پایان نامه های کارشناسی ارشد

در این وبلاگ تکه هایی از متون پایان نامه ها درج می شود برای تهیه متن کامل آن با فرمت ورد می توانید به سایت www.elmyar.net مراجعه کنید

پایان نامه بکارگیری روش¬های عددی بدون شبکه در مدلسازی امواج غیرخطی سطح آب ناشی از باد

پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد در رشته

مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست- سازه های هیدرولیکی

 

 

بکارگیری روش­های عددی بدون شبکه در مدلسازی امواج غیرخطی سطح آب ناشی از باد

استادان راهنما

دکتر محمدرضا هاشمی

دکتر ناصر طالب بیدختی

 

 

بهمن1390


چکیده

 

بکارگیری روش­های عددی بدون شبکه

در مدلسازی امواج غیرخطی سطح آب ناشی از باد

 

به کوشش

سیده فهیمه میرلوحی جوابادی

 

در این تحقیق معادلات دیفرانسیل موج غیرخطی توسط روش عددی RBF-DQ محلی حل شده­اند. این معادلات دیفرانسیل که بصورت معادله­ی لاپلاس (بعنوان معادله­ی حاکمه) و شرایط مرزی غیرخطی در سطح آزاد می­باشند؛ اساس مدل ریاضی در این پژوهش­اند. با استفاده از این مدل ریاضی می­توان انتشار و تغییرات سطح آب را پس از تولید موج به خوبی شبیه سازی نمود. روش عددی RBF-DQ یک روش عددی بدون شبکه­ی نوین است؛ که تا به حال جهت حل مسائلی نظیر معادلات نویراستوکس، مدل­سازی مسئله­ی انتقال حرارت، شبیه­سازی نشت غیرماندگار و … بکار گرفته شده و نتایج قابل قبولی بدست داده است. در این روش علاوه بر بهره­بردن از ویژگی­های روش دیفرانسیل کوادرچر در تخمین مستقیم مشتق، با بکارگیری توابع پایه­ی شعاعی، از مزایای روش­های عددی بدون شبکه نیز می­توان بهره­برد. ضمن آنکه می­توان روش حاصل را در مسائل با مرز نامنظم نیز بکارگرفت. یکی از مهمترین عوامل موثر بر دقت این روش، پارامتر شکل تابع پایه­ی شعاعی است که در این پژوهش، مقادیر مناسب آن بااستفاده از آنالیز عدد وضعیت ماتریس ضرایب وزن تخمین زده می­شود. در تحقیق حاضر بجای فرم کلی، از فرم محلی روش RBF-DQ استفاده گردیده است. این روش می­تواند با حفظ دقت روش RBF-DQ، محدوده کاربرد آن را گسترش داده و هزینه­های محاسباتی را کمتر نماید. بمنظور شبیه­سازی سطح آزاد که بخش اصلی شبیه­سازی می­باشد؛ از روش مرکب اویلری و لاگرانژی استفاده ­شده­است. تصدیق صحت و دقت مدل حاضر توسط مدل­های تحلیلی، مدل­های عددی در دسترس و نتایج آزمایشگاهی بررسی شده است. در این پژوهش ابتدا مدل انتشار امواج در مخزن عددی بررسی می­گردد و سپس انتشار امواج حاصل از موج­ساز مطالعه می­شود. نتایج این تحقیق نشان داد که در مسئله­ای با شرط مرزی متغیر، از نظر حجم محاسبات، بکارگیری یک روش بدون شبکه نسبت به روش­های متکی بر شبکه اولویت دارد. روش RBF-DQ محلی به خوبی قادر به حل معادلات بوده و در برخی موارد دقت آن از روش­های تحلیلی و عددی دیگر بهتر است. همچنین بررسی عوامل موثر بر غیرخطی شدن موج نشان داد که ارتفاع موج نسبت به عمق آب و طول موج اثرگذارتر است.

 

کلیدواژگان: مدل موج غیر خطی- روش های عددی بدون شبکه

 

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان                                         صفحه

 

فصل اول: مقدمه

1-1- کلیات.. 2

1-2- معرفی تحقیق حاضر.. 2

 

فصل دوم: مروری بر پژوهش های پیشین

2-1- مقدمه.. 10

2-2- پیشینه ی تحقیقات انجام شده بر روی موج.. 11

2-2-1- مدل های اوّلیه ی امواج غیرخطی.. 11

2-2-2- مدل های جدید امواج غیرخطی.. 13

2-2-3- روش های عددی بدون شبکه در مدلسازی امواج غیرخطی   15

2-3- پیشینه ی تحقیقات انجام شده بر روی روش عددی مورد استفاده   16

2-3-1- روش عددی دیفرانسل کوادرچر (DQ).. 16

2-3-2- توابع پایه ی شعاعی (RBF).. 20

2-3-2-1- انواع توابع پایه ی شعاعی.. 20

2-3-2-2- کاربرد توابع پایه ی شعاعی در درونیابی   21

2-3-2-3- کاربرد توابع پایه ی شعاعی در حل معادلات دیفرانسیل   22

2-3-2-4- روش عددی RBF-DQ.. 23

2-3-2-5- تابع شعاعی MQ.. 24

 

عنوان                                         صفحه

 

2-3-3- عوامل موثر بر دقت و خطای مدل.. 25

2-3-3-1- چگالی گره ها.. 26

2-3-3-2- پارامتر شکل.. 26

2-3-3-2-1- تاثیر پارامتر شکل بر خطا.. 26

2-3-3-2-2- پارامتر شکل بهینه.. 29

2-3-3-3- پدیده ی رانچ.. 32

2-3-3-4- دقت محاسبات، خطای گرد کردن و عدد وضعیت   33

2-4- جمع بندی و نتیجه گیری.. 33

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 22 تير 1395ساعت 13:17 توسط مدیر سایت  | 

پایان نامه تدوین مدل تخصیص کمی وکیفی آب در حوضه‌های آبریز کاربرد تئوری بازی‌ها

پایان‌نامه کارشناسی ارشد

در رشته‌ی مهندسی عمران (سازه هیدرولیکی)

 

تدوین مدل تخصیص کمی وکیفی آب در حوضه‌های آبریز: کاربرد تئوری بازی‌ها

استاد راهنما:

دکتر ناصر طالب بیدختی

دکتر سید حسین افضلی

 

شهریور1392


چکیده

 

تدوین مدل تخصیص کمی وکیفی آب در حوضه‌های آبریز: کاربرد تئوری بازی‌ها

 

 

به کوشش

عاطفه پویا

 

عوامل متعددی مانند خصوصیات هیدرولوژیکی، اقتصادی و زیست‌محیطی بر نحوه تخصیص منابع آب در یک حوضه آبریز تأثیر می‌گذارند. در نظر گرفتن این عوامل در روند تخصیص منابع آب، لحاظ عدم‌قطعیت‌های موجود در عوامل مذکور و وجود ذینفعان متعدد در یک حوضه آبریز باعث می­شود اعمال یک رویکرد جامع و پایدار در بهره­برداری از منابع آبی حوضه آبریز، امری پیچیده و دشوار باشد. در این پایان‌نامه با توجه به اهمیت موضوع، ابتدا مدلی جهت تخصیص همزمان کمی وکیفی منابع آب در سیستم رودخانه-مخزن براساس سه معیار عدالت، بهره‌وری و پایداری تدوین گردیده و سپس جهت لحاظ عدم‌قطعیت­های موجود از روش بهینه‌سازی سناریوها استفاده شده است. در مرحله بعد با استفاده از تئوری بازی‌ها مدل همکارانه با هدف حداکثرسازی سود حاصل از تخصیص آب در سیستم تدوین شده و از رویکرد بازی همکارانه [1]FVLC جهت بازتوزیع سود حاصل از تخصیص همکارانه استفاده شده است.کارایی مدل پیشنهادی در حوضه آبریز رودخانه رودبال در استان فارس مورد ارزیابی قرار گرفته است.

