چکیدهسابقه و هدف: در میان روش های مختلف خشک کردن با هوای داغ، استفاده از بسترسیال مزایای قابل توجهی مثل سرعت بالای انتقال جرم و حرارت و یکنواخت بودن فرآیند در تمام سطوح ماده غذایی به علت اختلاط مناسب با هوای داغ و همچنین راندمان حرارتی بالا همراه با دمای یکنواخت و قابل کنترل بستر را دارا است. در سال های اخیر استفاده از پرتو مادون قرمز برای خشک کردن محصولات غذایی با توجه به کیفیت بالاتر محصول، توزیع یکنواخت حرارت، بازدهی بالای انرژی، سرعت بالای انتقال حرارت و کاهش زمان فرآیند، تسهیل کنترل دمای مواد اولیه، نیاز کم به عبور جریان هوا از میان محصول و بالا بودن امکان کنترل پارامترهای فرآیند نسبت به روش های متداول خشک کردن، افزایش یافته است.مواد و روش ها: پپس از انتخاب و خریداری هویج های سالم و شست و شو با آب، هویج ها بااستفاده از پوست گیر دستی، پوست گیری شده و سپس با خلال کن به قطعات مکعب شکل تقسیم شدند. به منظور خشک کردن ترکیبی مادون قرمز-بسترسیال، دستگاه خشک کنی (در مقیاس آزمایشگاهی) طراحی و ساخته شد. در این پژوهش، خشک کردن قطعات مکعب شکل هویج در قالب طرح آزمایشی فاکتوریل در سه توان لامپ مادون قرمز (200، 400 و 600 وات)، سه سطح دمایی (50، 60، 70 درجه سلسیوس) و دو اندازه نمونه (5/0 و 1 سانتی مترمکعب) و در سه تکرار انجام گرفت و برای توصیف رفتار فرآیند خشک شدن نمونه های هویج به روش ترکیبی مادون قرمز-بسترسیال ، پنج مدل ریاضی (پیج، پیج اصلاح شده، هندرسون و پابیس، میدیلی و لگاریتمی) بررسی شد.یافته ها: نتایج به دست آمده نشان داد تغییر دمای هوای ورودی، اندازه قطعات هویج و توان لامپ مادون قرمز اثر معنی داری (05/0P< ) روی خروج آب از نمونه داشت و با افزایش دمای هوا و توان لامپ و کاهش اندازه قطعات هویج، زمان خشک شدن کاهش پیدا کرد؛ در نتیجه میزان انرژی مصرفی نیز به طور قابل توجهی کاهش داشت به طوری که از 63/12 در روش بسترسیال (به تنهایی) به میزان 28/2 کیلووات ساعت بر کیلوگرم بااستفاده از روش ترکیبی مادون قرمز-بسترسیال، تقلیل پیدا کرد. با در نظرگرفتن بیشترین مقدار ضریب تبیین و کمترین میزان خطای استاندارد، مدل پیج نسبت به سایر مدل‏ ها پیشگویی بهتری از داده ‏های آزمایشی داشت.نتیجه گیری: تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که هرسه متغیر مورد بررسی (دمای هوا، اندازه قطعات نمونه و توان لامپ مادون قرمز) روی مقدار و سرعت خروج آب از نمونه و در نتیجه زمان فرآیند خشک شدن اثر معنی دار داشتند. استفاده از سامانه ترکیبی مادون قرمز-بسترسیال در مقایسه با روش های معمول خشک کردن باهوای داغ، مدت زمان فرآیند را به طور قابل توجهی کاهش داده و به این ترتیب میزان انرژی مصرفی در این روش به شکل چشمگیری کاهش یافت.واژه های کلیدی: مادون قرمز، ترکیبی بسترسیال، خشک کردن، سینتیک، هویج

