینگی نمونه‌های پیش‌فرآوری شده و پیش‌فرآوری نشده -. 44
جدول ‎4‑5- ظرفیت جذب آب مربوط به پنبه پیش‌فرآوری شده و خام. 45
جدول ‎4‑6- ظرفیت جذب آب مربوط به پارچه پیش‌فرآوری شده و خام. 45
جدول ‎4‑7- نتایج حاصل از آنالیز FTIR نمونه‌های پلی‌استر. 47
جدول ‎4‑8- نسبت‌های جذبی نمونه‌ِ‌‌های  پلی‌استر. 48
جدول ‎4‑9- کیفیت بیوگاز تولیدی از پارچه، پنبه و نمونه ویسکوز. 52
جدول ‎4‑10- غلظت اتانول تولیدی پس از 24 ساعت تخمیر پارچه و پنبه پیش‌فرآوری شده و نشده. 55

دوازده
1        فصل اول
فصل اول: مقدمه

1-1              اهمیت پروژه
بشر از هزاران سال پیش از میلاد مسیح با اهداف گوناگونی از الیاف نساجی استفاده می‌کند. گرچه تاریخچه مستندی از تکامل صنعت نساجی در دست نیست اما در ابتدا الیاف نساجی برای حمل مواد غذایی و در تهیه حصیر به عنوان سرپناه به‌کار می رفتند. در مراحل بعدی تکامل، الیاف نساجی به عنوان البسه مورد استفاده قرار‌گرفتند و امروزه در زمینه‌های گوناگونی چون پوشاک، وسایل خانه و صنایع کاربرد دارند[1].
به دلیل افزایش جمعیت و ارتقاء سطح استانداردهای زندگی مصرف الیاف[1] در چند دهه اخیر به شدت افزایش یافته است. به طوری که در سال 2012 حجم تولیدات نساجی با 9/1 % افزایش به 5/88 میلیون تن رسید.گرچه ممکن است این الیاف پس از پایان طول عمر به نحوی دوباره در غالب محصولی دیگر مورد استفاده قرار گیرند، اما در نهایت دیر یا زود به عنوان زباله دور ریخته می‌شوند و الیاف جدید جایگزین الیاف فرسوده و کهنه می شوند]2و3[.
تولید بیشتر به معنی مواد پسماند بیشتر، و همچنین اثرات زیست‌محیطی مخرب‌تر است. امروزه مواد پسماند نساجی[2] عمدتا توسط: استفاده مجدد(کالاهای نساجی دست دوم)[3]، استفاده مجدد در تولیدات(به عنوان ماده پرکنندهو استفاده در سایر بخش‌های صنعت نساجی)[4]، بازیافت[5](پلی استر)، تهیه کود کمپوست، دفن و یا سوزاندن [6]مدیریت می‌شوند. برخی از کارشناسان روش سوزاندن را برای تبدیل مواد پسماند به انرژی پیشنهاد می کنند، اما این روش با آزادسازی مواد سمی چون دیوکسین‌ها[7]، فلزات سنگین، اسید، گاز و ذرات گرد و غبار همراه است که همگی برای سلامت انسان و محیط زیست مضر هستند. همچنین سوزاندن مواد پسماند نیاز به تجهیزات پیشرفته دارد و حذف کامل مواد خطرناک نیز غیر ممکن است. دفن مواد پسماند به سبب ایجاد گازهای سمی آلوده کننده محیط زیست و هزینه بالایی که دربر دارد، آخرین و ناکارآمدترین راهکار جهت دفع مواد پسماند نساجی است[2]. بیش از 90%  الیاف نساجی قابل بازیافت اند که یکی از راهکارهای دوستدار محیط زیست جهت دفع مواد پسماند نساجی است. اما فقدان روش مقرون به صرفه بازیافت در مقیاس وسیع و همچنین تنوع زیاد الیاف و رنگ های به کار رفته در پارچه از جمله محدودیت های این روش محسوب می شوند[3].
به دلیل نگرانی های اقتصادی و زیست محیطی در چند دهه اخیر تحقیقات بسیاری جهت یافتن منابع انرژی تجدید پذیر قابل جایگزینی با سوخت های فسیلی صورت گرفته است. بیوگاز یکی از سوخت های زیستی است که از طریق هضم بی‌هوازی[8] بسترهای آلی بدست می‌آید و می‌تواند در تولید حرارت و نیرو جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی باشد یا حتی به عنوان سوخت وسایط نقلیه گازسوز مورد استفاده قرار گیرد. این سوخت بیولوژیک مزایای فراوانی از جمله قابلیت تجدیدپذیری، کاهش آزادسازی گازهای گلخانه‌ای[9] و تخفیف گرم شدن زمین در اثراین گازها، کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی، انعطاف‌پذیری در مصرف نهایی و استفاده از مواد پسماند به عنوان ماده اولیه به‌همراه دارد[4].
حدود 6/31 % از الیاف تولیدی نساجی را الیاف پنبه ای[10] تشکیل می دهند. الیاف جامدهای غنی از سلولز هستند که می توانند به عنوان خوراک در فرآیند هضم بی‌هوازی مورد استفاده قرار گیرند. با این وجود، تولید مناسب بیوگاز از مواد پسماند نساجی نیازمند توسعه فرآیند مناسب می‌باشد[5].
اگر مواد پسماند پنبه‌ای به طور مستقیم در فرآیند بیوگاز به عنوان خوراک استفاده شود به بازده تولید متان مطلوبی بدست نمی‌آید. بنابراین جهت افزایش بازده لازم است که فرآیند‌های مقدماتی پیش‌فرآوری[11] روی مواد پسماند صورت گیرد[6].
به کمک انجام عملیات پیش‌فرآوری مناسب بر روی مواد پسماند نساجی می‌توان به اهدافی چون تشکیل ساختاری سلولزی با بلورینگی کمتر، کاهش ناخالصی‌های موجود در کالا و همچنین افزایش سطح در دسترس سوبسترا دست یافت[7].