واژگان کلیدی: تخصیص کمی و کیفی، تئوری بازی، بهینه‌سازی سناریوها، بازی همکارانه

 

 

 

فهرست مطالب

 

 

صفحه

عنوان                                                                                         

 

فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه…………………………….. 2

1-2- اهمیت مسئله……………………….. 3

1-3- هدف………………………………. 5

1-4- سؤالات اساسی تحقیق………………….. 6

1-5- فرض‌های ساده کننده تحقیق…………….. 6

1-6- نوآوری‌های تحقیق……………………. 6

1-7- ساختار پایان‌نامه…………………… 7

فصل دوم: مرور پیشینه مطالعات

2-1- مقدمه…………………………….. 9

2-2- پیشینه مطالعات در زمینه مدیریت منابع آب در حوضه آبریز 10

2-3- پیشینه مطالعات در زمینه به کارگیری تئوری بازی‌ها در مدیریت کمی و کیفی منابع آب…………………… 13

2-4- جمع‌بندی…………………………… 19

 

فصل سوم: ابزار کارهای مورد استفاده

3-1- مقدمه…………………………….. 22

3-2- شبیه‌سازی و بهینه‌سازی……………….. 23

3-2-1- نرم‌افزار GAMS…………………. 23

3-2-2- Solver MINOS…………………….. 24

3-2-3- شبیه‌سازی کیفی…………………. 24

صفحه

عنوان                                                                                         

 

3-3- تئوری بازی‌ها………………………. 24

3-3-1- تفاوت میان تصمیم گیری و بازی……. 25

3-3-2- برخی از عوامل تأثیرگذار بر نوع بازی 25

3-3-3- بازی همکارانه…………………. 26

3-3-3-1- هسته…………………….. 27

3-4- تحلیل سناریوها…………………….. 28

3-4-1- تعریف سناریو و سناریوسازی………. 29

3-4-2- روش‌های سناریوسازی……………… 30

3-4-3- ساختار عمومی مدل بهینه‌سازی با استفاده از سناریوها                                                31

3-5- شاخص SPI…………………………… 34

3-6- جمع‌بندی…………………………… 36

 

فصل چهارم: مطالعه موردی: سیستم آبی حوضه رودخانه رودبال

4-1- مقدمه…………………………….. 38

4-2- منابع آبی…………………………. 40

4-3- مشخصات سد رودبال به عنوان اصلی‌ترین منبع ذخیره آب سطحی در حوضه رودخانه رودبال…………………… 40

4-4- نیازهای آبی……………………….. 41

4-4-1- نیاز صنعت و معدن………………. 41

4-4-2- نیاز شرب……………………… 42

4-4-3- نیاز بخش کشاورزی………………. 42

4-4-3-1- نیاز شبکه آبیاری………….. 43

4-4-3-2- نیاز کشاورزان سنتی………… 43

4-5- خصوصیات اقتصادی بخش کشاورزی…………. 44

4-6- جمع‌بندی…………………………… 44

 

فصل پنجم: ساختار مدل پیشنهادی

5-1- مقدمه…………………………….. 51

5-2- ساختار مدل پیشنهادی………………… 51

5-3- تدوین مدل بهینه‌سازی تخصیص اولیه کمی وکیفی آب 54

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 22 تير 1395ساعت 13:02 توسط مدیر سایت  | 

پایان نامه مدل سازی آزمایشگاهی استهلاک انرژی شفت دندانه ای (سرریز) وبررسی کارایی آن

پایان نامه­ ی کارشناسی ارشد در رشته­ی مهندسی راه و ساختمان- سازه های هیدرولیکی

 

 

مدل سازی آزمایشگاهی استهلاک انرژی شفت دندانه ای (سرریز) وبررسی کارایی آن

استادان راهنما

دکتر ناصر طالب بیدختی

دکتر اسداله مردشتی

 

 

اسفند ماه 1389


چکیده

 

مدل سازی آزمایشگاهی استهلاک انرژی شفت دندانه ای (سرریز) وبررسی کارایی آن

 

 

به کوشش

رضا رضائی

 

در طراحی و ساخت سرریزها همواره موضوع استهلاک انرژی از اهمیت خاصی برخوردار بوده است. در این راستا روشهای متعددی جهت ارتقاء راندمان مطمئن استهلاک انرژی انجام شده است که بسته به نوع سرریز ممکن است این استهلاک در انتهای آن صورت پذیرد، مانند استفاده از حوضچه های آرامش، جام پرتابی و… ، و یا در طول سرریز رخ دهد، همانند سرریز های پلکانی و پله حوضچه ای که باعث کوچکتر و یا حذف شدن حوضچه آرامش می گردد. در همین راستا در تحقیق حاضر طرح سرریزی پیشنهاد می گردد که استهلاک انرژی آن بالغ بر 90% و این استهلاک در طول آن صورت می گیرد. طرح هندسی این سرریز به صورت یک شفت قائم مستطیلی است که در دو وجه روبروی هم (دو وجه موازی با محور سد) دارای دندانه هایی پله مانند در فواصل مختلف می باشد که جریان خروجی از سد به صورت زیگزاگ و آبشار مانند در طول این شفت به سمت پایین حرکت می کند و در این مسیر به صورت یک جریان دوفازی کاملاً مغشوش و هواگیری شده در می آید و در نهایت از سازه انتهایی آن خارج می شود. به دلیل همین فرم هندسی خاص نام شفت دندانه ای برای آن انتخاب شده است. مطالعه طرح مذکور به صورت مدل سازی آزمایشگاهی بوده است که در آن با ترکیب 3 اندازه مختلف برای هر کدام از ابعاد شفت قائم، ابعاد دندانه ها و فواصل آنها از یکدیگر و یک حالت شفت بدون هیچ دندانه ای از جنس شیشه و قاب فلزی در 28 طرح هندسی مختلف ساخته شده است. در تمامی این مدلها ارتفاع و عرض شفت قائم ثابت و به ترتیب برابر با 5/3 و 30/0 متر می باشدکه در هشت دبی 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 لیتر بر ثانیه، جمعاً در224 حالت مورد آزمایش قرار گرفته و نتایج مطلوبی از نظر راندمان استهلاک انرژی بدست آمده است. نتایج حاکی از آن است که میزان استهلاک انرژی که در طول این سرریز رخ می دهد بالغ بر 90% میرسد.