بخش زیادی از آلاینده های موجود در صنعت آلاینده های آلی هستند که در برابر تصفیه بیولوژیکی مقاومت بالایی از خود نشان می دهند. استفاده از روش های اکسایش پیشرفته راه حل مناسبی برای از بین بردن این نوع آلاینده ها است. در این پژوهش، ماده رنگزای آلی طی فرایند فنتون هتروژن داخل راکتور بستر سیال حذف شد. استفاده از این نوع راکتور به دلیل بالا بودن میزان آشفتگی و در نتیجه میزان انتقال جرم، تاثیر بالقوه ای در حذف آلاینده ها طی فرآیند فنتون هتروژن دارد. کاتالیست مورد استفاده سنگ طبیعی پیریت بود که به دلیل داشتن ویژگی های فراوان اعم از سازگار بودن با محیط زیست و کم هزینه بودن، می تواند در فرایندهای اکسایش پیشرفته بسیار مورد توجه قرار گیرد. در ادامه این پژوهش، مدل سازی فرایند و حل عددی مدل به دست آمده با روش دینامیک سیالات محاسباتی، انجام شد. نتایج حاصل از مدل ارائه شده از لحاظ هیدرودینامیکی فرایند و هم چنین از لحاظ شیمیایی (واکنشی آن)، با نتایج عملی تطابق قابل قبولی داشت. در ادامه، برای پی بردن به تاثیر هیدرودینامیک سیستم بر روی سینتیک فرایند، مطالعه سینتیکی غیر وابسته به معادلات انتقال مومنتم و جرم، انجام شد. نتایج نشان داد که به علت کم بودن نرخ اتلاف گردابه ای برخی اجزا نسبت به نرخ سینتیکی، نرخ اتلاف گردابه ای به عنوان کنترل کننده واکنش عمل می کند و بنابراین نتایج دینامیک سیالات محاسباتی نسبت به نتایج مدل سازی سینتیکی به نتایج عملی نزدیک تر است.

راکتورهای بستر سیال در صنعت نفت از اهمیت بسیاری برخوردارند. پایش دائمی هیدرودینامیک این بسترها به جهت شناخت عوامل ایجادکننده کلوخه و خرد شدن ذرات بسیار پراهمیت است. در این تحقیق از روش غیر تداخلی ارتعاشات به منظور تعیین پارامترهای هیدرودینامیکی بستر سیال استفاده شده است. همچنین ارزیابی سری زمانی سیگنال های ارتعاشی بستر در حوزه فضای حالت صورت گرفته است. آزمایش ها در یک بستر سیال آزمایشگاهی با قطر داخلی cm 15 و ارتفاع m 2 انجام شده است. ابتدا اثر ارتفاع بستر سیال پر شده توسط شن با قطر متوسط 470mm و دانسیته 2640 kg/m3 مورد تحلیل قرار گرفت و سپس تاثیر نوع شن با قطرهای متوسط 226 و 700mm مورد استفاده در بستر سیال روی پارامترهای هیدرولیکی بستر سیال مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه با تغییر سرعت هوای ورودی به بستر، تاثیر تغییر رژیم جریانی در بستر از حبابی به درهم روی پارامترهای هیدرولیکی بستر بررسی شد. برای بازسازی جاذب سامانه بستر سیال در حوزه فضای حالت، از روش تاخیر های زمانی استفاده شده است و پارامتر های لازم برای بازسازی جاذب ها بهینه شده اند. با مقایسه جاذب های مختلف، حساسیت روش آماری دیکس به تغییرات ارتفاع بستر، نوع شن و سرعت هوای ورودی به بستر، مورد تایید قرار گرفته است. این روش از آن جهت اهمیت پیدا می کند که امکان تشخیص تغییرات در هیدرودینامیک راکتورهای چند فازی و سیستم های مشابه را مهیا نموده و فرصت لازم را برای کنترل این تغییرات فراهم می آورد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

سابقه و هدف: تولوئن بعنوان یکی از مهم ترین آلاینده ها در صنایع مختلفی مانند پتروشیمی و رنگ مطرح می باشد. این ترکیب با تاثیر سمی بر سیستم تنفسی و عصبی شناخته شده است. جذب حلال ها بر روی بستر مناسب یک روش کنترل موثر برای ترکیبات فرار می باشد. جذب در بستر ساکن و سیال انجام می یابد. هدف از این مطالعه بررسی میزان جذب بخارات تولوئن بر روی بستر ثابت و سیالی از نانو زئولیت Y می باشد.روش بررسی: بخارات تولوئن در رنج غلظتی 100-30 پی پی ام به شکل دینامیک تهیه گردید بطوریکه جریان ثابتی از بخارات تولوئن در راکتور وجود داشت. با 2 گرم نانو زئولیت Y میزان جذب بخارات تولوئن با کمک دستگاه گاز کروماتوگرافی مجهز به دتکتور یونیزاسیون شعله ای بررسی شد. اثر فاکتورهای مختلف مثل نوع بستر، دبی جریان هوا برای سیال سازی بستر، میزان ظرفیت جذب بخارات تولوئن مورد مطالعه قرار گرفت.یافته ها: در بررسی میکروسکوپ الکترونی روبشی از نانو زئولیت Y قطر ذرات 154.34±8.59 نانومتر تخمین زده شد. جذب بخارات دینامیک تولوئن با غلظت 30-100 پی پی ام توسط 2 گرم نانو زئولیت Y در رنج زمانی 50-40 دقیقه اشباع گردید. نتایج نشان می دهد دبی 3 لیتر بر دقیقه جریان مناسبی برای سیال سازی بستر فراهم می سازد. ظرفیت جذب بستر ثابت 41.45 میلی گرم و بسترسیال 62.65 میلی گرم تولوئن به ازای 2 گرم نانو زئولیت Y ارزیابی شد.نتیجه گیری: کوچک شدن سایز ذرات جاذب سبب بالا بردن جذب می گردد ولی چسبندگی ذرات در بستر ثابت کار آیی جاذب را کاهش می دهد. در بستر سیال به دلیل وجود جریان هوا چسبندگی ذرات نانو کاهش یافته و جذب بخارات تولوئن افزایش یافته است. در نهایت می توان نتیجه گرفت بسترسیال برای جذب بر روی نانو ذرات مناسب تر از بستر ثابت می باشد.