1-2               هدف
در این تحقیق پیش‌فرآوری کربنات سدیم جهت بهبود تولید بیوگاز از پارچه پنبه-پلی‌استر به عنوان هدف اصلی مورد نظر قرارگرفت و شرایط بهینه تولید بیوگاز حاصل گردید. نمونه پنبه‌ای جهت مقایسه تحت شرایط دمایی و غلظتی مشابه پارچه پنبه-پلی‌استر پیش‌فراوری شد. بررسی میزان بهبود تولید اتانول و افزایش سطح در دسترس آنزیمی نمونه‌های پنبه و پارچه در اثر اعمال پیش‌فرآوری از اهداف فرعی پروژه بود. بررسی میزان جداسازی جزء پنبه از پلی‌استر در عملیات پیش‌فرآوری در دمای 150درجه سانتی‌گراد و غلظت 5/0 مولار نیز از اهداف فرعی پروژه بود. نوآوری این پروژه اثر محلول قلیایی بر کاهش بلورینگی و ناخالصی جزء پنبه‌ای و همچنین هیدرولیز همزمان بیش از 97 درصد بخش پلی‌استری در دمای 150 درجه است. مراحل انجام کار در شکل ‏1‑1 ملاحظه می‌شود.

پنبه
پارچه
پیش‌فرآوری
 تولید بیوگاز
 هیدرولیز آنزیمی
تولید اتانول
پنبه فرآوری شده
(ویسکوز)
 )FTIR ,NREL
SEM,Swelling (
آنالیز مواد توسط
شکل ‏1‑1-مراحل انجام این پروژه