فهرست مطالب

 

 

عنوان                                         صفحه

 

فصل اول: مقدمه

1-1- کلیات…………………………….. 2

1-2- انواع سرریز ………………………. 3

1-3- هدف تحقیق ………………………… 5

1-4- اهمیت تحقیق……………………….. 7

1-5- نو آوری…………………………… 8

1-6- گفتار های پایان نامه……………….. 8

 

فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشتگان

2-1-کلیات……………………………… 11

2-2- سازه های ریزشی…………………….. 11

2-2-1- مکانیزم برخورد درسازه های برخوردی… 14

2-3 -سازه های ریزشی گردابی………………. 19

2-3-1- سازه ورودی…………………….. 20

2-3-2- معادله دبی…………………….. 20

2-3-3- شفت ریزشی گردابی با تیغه های راهنما. 21

2-3-3-1- جریان در شفت………………… 22

 

فصل سوم: شفت دندانه ای

3-1- کلیات…………………………….. 28

3-2- ساختار سرریز شفت دندانه ای………….. 29

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 22 تير 1395ساعت 12:59 توسط مدیر سایت  | 

پایان نامه مقایسه شاخص آسیب قاب¬های بتن-آرمه و اعضای آن با استفاده از شبیه¬سازی عددی

پایان­ نامه کارشناسی ارشد در رشته­ی مهندسی عمران (سازه)

 

 

مقایسه شاخص آسیب قاب­های بتن­آرمه و اعضای آن با استفاده از شبیه­سازی عددی

 

 

 

 

استاد راهنما

دکتر محمودرضا بنان

 

بهمن ماه 1391



 

 

مقایسه شاخص آسیب قاب­های بتن­آرمه و اعضای آن با استفاده از شبیه­سازی عددی

به کوشش

ناهید پوریوسف

 

روش طراحی آیین­نامه­های موجود بر اساس طراحی مقاطع و اعضا می­باشد و آیین­نامه­ها در مورد بررسی ظرفیت کل قاب و یا طبقات آن اجباری برای طراحان قرار نداده­اند. در این پژوهش با بررسی مود زوال قاب­های منظم سه طبقه و سه دهانه بتن­آرمه تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی بارافزون در محیط نرم­افزار OpenSees، نشان داده شده است که در بعضی موارد زوال طبقه یا کل قاب (مود زوال سیستمی سازه) می­تواند حاکم باشد. به این صورت که قبل از زوال یکی از مفصل­های پلاستیک، ظرفیت کل قاب یا یکی از طبقات آن به میزان قابل توجهی افت کرده و کاربری خود را از دست می­دهد. علاوه بر این تأثیر پارامترهای مختلف طراحی، ظرفیتی و رفتاری قاب مانند درصد میلگردهای طولی و عرضی مقاطع، نسبت برش پایه قاب به وزن کل آن در لحظه زوال (Plastic g-Factor)، g-Factor کاربردی، شکل­پذیری نهایی، دوره تناوب مود اول و متوسط شاخص­های آسیب مقاطع بر مودهای زوال قاب­ها مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت مؤثرترین معیارهایی که بدون نیاز به انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی بارافزون طراح را قادر به شناسایی امکان وقوع مود زوال سیستمی سازه می­نماید به صورت پارامتر g-Factor کاربردی و نیز ترکیب نسبت درصد میلگرد طولی به میلگرد عرضی ستون و دوره تناوب مود اول سازه تشخیص داده شد. معیارهایی که از طریق انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی بارافزون محاسبه و در تفکیک قاب­های با مود زوال مفصل پلاستیک از سایر قاب­ها مؤثر هستند نیز به صورت پارامتر Plastic g-Factor و ترکیب پارامتر g-Factor کاربردی و متوسط شاخص­های آسیب مقاطع معرفی شده­اند.

 

کلید واژه­ها: قاب­های دوبعدی بتن­آرمه، تحلیل استاتیکی غیرخطی بار­افزون، مود زوال قاب­های بتن­آرمه، مود زوال سیستمی سازه، شاخص آسیب، نرم­افزار OpenSees

 

 

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان                                                                                                    صفحه

فصل اول: مقدمه                                                                                                               1

1-1- پیش­گفتار.. 2

1-2- طراحی لرزه­ای.. 3

1-3- مهندسی لرزه­ای بر مبنای سطح عملکرد.. 4

1-3-1- چارچوب کلی طراحی لرزه­ای بر مبنای سطح عملکرد.. 7

1-3-2- شکل­پذیری (Ductility).. 10

1-3-3- شاخص آسیب.. 11

1-4- سیستم باربر لرزه­ای.. 14

1-5- روش­های مختلف تحلیل غیر ارتجاعی.. 15

1-5-1- تحلیل دینامیکی غیرخطی.. 16

1-5-2- تحلیل استاتیکی غیرخطی بارافزون.. 17

1-5-2-1- توصیف تحلیل استاتیکی غیرخطی بارافزون.. 17

1-5-2-2- برخی از روش­های تحلیل استاتیکی غیرخطی.. 19

1-5-2-3- شکل توزیع بار جانبی در ارتفاع ساختمان.. 21

1-6- معیارهای زوال (Failure Criteria).. 25

1-7- بیان مسئله و هدف تحقیق.. 26

1-8- روند دستیابی به هدف تحقیق.. 26

1-9- خلاصه.. 28

 

عنوان                                                                                                    صفحه

فصل دوم: تاریخچه تحقیقات گذشته                                                                                             30

2-1- پیش­گفتار.. 31

2-2- شاخص آسیب.. 33

2-2-1- شاخص­های آسیب موضعی.. 33

2-2-2- شاخص­های آسیب کلی.. 36

2-2-3- بررسی مقایسه­ای چند شاخص آسیب.. 39

2-3- معرفی روابط مربوط به چند شاخص آسیب شناخته شده   42

2-3-1- شاخص آسیب پارک و انگ.. 42

2-3-2- شاخص آسیب شکل­پذیری برای مقاطع.. 43

2-3-3- شاخص آسیب شکل­پذیری برای قاب­ها.. 44

2-3-4- شاخص آسیب انرژی.. 45

2-3-5- شاخص آسیب خستگی Low-Cycle. 46

2-3-6- شاخص آسیب نرم­شدگی بیشینه.. 46

2-4- نحوه مدل­سازی رفتار سازه.. 47

2-5- بررسی مود زوال قاب­های بتن­آرمه.. 48

2-6- خلاصه.. 48

فصل سوم: نحوه مدل­سازی و انجام تحلیل غیرخطی                                                                     51

3-1- پیش­گفتار.. 52

3-2- معرفی نرم­افزار OpenSees. 52

3-3- معرفی و مدل­سازی قاب­های دو بعدی بتن­آرمه مورد مطالعه   54

3-3-1- مشخصات فیزیکی قاب­های دو بعدی انتخابی.. 54

3-3-2- نحوه بارگذاری قاب­ها.. 54

3-3-3- چگونگی مدل­سازی قاب­های دو بعدی بتن­آرمه در نرم­افزار OpenSees  55

3-4- چگونگی انجام تحلیل و پایش پاسخ­های موردنظر سازه   57

3-5- طراحی قاب­ها.. 57

3-6- محاسبه شاخص آسیب.. 71

3-6-1- شاخص آسیب انتخابی.. 71

3-6-2- محاسبه شاخص آسیب شکل­پذیری برای مقاطع بحرانی.. 72

عنوان                                                                                                     صفحه

3-6-3- محاسبه شاخص آسیب شکل­پذیری برای قاب­ها.. 74

3-7- خلاصه.. 74

فصل چهارم: ارائه و بررسی نتایج تحلیل­های غیرخطی قاب­های مورد مطالعه                               77

4-1- پیش­گفتار.. 78

4-2- روند انجام تحلیل غیرخطی قاب­ها و نتایج مربوط به آن   79

4-2-1- دسته­بندی قاب­ها بر اساس مود زوال آن­ها.. 79

4-2-2- توزیع مفصل­های پلاستیک در لحظه زوال قاب­ها.. 82

4-2-3- بررسی تغییرات پارامترهای تعریف شده بر اساس شاخص آسیب مقاطع در طول تحلیل.. 88