1-3              کارهای مرتبط انجام‌گرفته
باتوجه به اهمیت افزایش زباله‌های نساجی در سال‌های اخیر، فعالیت‌های مقدماتی در این راستا انجام شده است. جیحانی‌پور و همکارانش[6]، از پیش‌فرآوری با حلال نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید[12] برای بهبود تولید بیوگاز از پارچه‌های زائد استفاده کردند. تاثیر پیش‌فرآوری با این حلال در 3 غلظت متفاوت شامل انحلال کامل (غلظت 85 % نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید)، بالونی شدن[13](غلظت 79 % نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید) و تورم[14](غلظت 73 % نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید) مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت شرایط بهینه در غلظت 85 % نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید و دمای 120 درجه سانتی‌گراد ،تحت فشار اتمسفریک و به مدت 5/2 ساعت حاصل شدکه تحت این شرایط بهینه بازده متان نمونه پنبه از 02/0 % نمونه پیش‌فرآوری نشده به 30 % رسید.
جیحانی‌پور و همکارانش[8]، اثر فرآیند دو مرحله‌ای  استفاده از راکتور CSTR[15]  به همراه راکتور با بستر پوشانده شده از لجن بی‌هوازی(UASB) [16]را در تولید بیوگاز از الیاف نساجی زائد تحت شرایط بسته و نیمه مداوم مورد بررسی قرار دادند. استفاده از فرآیند دو مرحله‌ای تولید متان را تا 80% بازده تئوری افزایش داد و فاز تاخیر[17]را از 15 روز به 4 روز کاهش داد.
جیحانی‌پور و همکارانش[9]، تولید اتانول از پنبه و پارچه‌ی جین[18] استفاده‌شده را مورد بررسی قرار دادند. در پارچه پیش‌فرآوری نشده پس از 24 ساعت هیدرولیز و یک روز تخمیر[19] بازده 25-26 %  برابر  بازده تئوری بود. پیش‌فرآوری با اسید فسفریک[20] غلیظ تولید اتانول را تا 66% بازده تئوری افزایش داد. هیدرولیز قلیایی با سود 0-20 %

فهرست مطالب

عنوان                                       شماره صفحه

Contents

فصل 1: مقدمه                1

1-1 شرح مساله. 2

1-2 انگیزه های پژوهش… 4

1-3 اهداف پژوهش… 5

فصل 2: تعارف و مفاهیم مبنایی                           6

2-1 مقدمه. 7

2-2 تمام چیزهایی که باید در مورد اینترنت اشیاء (Internet of Things) بدانید. 7

2-3 اینترنت اشیا چه معنایی دارد؟. 8

2-4 تعاریف: 8

2-5 پروژه های تحقیقاتی اروپایی cluster روی اینترنت اشیاء 8

فصل 3: مروری بر  کارهای مرتبط        10

3-1 مقدمه. 11

3-2 اینترنت اشیا چگونه باعث تسهیل در انجام امور می‌شود؟. 11

3-3 اینترنت اشیا چگونه کار می‌کند؟. 12

3-4 چه شرکت‌هایی بر روی این تکنولوژی کار می‌کنند؟. 12

3-5 آیا همه دستگاه‌های اینترنت اشیا می‌توانند بایکدیگر ارتباط داشته باشند؟. 13

3-6 آیا نگرانی در زمینه امنیت و حریم شخصی وجود دارد؟. 13

3-7 چه‌زمانی برای خرید دستگاه‌های مجهز به اینترنت اشیا مناسب است؟. 14

3-8 حباب اینترنت اشیا به زودی خواهد ترکید. 14

3-9 حباب هنوز شکل نگرفته است.. 15

3-10 جمع بندی.. 16

فصل 4: روش، فن، طرح پیشنهادی                     17

4-1 مقدمه. 18

4-2 معرفی روش  مورد استفاده 20

4-3  تشخیص و تعیین هویت فرکانس رادیو (RFID): 21

4-5  مکان یابی طرح و نقشه. 23

4-6 ذخیره سازی و تجزیه و تحلیل داده ها 24

4-7 تجسم فکری.. 25

4-8  تشکیلات اقتصادی و تجاری.. 26

4-9 تسهیلات زندگی مثل آب، برق و. .. 27

4-10 موبایل.. 28

فصل 5: ارزیابی روش، فن، طرح پیشنهادی       32

5-1 مقدمه. 33

5-1-1 چهارچوب محسباتی توده ی Aneka. 33

5-2  تجزیه و تحلیل داده ی سنسور IOT (Saas) با استفاده از Aneka و مایکروسافت Azure. 35