4-2-4- بررسی تأثیر پارامترهای مختلف طراحی، ظرفیتی و رفتاری در نوع زوال قاب­ها.. 98

4-3- خلاصه.. 114

فصل پنجم: خلاصه، نوآوری و نتیجه­گیری                                                                                   116

5-1- خلاصه تحقیق.. 117

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 22 تير 1395ساعت 12:54 توسط مدیر سایت  | 

پایان نامه نقش سدهای زیر زمینی در کنترل مخازن و تامین آب زیر زمینی

پایان نامه­ ی کارشناسی ارشد در رشته­ی مهندسی عمران سازه های هیدرولیکی

 

 

نقش سدهای زیر زمینی در کنترل مخازن و تامین آب زیر زمینی

 

 

استاد راهنما

دکتر نادر هاتف

 

 

 

 

بهمن ماه 1390


چکیده

 

نقش سدهای زیر زمینی در کنترل مخازن و تامین آب زیر زمینی

 

به کوشش

محمد متدین اعتمادی

 

سد زیر زمینی سازه ای است که به منظور ایجاد مانع در برابر جریان طبیعی آب زیر زمینی و ایجاد یک مخزن مصنوعی طراحی و ساخته می شود. در دهه های اخیر ساخت این نوع سد در مناطق خشک و نیمه خشک مورد توجه قرار گرفته است. در این مناطق آب زیر زمینی تنها منبع اصلی آب مصرفی مردم منطقه جهت مصارف روزانه و در مواردی برای تامین آب مورد نیاز برای کشاورزی می باشد. استفاده از سد زیر زمینی به منظور ذخیره سازی آب مشکلاتی نظیر نرخ بالای تبخیر در مناطق خشک و نیمه خشک، آلودگی آب زیر زمینی و ورود آب شور به منابع آب شیرین را تا حد مطلوبی حل می کند. بحث طراحی و محل مناسب برای اجرای سد زیرزمینی مانند سدهای سطحی مرسوم، از مهمترین مباحث در عملکرد اینگونه سدها می باشد، به همین دلیل علاوه بر بررسی اطلاعات مربوط به شرایط ژئوتکنیکی، ژئو فیزیکی و زمین شناسی منطقه، بررسی ویژگیهای هیدرولوژیکی منطقه، شکل سد و مصالح مورد استفاده در ساخت سد زیر زمینی ضروری می باشد. در این پایان نامه علاوه بر توصیف سد زیرزمینی و بیان کاربردها به مدلسازی سد زیرزمینی در آبرفت ماسه ای بر اساس پارامترهای مختلف ماسه و جنسهای مختلف بدنه سد پرداخته شده است. بر اساس مدلسازی سد زیرزمینی مشخص گردید که با افزایش زاویه اصطکاک داخلی خاک، جنسهای انعطاف پذیر نظیر بتن پلاستیک برای ساخت سد مناسبتر می باشند. مقایسه مدل موهر-کولمب و خاک سخت شونده نشان می دهد که در حالت خاک سخت شونده مقادیر ممان خمشی و نیروی برشی در بدنه سد نسبت به مدل موهر-کولمب کوچکتر می باشد. همچنین مقدار جابجایی کل در مدل موهر-کولمب بزرگتر از مدل خاک سخت شونده می باشد.

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان                                         صفحه

 

فصل اول: مقدمه

1.1تاریخچه سدهای زیرزمینی………………. 3

 

فصل دوم: بررسی سد های زیرزمینی

1.2 سد های زیر سطحی یا مدفون……………. 5

1.1.2 روش طراحی برای آرایش تعداد زیادی از چاه های پمپاژ  12

2.2 سدهای نیمه مد فون…………………. 13

3.2 استفاده از سدهای زیرزمینی در معادن…… 19

1.3.2 تخمین ضخامت سد بر اساس مقاومت خرد شدگی مصالح  19

2.3.2 تخمین ضخامت سد براساس مقاومت برشی… 21

3.3.2تخمین ضخامت سد بر اساس تنش کششی مصالح سد   22

4.3.2تخمین ضخامت سد بر اساس نفوذ پذیری بدنه سد  23

5.3.2تخمین پایداری سد و ستون های سنگی….. 23

 

فصل سوم: مکان یابی محل مناسب برای اجرای سد زیرزمینی

1.3 روش شناسی ………………………… 28

1.1.3مشخصات زمین…………………….. 28

2.1.3پوشش گیاهی……………………… 29

3.1.3 مشخصات اقلیمی………………….. 29

2.3 روند غربالگری……………………… 29

1.2.3شناسایی محل…………………….. 29

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 22 تير 1395ساعت 12:51 توسط مدیر سایت  | 

پایان¬نامه امکان سنجی تصفیه فاضلاب در شبکه‌های جمع‌آوری

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

در رشته عمران گرایش مهندسی محیط زیست

امکان سنجی تصفیه فاضلاب در شبکه‌های جمع‌آوری

1393


چکیده

در این تحقیق تاثیر واکنش‌های بیولوژیکی در حذف مواد آلی فاضلاب هنگام انتقال از منابع تولید به تصفیه‌خانه در شبکه‌های متعارف و شبکه‌های قطر کوچک نوین بررسی شد. برای این منظور یک قسمت از این شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب طراحی و ساخته شد. لوله‌های مورد استفاده از جنس PVC بوده و طول لوله‌ها در مجموع به 15 متر می‌رسید. همچنین قطر لوله‌های مورد استفاده 1/0 متر بود که به صورت ثقلی طراحی شد. جهت ایجاد سطحی مناسب برای الحاق میکروارگانیسم‌ها، توری پلاستیکی به عنوان واسطه به سطوح داخلی لوله چسبانده شد. سطح تماس فاضلاب با توری‌ها، در حالتی که لوله‌ها پر بودند، 77/3 متر مربع بود. جهت انجام آزمایشات مربوط به میزان حذف مواد آلی از فاضلاب مصنوعی با شدت آلودگی مشابه با فاضلاب شهری استفاده شد.

مدل ساخته شده تحت شرایط هوازی راهبری شد و تغییرات دمای فاضلاب در محدوده‌ی 3 20 بود. پس ازگذشت سه هفته از زمان شروع راه‌اندازی، آزمایشات مربوط به میزان حذف مواد آلی شامل BOD، COD، TN و NH3-N و NO3-N انجام شد. سطح بایوفیلم ایجاد شده نامنظم و ضخامت میانگین آن بین 7/4-3 میلی‌متر بود. چگالی سطحی بایوفیلم تشکیل شده بین 1/33-3/22 گرم بایومس بر متر مربع (وزن خشک) بود. نرخ مصرف اکسیژن پس از گذشت 3 هفته تقریبا به 21/0 میلی‌گرم بر لیتر بر دقیقه رسید.

بالاترین میزان کاهش در غلظت COD با کاهش 77 درصدی بود. همچنین بالاترین نرخ حذف BOD5، 73 درصد بود. به دلیل بالا بودن غلظت COD و کوتاه بودن زمان ماند، فرآیند نیتریفیکاسیون شکل نگرفت و تغییرات غلظت ‌‌‌ترکیبات نیتروژنی ناچیز بود.

نتایج حاکی از آن است که در صورت مهیا بودن شرایط، نرخ واکنش‌های بیولوژیکی در شبکه‌های جمع‌آوری نسبتا بالا بوده و با برنامه‌ریزی صحیح می‌توان از این پتانسیل استفاده بهینه کرد. در مناطق دوردست و کوهستانی که به دلیل مشکلات اجرایی، ساخت ‌تصفیه‌خانه با مشکلاتی مواجه است و همچنین در مناطقی که به دلیل کمبود سرمایه، امکان احداث ‌تصفیه‌خانه وجود ندارد، می‌توان با این رویکرد تا حدی زیادی از ورود آلودگی به محیط زیست جلوگیری کرد.

 

واژه‌های کلیدی

واکنش‌های بیولوژیکی، شبکه جمع‌آوری، فاضلاب، میکروارگانیسم، بایوفیلم

 

 

 

 

فهرست مطالب

فصل 1 1

مقدمه 1

1-1 مقدمه 2

1-2 اهمیت تحقیق 2

1-3 ضرورت تحقیق 4

1-4 فرضیات تحقیق 5

1-5 اهداف تحقیق 6

1-6 ساختار پایان نامه 6

فصل 2: مروری بر منابع 8

2-1 مقدمه 9

2-2 تاریخچه‌ و اهمیت تصفیه فاضلاب 9

2-3 اهمیت جمع‌آوری فاضلاب 10

2-4 شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب 10

2-4-1 تاریخچه احداث 10

2-5 انواع فاضلاب 12

2-5-1 فاضلاب خانگی 12

2-5-2 فاضلاب صنعتی 12

2-5-3 فاضلاب‌های سطحی 13

2-6 شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب و انواع آن 13

2-6-1 شبکه‌های بهداشتی فاضلاب 14

2-6-2 شبکه‌های جمع‌آوری آب‌های سطحی 15

2-6-3 شبکه‌های جمع‌آوری مرکب 15

2-6-4 شبکه‌های جمع‌آوری جایگزین 16

2-6-4-1 شبکه‌های جمع‌آوری ثقلی با قطر کوچک 16

2-6-5 انواع روش‌های مورد استفاده جهت بررسی فرآیندهای شبکه جمع‌آوری فاضلاب 17

2-6-5-1 آنالیزهای آزمایشگاهی در رآکتورهای کوچک 17

2-6-5-2 طرح‌های پایلوتی آزمایشگاهی 19

2-6-5-3 مطالعات میدانی 19

2-7 تغییرات کیفی فاضلاب هنگام انتقال 20

2-7-1 تصفیه فاضلاب در مجاورت باکتری‌های هوازی 21

2-7-1-2 انواع واکنش‌های شبکه‌های جمع‌آوری ثقلی تحت شرایط هوازی 21

2-7-2 تجزیه مواد آلی فاضلاب تحت شرایط بی‌هوازی 22

2-7-2-1 نحوه تشکیل گاز H2S در فاضلاب 22

2-7-2-2 عوامل موثر در تولید گاز هیدروژن سولفید 23

2-7-3 جلوگیری از انتشار شرایط بی‌هوازی در شبکه‌های متعارف جمع‌آوری فاضلاب 25

2-7-4 تاثیر اکسیژن در کنترل شرایط بی‌هوازی 25

2-8 تاثیر نیترات در کنترل شرایط بی‌هوازی 26

2-9 ویژگی‌های شبکه جمع‌آوری موثر بر تبدیلات بیولوژیکی 27

2-10 عوامل موثر بر نرخ تصفیه فاضلاب در شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب 30

2-10-1 نسبت F/M 30

2-10-2 زمان ماند هیدرولیکی 31

2-10-3 قطر شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب 31

2-11 استفاده از شبکه‌های جمع‌آوری به عنوان تاسیسات پیش تصفیه 31

2-12 روش‌های ارزیابی تغییرات کیفیت فاضلاب هنگام انتقال در شبکه‌های جمع‌آوری 33

2-12-1 حذف COD، BODوDOC در شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب 34

2-12-2 حذف ذرات معلق و مواد آلی محلول در شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب 38

2-12-3 حذف اکسیژن محلول در شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب 40

2-12-4 حذف نیترات در شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب 40

2-13 الحاق بایوفیلم به جداره‌ی داخلی فاضلاب‌روها 42

2-14 مدل‌های حذف در شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب 44

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 22 تير 1395ساعت 12:45 توسط مدیر سایت  | 

پایان نامه حذف نیکل از پساب مصنوعی با جاذب شلتوک برنج اصلاح شده در رآکتور پیوسته به روش سطح پاسخ (RS

دانشکده مهندسی

پایان‌نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران (مهندسی محیط زیست)

بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی حذف نیکل از پساب مصنوعی با جاذب شلتوک برنج اصلاح شده در رآکتور پیوسته به روش سطح پاسخ (RSM)


چکیده

 

 

بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی حذف نیکل از پساب مصنوعی با جاذب شلتوک برنج اصلاح شده در رآکتور پیوسته به روش سطح پاسخ (RSM)

 

 

توسط

 

فاطمه آزادی

 

 

روش جذب سطحی از روشهای موثر در حذف فلزات و از جمله فلز نیکل می باشد. در این تحقیق از شلتوک برنج اصلاح شده بازی به عنوان ماده جاذب استفاده شده است. از آنجا که این جاذب ماده ای طبیعی با سطح تماس بالا می باشد، علاوه بر توانایی بالا در جذب فلز، ارزان قیمت و در دسترس است و عملیات جذب را مقرون به صرفه می نماید. همچنین آزمایشات به صورت سیستم پیوسته ستون جهت حذف فلز انجام شده است.

به منظور بررسی اثرات و بهینه سازی پارامتر های موثر بر راندمان جذب شامل ارتفاع جاذب، دبی ورودی به ستون و غلظت اولیه نیکل، طرح آزمایش با استفاده از روش سطح پاسخ و با به کارگیری طرح آزمایش مرکب مرکزی انجام گرفت. نتایج حاصل از انجام آزمایشها توسط نرم افزار Design Expert آنالیز و تحلیل شد و مناسب ترین مدل به منظور رسم منحنی های سطح پاسخ که روش مرتبه دوم بوده است مشخص گردید. همچنین از مدلهای تجربی Adam-Bohart و توماس به منظور تطبیق نتایج آزمایشها استفاده گردید. بر اساس نتایج بدست آمده ارتفاع جاذب بیشترین اثر را بر راندمان جذب داشته و با تاثیر مثبت وارد می گردد. دو فاکتور دبی و غلظت ورودی نیکل اثرات کمتری بر جذب داشته و با افزایش هر یک از آنها راندمان کاهش می یابد. همچنین بالاترین بازدهی جذب برابر 8/69 % و بیشترین ظرفیت جذبی ستون برابر 33/16 میلی گرم نیکل در واحد جرم جاذب بوده است.