5-3  چالش های باز شده و دستورالعمل های آینده 38

5-4  ساختار 40

5-5 درک بهره وری انرژی.. 40

5-6 سیاست و شبکه های قابل برنامه نویسی مجدد مطمئن.. 41

5-7 کیفیت خدمات.. 42

5-8 پروتکل جدید. 42

5-9 درک مشارکتی.. 43

5-10 استخراج معدن داده 44

5-11GIS مستقر بر تجسم فکری.. 44

5-12 توده ی محاسباتی.. 45

5-13 فعالیت های بین المللی.. 46

فصل 6: نتیجه گیری و کارهای آینده     48

6-1 نتیجه گیری.. 49

6-2 کارهای آینده 49

6-2-1 اینترنت اشیاء آتی.. 49

6-2-2 نمونه ای از امکانات آینده شرکت های  موفق در بازار تکنولوژی.. 50

6-2-2-1 Google Brilloسیستم عاملی برای اینترنت اشیا 50

6-2-2-2 برنامه ریزی گوگل برای معرفی سیستم عامل مخصوص اینترنت اشیا 50

6-2-2-3 هوآوی به زودی پلتفرم LiteOS برای اینترنت اشیا را با حجم ۱۰ کیلوبایت معرفی می کند. 51

6-2-2-4پلتفرم Artik از سامسونگ تلاش می کند تا اینترنت اشیا را هر چه زودتر فراگیر کند. 52

مراجع. 53

1 شرح مساله

وقتی صحبت از اتصال به میان می‌آید، بیشتر ما به رایانه، تبلت و گوشی هوشمند فکر می‌کنیم اما اینترنت اشیا جهانی را توصیف می‌کند که در آن همه چیز به صورت هوشمند به یکدیگر متصل می‌شوند و با هم ارتباط برقرار می‌کنند. به عبارت دیگر با اینترنت اشیا جهان فیزیکی به یک سیستم اطلاعاتی بزرگ تبدیل می‌شود.
 اینترنت اشیا به اشیایی با هویت خاص و بازنمایی مجازی آنها در یک ساختار اینترنتی اطلاق می‌شود. این مفهوم در ابتدا از طریق پروژه‌های MIT و نشریات تحلیلی فراگیر شد. تشخیص اشیا معمولا به وسیله فرکانس رادیویی (RFID) پیش‌شرطی برای اینترنت اشیا تلقی می‌شود. اگر همه اشیای مردم در زندگی روزمره خود به ابزارهای شناسایی مجهز شوند می‌توان آنها را با کمک رایانه‌ها مدیریت و کنترل کرد. با برخی فناوری‌های دیگر هم مثل بارکدها، کدهای QR، سیستم NFC و digital watermarking می‌توان اشیا را برچسب‌گذاری کرد. تجهیز همه اشیا در جهان با ابزارهای هویتی کوچک می‌تواند زندگی روزمره را دگرگون کند. برای مثال، هیچ کسب و کاری دیگر ناگهان با موجودی صفر از محصولی مواجه نمی‌شود یا هیچ محصول ناقصی دیگر تولید نمی‌شود زیرا دست‌اندرکاران می‌توانند موجودی مواد مصرفی و محصولات لازم خود را از قبل هوشمندانه