 

 

 

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان                                                                                               صفحه

 

1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………. 2

1-1- کلیات………………………………………………………………………………………………………………………………… 2

1-2- ضرورت انجام تحقیق………………………………………………………………………………………………………… 4

1-3- اهداف تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………. 6

1-4- نوآوری تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………… 6

1-5- ساختار پایان نامه………………………………………………………………………………………………………………. 7

2- پیشینه و تئوری تحقیق………………………………………………………………………………………………………..9

2-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………….. 9

2-2- پیشینه تحقیق………………………………………………………………………………………………………………….. 9

2-2-1- انواع جاذب…………………………………………………………………………………………………………………….9

2-2-1-1- پوسته برنج………………………………………………………………………………………………………………..9

2-2-1-2- کربن فعال………………………………………………………………………………………………………………11

2-2-1-3- پوسته گردو…………………………………………………………………………………………………………….12

2-2-1-4- خاک اره………………………………………………………………………………………………………………….12

2-2-1-5- نانو ذرات کربنی……………………………………………………………………………………………………..13

 

عنوان                                                                                               صفحه

 

2-2-1-6- سایر جاذب ها…………………………………………………………………………………………………………14

2-2-2- انجام آزمایشات با استفاده از سیستم ستون………………………………………………………………15

2-2-3 استفاده از روش پاسخ سطح (RSM) در مدلسازی آزمایش……………………………………16

2-2-4 انجام آزمایشات با استفاده از سیستم ستون و مدلسازی توسط روش RSM…………18

2-3- تئوری تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………..18

2-3-1- روش سطح پاسخ(RSM)……………………………………………………………………………………….. 18

2-3-1-1-روش شناسی سطح پاسخ………………………………………………………………………………………..18

2-3-1-2- طرحهای آزمایشی برای برازانیدن سطح های پاسخ……………………………………………..20

2-3-1-3- انواع طرح های سطح پاسخ……………………………………………………………………………………21

2-3-1-4- طرح های مرکب مرکزی (CCD)………………………………………………………………………. 24

2-3-2- تئوری جذب سطحی………………………………………………………………………………………………….27

2-3-2-1- ایزوترم جذب پایه…………………………………………………………………………………………………..29

2-3-2-2- مدل های تجربی برای مدلسازی نتایج آزمایشها…………………………………………………..31

2-3-2-2-1- مدل Adam-Bohart…………………………………………………………………………………….31

2-3-2-2-2- مدل توماس……………………………………………………………………………………………………….32

2-4-جمع بندی……………………………………………………………………………………………………………………33

3- مواد و روشها ……………………………………………………………………………………………………………………….35

3-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………..35

3-2- مواد مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………..35

3-2-1- جاذب مورد استفاده: شلتوک برنج اصلاح شده بازی……………………………………………….35

3-2-2- فاضلاب مصنوعی حاوی فلز سنگین………………………………………………………………………….36

3-2-3- سایر مواد مورد استفاده………………………………………………………………………………………………36

3-3- دستگاههای مورد استفاده……………………………………………………………………………………………37

3-4- روشهای مورد استفاده………………………………………………………………………………………………….37

عنوان                                                                                              صفحه

 

3-4-1- آماده سازی ستون………………………………………………………………………………………………………37

3-4-2- طراحی آزمایشها به کمک روش RSM……………………………………………………………………39

3-4-3- روش تعیین بازدهی جذب در هر آزمایش…………………………………………………………………41

3-4-4- روش انجام آزمایش غیر پیوسته…………………………………………………………………………………43

4- نتایج …………………………………………………………………………………………………………………………………….46

4-1-مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………46

4-2- نتایج آزمایش های غیر پیوسته…………………………………………………………………………………..46

4-3- نتایج آزمایش های انجام شده بر مبنای روش سطح پاسخ به منظور بررسی عوامل موثر بر بازدهی جذب فلز سنگین…………………………………………………………………………………………………..49

4-4- تحلیل نتایج…………………………………………………………………………………………………………………52

4-4-1- تحلیل واریانس……………………………………………………………………………………………………………68

4-4-1-1- تحلیل واریانس مدل چند جمله ای مرتبه دوم……………………………………………………..68

4-4-1-2- تحلیل واریانس مدل خطی…………………………………………………………………………………….72

4-4-2- تعیین بهترین رابطه…………………………………………………………………………………………………..74

4-5- ترکیبات مختلف پارامتر ها در اهداف تعیین شده مجموعه آزمایش ها……………………….79

4-6- تطبیق نتایج بدست آمده از آزمایش های پیوسته با مدل های تجربی………………………..81

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 22 تير 1395ساعت 12:43 توسط مدیر سایت  | 

پایان نامه روابط علت و معلولی توسعه‌ی شهرنشینی و ترافیک حاصل از خودروها و عابرین پیاده و معماری شهر

بررسی روابط علت و معلولی توسعه‌ی شهرنشینی و ترافیک حاصل از خودروها و عابرین پیاده و معماری شهری در تولید CO2 و جلوگیری از افزایش آلودگی زیست محیطی با توسعه‌ی جنگل‌کاری شهری

 

 


کریستوفر الکساندر[1]، از نظریه‌پردازان بزرگ معاصر معماری و رئیس مرکز ساختار محیطی و استاد دانشگاه برکلی کالیفورنیا[2] معتقد است: شهر یک اثر هنری است که آفرینندگانی به تعداد جمعیتش دارد[1].

با احترام به آثار اندیشمندان شهر و شهرسازی و با توجه به بیش از پنجاه سال زندگی شهری و سه سال مطالعه درزمینه‌ی مباحث شهری و زیست‌محیطی و مشکلات ناشی از توسعه‌ی شهرنشینی، ایده‌ا‌ی جدید و قابل تحقق، با عنوان “چشم انداز معماری شهری و افزایش سطح سرویس معابر با اولویت توسعه و حفظ محیط زیست در هزاره‌ی سوم” خلق گردید، تا پیشنهادی برای آشتی انسان با طبیعت و تحقق آرزوی بر حق هر انسان زنده و آینده‌نگر در رسیدن به زندگی پایدار در محیطی سالم و عاری از مشکلات و معضلات ترافیکی و زیست‌محیطی باشد.

آشنایی با تعاریف محوری برای تسهیل در مطالعه ضروری بوده و به‌طور خلاصه در ادامه به آنها پرداخته شده است.‌

 

1-2 تعاریف محوری

1-2-1 چشم انداز[3]

چشم انداز یا دورنمای سازمان به معنای برنامه‌ریزی علمی برای رسیدن به آینده‌ای واقعی با حداکثر کیفیت برای ارائه‌ی خدمات در بالاترین سطح فرصت‌ها می‌باشد. و با لحاظ نمودن تمامی ریسک‌های موجود، اقتصادی‌ترین هزینه‌ها و استانداردترین امکانات در آن مورد توجه قرار می‌گیرد.

در این برنامه‌ریزی، انسان‌هایی حضور دارند که افکار و آرمانشان جزیی از افکار و آرمان سازمان است و خودشان را ماسوای سازمان نمی‌دانند و یقین دارند پیشرفت آنان درگرو پیشرفت سازمان و سبقت از رقیبان است و همواره سعی دارند تا با به‌کارگیری مهارت‌ها، استعدادها و منابع، محقق کردن آن آینده را به طور جهشی آغاز کنند؛ انسان‌هایی که در هر رده‌ی سازمانی چنان تولید انرژی می‌کنند تا تحقق چشم‌انداز سازمانی در “می‌خواهیم به کجا برسیم” را واقع‌گرایانه، محقق الوقوع و جذاب بنمایند[2].

چشم‌انداز، چراغ‌راه و شاه‌کلید رهبری است و تبیین آینده‌ی موفقیت‌آمیز در سبقت از رقبا در جهان هیجانی تعاملات و ماندن در قله‌های تحقیق و توسعه با حفظ شان و منزلت انسانی کارکنان، فقط با داشتن چشم‌انداز سازمانی میسر است.

 

1-2-2 سیستم پویا[4]

سیستم پویا برای نخستین بار توسط پروفسور “جی دابلیو فارستر”[5] در دانشگاه “ام آی تی”[6] ابداع و در سال 1961 میلادی در کتاب”پویایی صنعتی”[7] به قلم ایشان معرفی و ارائه شد[3]

یکی از شناخته‌شده‌ترین روش‌های تحلیل سیستم‌های پیچیده، روش پویایی سیستم است که با استفاده از تفکر سیستمی، قادر به مدل‌سازی ریاضی ارتباطات مسائل سیستم بوده و به دلیل داینامیک بودن تحلیل‌های حاصل از این روش، از یک طرف محدوده‌ی مسائل در سیستم‌های پیچیده به خوبی مشخص می‌شود و از طرف دیگر وضعیت موجود و پیش‌بینی‌های مطلوب مورد نظر بر اساس آنالیزهای محاسباتی قابل دست‌یابی خواهد بود. این توانایی منحصر بفرد در نمایش دنیای واقعی پیش روی جوامع یا سیستم‌ها، موجب توجه و علاقمندی بسیاری از مدیران استراتژیست به این سیستم و رشد سریع آن شده‌است.

سیستم پویا بر پایه‌ی ساختار مدار کنترلی علت و معلول بنا شده و امکان مطالعه‌ی ساختار و رفتار سیستم‌های پیچیده‌ی اقتصادی، اجتماعی، زیستی و فنی که در سطوح بالاتر دارای تعاملات غیرخطی هستند را در محیط‌های مختلف فراهم می‌آورد. سیستم‌های پیچیده از مولفه‌های خاصی تشکیل شده‌اند که دارای خواصی به شرح زیر می‌باشند:

  • سیستم‌های پیچیده بی‌ثبات هستند.
  • سیستم‌های پیچیده اکثرا غیرخطی هستند.
  • سیستم‌های پیچیده زمان‌مند و پویا هستند.
  • سیستم‌های پیچیده از عناصر منفرد تشکیل شده‌اند.
  • سیستم‌های پیچیده دارای مرزهای قابل نفوذ ولی مبهمی هستند.
  • سیستم‌های پیچیده تابع خاصی از زمان هستند که باعث تغییر در این سیسم می‌شوند.
  • سیستم‌های پیچیده دارای تعاملات منحصر به‌فرد و تکراری با پتانسیل نظام‌مندی هستند.

پیچیدگی مسائل یا سیستم‌ها، بر اساس دو ویژگی اساسی نظام‌مندی و زمان‌مندی سیستم پویا و از طریق بررسی حلقه‌های بازخوردی[8] و تعاملات غیرخطی این مسائل پیچیده مورد کنکاش قرار می‌گیرند و از ترکیب دیاگرام‌ها و گراف‌ها و معادلات تشکیل شده، مدل‌هایی را در طول زمان ترسیم می‌کند که در تصمیم‌گیری‌های استراتژیکی در حوزه‌های اقتصادی، اجتماعی ، زیست‌محیطی و فنی و تمامی ” سیستم‌های بازخوردی “ قابلیت استفاده را دارا بوده و بسیار حائز اهمیت خواهند بود.

به طور خلاصه ۶ گام مطالعه پویایی سیستم عباتند از:

  • شناسایی و تعریف مسئله( شناخت کامل مسئله و تعیین افق زمانی )
  • مفهوم‌سازی سیستم( مرزبندی سیستم و تعیین متغیرهای حالت و نرخ )
  • تدوین مدل( نمودار جریان و معادلات )
  • شبیه‌سازی و اعتبار سنجی مدل
  • تحلیل و بهبود سیاست( تحلیل نتایج و ارائه راهکار و پیشنهادات )
  • پیاده‌سازی و اجرای سیاست‌های اتخاذ شده

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 22 تير 1395ساعت 12:40 توسط مدیر سایت  | 

پایان نامه بهینه سازی عملکرد بیوفیلتر جذب کننده سولفید هیدروژن از گاز دفنگاه

پایان ­نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران و محیط زیست

عنوان پایان­نامه:

بهینه سازی عملکرد بیوفیلتر جذب کننده سولفید هیدروژن از گاز دفنگاه

استاد راهنما:

دکتر منجمی

آذر 1391


چکیده

 

بهینه سازی عملکرد بیوفیلتر جذب سولفید هیدروژن از گاز دفنگاه

 

به کوشش

مهدی محسن زاده

 

مشکل اساسی دراستفاده از بیوگاز دفنگاه وجود آلاینده هایی مثل سولفید هیدروژن است. سولفید هیدروژن گازی بیرنگ، سمی، اشتعالزا و دارای بوی نامطبوع است و به شدت سمی است و در هنگام سوختن بیوگاز تولید SO2 می کند. به علاوه سولفید هیدروژن دارای اثر خورندگی می باشد. ساخت دستگاههایی که در برابر خورندگی مقاوم باشند نیز هزینه زیادی دارد. بیشتر تکنولوژیهای تجاری که برای حذف سولفید هیدروژن از جریانهای گازی وجود دارند فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی میباشند که از نظر عملیاتی پرهزینه هستند. فرآیندهای گازشویی، جذب سطحی روی کربن، و اکسیداسیون حرارتی و شیمیایی از آن جمله هستند. از مزایای فرآیندهای میکروبی، تبدیل مستقیم سولفید هیدروژن به گوگرد عنصری، نیاز به انرژی ورودی کم، عدم تولید محصولات جانبی آلوده، هزینه های کم و تولید بیومس یا زیست توده میباشد. ارجحیت دیگر روشهای زیستی ارزان بودن نصب ماشین آلات و پایین بودن هزینه های راهبردی آن میباشد. در این مطالعه به منظور بررسی کارایی بیوفیلتر در حذف آلاینده سولفید هیدروژن از گاز دفنگاه، ستون بیوفیلتری از جنس پلگسی گلاس با قطر 15 سانتی­متر و ارتفاع 2 متر استفاده شد. این ستون با بستر طبیعی حاوی ورمی­کمپوست تولید شده در دفنگاه و گوش­ماهی، به کار گرفته شد. کارایی این بیوفیلتر 97 درصد بود. در این پژوهش اقداماتی جهت بهینه سازی عملکرد بیوفیلتر حذف کننده سولفید هیدروژن بیوگاز صورت گرفت. از جمله استفاده از باکتری و محیط کشت ارزان و در دسترس، نصب پمپ آب برای پاشیدن آب در داخل ستون و ایجاد رطوبت کافی جهت رشد و زنده مانی باکتری در داخل بستر های بیوفیلتر می باشد. بعلاوه نصب شیر جهت تنظیم مقدار آب، اجرای آسان و موفق تزریق باکتری به بیوفیلتر، اضافه نمودن باکتری از طریق سطل حاوی آب و پمپ، نصب ستون بیوفیلتر در لندفیل و اتصال آن به بیوگاز طبیعی تولیدی چاه و ایجاد شرایط پایداری عملکرد بیوفیلتر، بررسی اثر دبی بیوگاز و غلظت سولفید هیدروژن بر عملکرد بیوفیلتر از موارد دیگر است. همچنین بررسی میزان جذب سولفید هیدروژن توسط هر بستر بیوفیلتر به طور جداگانه، استفاده از کمپرسور بین بیوگاز چاه و ستون بیوفیلتر جهت تامین مناسب تر بیوگاز و شبیه سازی با نیروگاه لندفیل، بررسی تغییرات غلظت سولفید هیدروژن بیوگاز چاه و ورودی نیروگاه و بررسی مشکلات احتمالی بیوفیلتر اصلی لندفیل و ارائه پیشنهادات مناسب از موارد دیگر است. پژوهش حاضر نشان داد که ستون بیوفیلتر با بهینه سازی های انجام شده می تواند در مقیاس اصلی جهت حذف سولفید هیدروژن از بیوگاز لندفیل استفاده شود.