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

1 مقدمه

صنعت ورزش به سرعت جهانی گشته، قلمرو آن همه­جا را تسخیر كرده و در سراسر دنیا ریشه دوانیده است، تا میلیاردها انسان از آن بهره­­­مند شوند. صنعت ورزش با در اختیار داشتن عامل محركی همچون مسابقات بزرگ ورزشی، امكان بهره­گیری از فرصت­های تبلیغاتی و رسانه­ها را فراهم نموده است؛ كه این موضوع خود موجب ایجاد بستر لازم برای تعامل ما­بین­ صنعت، تجارت و ورزش گردیده است (آندروف و همکاران،1380). در سطح بین­المللی، ورزش ششمین رتبه را دربین صنایع عمده­ی مختلف را دارا است (آزادان،1391). صنعت ورزش بخش­های نظیر کالاهای ورزشی، بازاریابی، سرپرستی ، اجرا وحمایت مال، ورزش حرفه­ای، پوشاک ورزشی، رسانه­های ورزشی و ورزش­های تفریحی را در بر می­گیرد و هر ساله در حال رشد است (احسانی،1387). اقتصاد ورزشی حیطه گسترده­ای است که با دیگر بخش­های اقتصادی رابط   ه­ای تنگاتنگ دارد. ضرورت جهانی شدن ورزش كه از دهه­ی 1980 شروع شد، موجب تغییر نقش ورزش در جامعه شد و فرصت­های درآمدزایی بسیاری را برای افراد، مؤسسات و رسانه­های مختلف ایجاد كرد (الهی،1387). افزایش فعالیت در عرصه­ی تربیت­بدنی و ورزش موجب افزایش تقاضای كالا وخدمات مختلف می­شود. این مجموعه فعالیت­ها موجب پیدایش صنعت ورزش می­شود (عسکریان،1383). یكی از راه­های تأمین بودجه­ی كافی جهت انجام فعالیت­های ورزشی به ویژه فعالیت­های قهرمانی، جذب سرمایه‌گذاری شركت­ها وکارخانجات خصوصی در صنعت ورزش است (کاظم،1381). حمایت­مالی ورزشی یكی از مهمترین منابع درآمدی در ورزش امروزی است (سید عامری، 1388). مفهوم حمایت مالی از ورزش یک پدیده جدید به شمار 

شرط توقف ادامه پیدا خواهد کرد برای سنجش عملکرد این الگوریتم از مثال های موجود در مقالات پر رجوع ترین الگوریتم ها استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده برتری الگوریتم جستجوگر تکاملی بر این الگوریتم ها است.

کلمات کلیدی

بهینه سازی هوشمند، الگوریتم های فرا ابتکاری، بهینه سازی سراسری، الگوریتم جستجوگر تکاملی، بهینه سازی پیوسته

فهرست مطالب

عنوان
صفحه
1-  کلیات تحقیق ………………………………………………………………………………………….
1
       1-1-  مقدمه ……………………………………………………………………………………….
2
1       -2-  تعریف مساله …………………………………………………………………………………
2
1       -3-  هدف تحقیق ………………………………………………………………………………….
3
1       -4-  فرضیات تحقیق ……………………………………………………………………………….
3
1       -5-  اهمیت و ضرورت تحقیق ……………………………………………………………………..
3
1       -6-  خلاصه فصل های آتی…………………………………………………………………………
4
2-  ادبیات و پیشینه تحقیق ………………………………………………………………………………..
5
      2-1-  مقدمه …………………………………………………………………………………………
6
      2-2-  مرور ادبیات الگوریتم های فرا ابتکاری ………………………………………………………….
6
      2-3-  جمع بندی …………………………………………………………………………………….
15
3-  زمینه های علمی تحقیق ………………………………………………………………………………
16
      3-1-  مقدمه …………………………………………………………………………………………
17
       3-2-  مسائل بهینه سازی …………………………………………………………………………….
17
       3-3-  بررسی روش‌های جستجو و بهینه‌سازی ………………………………………………………..
18
                3-3-1-  روش‌های شمارشی …………………………………………………………………
19
                3-3-2-  روش‌های محاسباتی ………………………………………………………………..
20
                3-3-3-  روش‌های ابتکاری و فرا ابتکاری …………………………………………………….
21
      3-4-   مسائل بهینه‌سازی ترکیبی ………………………………………………………………………
21
      3-5-   روشهای حل مسائل بهینه‌سازی ترکیبی …………………………………………………………
23
                 3-5-1-  روش های ابتکاری …………………………………………………………………
24
                               3-5-1-1-  آزاد‌سازی ……………………………………………………………
24
                               3-5-1-2-  تجزیه ……………………………………………………………….
25
                               3-5-1-3-  تکرار ………………………………………………………………..
25
                               3-5-1-4-  روش تولید ستون ……………………………………………………
25
                                3-5-1-5-  جستجوی سازنده ……………………………………………………
26
                               3-5-1-6-  جستجوی بهبود یافته ………………………………………………..
26
                               3-5-1-7-  روش جستجوی همسایه ……………………………………………..
27
               3-5-2-  روش‌های فرا ابتکاری برگرفته از طبیعت ………………………………………………
28
      3-6-  جمع بندی …………………………………………………………………………………….
29
4- ارائه الگوریتم جدید پیشنهادی ………………………………………………………………………..
30
      4-1-  مقدمه …………………………………………………………………………………………
31
      4-2-  الگوریتم جستجوگر تکاملی…………………………. (Seeker Evolutionary Algorithm)
31
      4-3-  اعتبار سنجی الگوریتم جستجوگر تکاملی………………………………………………………..
42
                4-3-1-  مسائل مورد   استفاده برای ارزیابی الگوریتم پیشنهادی ………………………………….
43
                4-3-2-  عملکرد الگوریتم جستجوگر تکاملی …………………………………………………
55
                4-3-3-  مقایسه عملکرد الگوریتم جستجوگر تکاملی باICA, OICA , CICA3  …………….
65
                4-3-4-  مقایسه عملکرد الگوریتم جستجوگر تکاملی با  RGA, PSO , GSA ……………….
67
                4-3-5-  مقایسه عملکرد الگوریتم جستجوگر تکاملی با  HS, IBA , ABS …………………..
68
                4-3-6-  مقایسه عملکرد الگوریتم جستجوگر تکاملی با  BA, CS, LFA, FA ……………….
70
       4-4  فرایند تکاملی الگوریتم های فرا ابتکاری …………………………………………………………
72
       4-5  جمع بندی ……………………………………………………………………………………..
75
5-  نتیجه گیری و پیشنهادها ……………………………………………………………………………..
76
       5-1-  نتیجه گیری …………………………………………………………………………………..
77
       5-2-  پیشنهادها …………………………………………………………………………………….
77
مراجع …………………………………………………………………………………………………….
78
پیوست 1-  کد MATLAB حلقه اصلی الگوریتم جستجوگر تکاملی …………………………………………
82
پیوست 2-  کد MATLAB حلقه فرعی الگوریتم جستجوگر تکاملی …………………………………………
86
پیوست 3-  کد MATLAB مسائل ریاضی استفاده شده …………………………………………………….
90
 

فهرست جداول

جدول 4-1  مقدار پارامتر های الگوریتم برای حل F Gol  و F Six  و F Bra  ……………………………………..
63
جدول 4-2  مقدار شاخص های ارزیابی عملکرد الگوریتم برای حل F Gol  و F Six  و F Bra  …………………….
65
جدول 4-3  نتایج مقایسه عملکرد الگوریتم جستجوگر تکاملی  با  ICA, OICA , CICA3 …………………
66
جدول 4-4  مقادیر برخی از پارامتر های الگوریتم جستجوگر تکاملی ………………………………………….
66
جدول 4-5  نتایج مقایسه عملکرد الگوریتم جستجوگر تکاملی  با   RGA, PSO , GSA ……………………
67
جدول 4-6  مقادیر برخی از پارامتر های الگوریتم جستجوگر تکاملی ………………………………………….
68
جدول 4-7  نتایج مقایسه عملکرد الگوریتم جستجوگر تکاملی  با  ABC, IBA, HS ………………………..
69
جدول 4-8  مقادیر برخی از پارامتر های الگوریتم جستجوگر تکاملی ………………………………………….
70
جدول 4-9  نتایج مقایسه عملکرد الگوریتم جستجوگر تکاملی با LFA, FA, CS, BA ………………………
71
جدول 4-10  مقادیر برخی از پارامتر های الگوریتم جستجوگر تکاملی ………………………………………..
72
 

فهرست شکل ها