واژه­های کلیدی: گاز دفنگاه، سولفید هیدروژن، ورمی­کمپوست، باکتری تیوباسیلوس، بیوفیلتر

 

 

 

 

فهرست مطالب

 

عنوان                                           صفحه

 

فصل اول

مقدمه…………………………………… 2

1-1-اهمیت موضوع و لزوم انجام مطالعه……… 3

1-2-اهداف……………………………… 5

1-3-نوآوری پایان نامه…………………… 5

 

فصل دوم

کلیات و تئوری…………………………… 7                                                              

2-1- تاریخچه لندفیل…………………….. 7

2-2- لندفیل های جدید…………………… 11

2-3- ساختار لندفیل…………………….. 14

2-4- بیوگاز لندفیل…………………….. 16

2-5- استفاده از گاز لندفیل……………… 17

2-5-1- روش های فیزیکی-شیمیائی…………. 23

2-5-2- روش های بیولوژیکی……………… 23

2-5-3- اصول روش تصفیه با بیوفیلتر……… 26

2-6- تصفیه گاز لندفیل………………….. 33

2-7- بررسی مدل­های بیوفیلتر……………… 33

2-7-1- شرح تئوری مدل Ottengraf…………… 34

2-7-2- شرح تئوری مدل Zarook……………. 38

2-7-3- بررسی مدل Hodge ……………….. 39

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 22 تير 1395ساعت 12:37 توسط مدیر سایت  | 

پایان‌نامه بررسی مدلهای شبکه¬ای به عنوان روشی عددی برای حل معادلات آبهای زیرزمینی

پایان‌نامه دکتری در رشته مهندسی عمران- آب و محیط زیست –

بررسی مدلهای شبکه­ای به عنوان روشی عددی برای حل معادلات آبهای زیرزمینی

تیر ماه 1392


چکیده

 

 

بررسی مدلهای شبکه­ای به عنوان روشی عددی برای حل معادلات آبهای زیرزمینی

 

 

به کوشش

پرژنگ منجمی

 

 

روشهای شبکه­ای از جمله پر کاربردترین ابزارهای مدلسازی آبهای زیرزمینی می­باشند که طی دو دهه‌ی اخیر گسترش و مقبولیت فراوانی یافته­اند. از دیگر سوی، پیشرفت قدرت محاسباتی کامپیوترها و سادگی دسترسی به آنها باعث توسعه‌ی سریع روشهای عددی برای حل مسائل آبهای زیرزمینی گردیده‌اند. در این تحقیق سعی شده تا با نگرشی نو به روشهای شبکه­ای، این روشها به عنوان یک مدل عددی برای شبیه­سازی نحوه‌ی حرکت آبهای زیر زمینی، معرفی شوند. بدین منظور، با جایگزین کردن شبکه­ای مربعی به جای محیط متخلخل و حل شبکه‌ی مزبور، دستگاهی از معادلات جبری بدست آمده که با حل آنها، توزیع هد هیدرولیکی درون محیط متخلخل معلوم می‌گردد. همچنین با ایجاد اصلاحاتی در شبکه‌ی مذکور از جمله افزودن اعضا‌ی قطری و به کارگیری اعضا‌ی موهومی، پاسخهای دقیقتری بدست آمده است. در نهایت، با توسعه‌ی این مدل شبکه­ای، یک مدل غیر نظام­مند جهت حل جریان در یک شبکه‌ی دلخواه ارائه ­شده است. برای صحت سنجی مدل، مسائل گوناگونی حل شده و پاسخها با روشهای عددی تفاضل محدود و عناصر محدود در حالتهای ماندگار و نا­ماندگار مقایسه گردیده­اند. مسائل ماندگار حل شده در این تحقیق عبارتند از: شبیه سازی جریان بدون حضور چشمه و چاه (معادله­ی لاپلاس) در دامنه­های مربعی، مستطیلی، مثلثی، تقاطع °90 و عبور جریان از اطراف استوانه و شبیه سازی جریان با حضور چاه (معادله­ی پواسون) در دامنه­ی مستطیلی. مسایل ناماندگار بررسی شده نیز شامل شبیه سازی جریان دردامنه­های یک بعدی و مربعی است. نتایج بدست آمده از حل این مسائل، بیانگر این موضوع است که اولاً، روشهای شبکه­ای را می­توان به عنوان ابزاری عددی توسعه داده و برای مدلسازی جریان در محیط متخلخل از آنها استفاده نمود. ثانیاً، بهره­گیری از اعضای قطری و موهومی باعث رسیدن به پاسخهایی دقیقتر از روشهای تفاضل محدود و عناصر محدود می­شود. مزیت دیگر روش شبکه­ای امکان ساخت آزمایشگاهی این مدل می­باشد. در این تحقیق شبکه‌ای از لوله­ها در آزمایشگاه ساخته شد و مسائلی چون حرکت آب در اطراف یک مستطیل غیر قابل نفوذ، درمحیطی با مرزهای مرکب، در زیر پرده‌ی آب­بند سد، در آبخوان آزاد و در آبخوانی ناهمگن و ناهمسان، توسط آن بررسی گردید. نتایج بدست آمده از مجموعه‌ی این آزمایشها نشان داد که اولاً، این وسیله‌ی آزمایشگاهی از نقطه نظر ساخت و کاربری، نسبت به وسایل دیگری چون جعبه شنی، گویهای کروی، مدارهای الکتریکی و سایر مدلهای آزمایشگاهی متداول، ساده­تر بوده و ثانیاً، به رغم سادگی، نتایج حاصل ازآن تطابق خوبی با جوابهای عددی ارائه شده در تحقیق دارد.


 

 

 

 

فهرست مطالب

 

عنوانصفحه
  1. کلیات 1

1-1 مقدمه 1

1-2 هدف از انجام این تحقیق 2

1-3 روش انجام تحقیق 4

1-4 نوآوری تحقیق 5

1-5 ساختار پایان نامه 5

  1. پیشینه‌ی تحقیق 7

2-1 مقدمه 7

2-2 انواع مدلها 9

2-2-1 مدلهای ریاضی (mathematical models) 9

2-2-1-1 طبقه ‌بندی مدلهای ریاضی 10

2-2-1-2 معادله‌ی حاکم بر آبهای زیر زمینی 10

2-2-2 مدلهای فیزیکی (physical models) 13

2-2-3 مدلهای تمثالی(analog models) 15

2-2-3-1 مدلهای شبکه‌ای Pore Network Models (PNMs) 16

2-2-3-2 مدلهای سیال لزج (viscous fluid models) 25

2-2-3-3 مدلهای غشایی (membrane models) 26

2-2-3-4 مدلهای حرارتی (thermal models) 26

2-2-3-5 مدلهای الکتریکی (electrical models) 27

َ2-3 روشهای عددی 28

2-3-1 روش تفاضل محدود (finite difference method) 29

2-3-2 روش حجم محدود (finite volume method) 32

2-3-3 روش عناصر محدود (finite element method) 34

2-3-4. روش عناصر مرزی (boundary element method) 36

2-3-5 روش عددی دیفرانسیل کوادراچر (differential quadrature method) 39

2-3-6 روشهای طیفی (spectral methods) 40

  1. معرفی روش شبکه‌ای به عنوان روشی عددی برای حل معادله‌ی آبهای زیرزمینی 41

3- 1 مقدمه 41

3-2 مبانی تئوریکی روشهای شبکه‌ای 42

3-2-1 معادله‌ی حاکم بر روش شبکه‌ای 42

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 22 تير 1395ساعت 12:34 توسط مدیر سایت  |