در سال های اخیر رآکتورهای بسترسیال به دلیل خصوصیاتی چون توزیع دمای یکنواخت، اختلاط مناسب فازها و نرخ انتقال حرارت بالا بسیار موردتوجه قرارگرفته اند. نرخ انتقال حرارت بالا در بسترسیال به عوامل هیدرودینامیکی بستر وابسته است. ازاین رو در این پژوهش، اثرات تغییر اندازه قطر ذرات، تغییر سرعت هوای ورودی و تغییر مدل پسا بر روی عملکرد ذرات گروه گلدارت B در بسترسیال حبابی به وسیله مطالعه توزیع متوسط زمانی سرعت محوری ذرات و توزیع متوسط زمانی کسر حجمی ذرات در بسترسیال بررسی شده است. در این تحقیق، از رویکرد جریان دوفازی اویلرین و تئوری انرژی جنبشی دانه ای استفاده شده است. ذرات با قطرهای (600، 570، 530، 500 ) در نظر گرفته شده است. درنتیجه این مطالعه، با افزایش اندازه قطر ذرات جامد از 500 تا 600 متوسط سرعت ذرات جامد در حوالی هسته بستر حدود 45 درصد کاهش می یابد. با افزایش اندازه قطر ذرات از 500 تا 600، 14 درصد تجمع ذرات جامد در کف بستر افزایش می یابد. با افزایش اندازه قطر ذرات، دمای دانه ای نیز به طور تقریبی افزایش می یابد. همچنین سه مدل مختلف پسا موردمطالعه قرارگرفته است. مدل پسا شملال-اُبراین کمترین سرعت رو به پایین (سرعت منفی) در نزدیکی دیوارها و کمترین سرعت رو به بالا (سرعت مثبت) را در حوالی هسته بستر نسبت به سایر مدل های پسا پیش بینی می کند. همچنین مدل پسا شملال-اُبراین بیشترین متوسط کسر حجمی ذرات جامد را نسبت به سایر مدل های پسا پیش بینی می کند. در ادامه، اثر تغییر سرعت هوای ورودی بررسی گردید. درنتیجه این مطالعه، با افزایش سرعت از 550/0 به 587/0، متوسط سرعت ذرات در حوالی هسته بستر حدود 40 درصد افزایش می یابد.

مخمرها را می توان در زمره ی قدیمی ترین میکروارگانیسم های صنعتی مورد استفاده توسط بشر دانست. خمیرمایه یک محصول ضروری و لازم برای پخت نان بوده و مسیول ورآوردن و تخمیر مطلوب خمیر و ایجاد عطر و طعم در نان می باشد. از عوامل موثر در حصول یک مخمر مناسب ایجاد بهترین شرایط خشک کردن آن است. یکی از روش های رایج و موثر در خشک کردن صنعتی مخمر ها روش بستر سیال است. در این تحقیق تاثیر فاکتورهایی نظیر دمای خشک کن، مقدار هوادهی و مقدار ماده محافظت کننده (سورفاکتانت) که ابتدا به روش تاگوچی به عنوان موثرترین فاکتورها انتخاب شدند بر میزان CO2آزاد شده، رطوبت و درصد زنده مانی مخمرها به روش آماری سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفتند و در نهایت بهینه یابی شدند. بر اساس نتایج بدست آمده، بهترین شرایط خشک کردن مخمر به روش بستر سیال در دمای 0C8/39، هوادهی به مقدار m3/h15600 و میزان سورفاکتانت gr/kg9/11 مخمر با نرم افزار مینی تب تعیین شد که بر این اساس بیشترین زنده مانی (8/78 درصد)، کمترین رطوبت (37/5 درصد) و بیشترین مقدار تولید گاز CO2cc/2h1390) برای مخمر ها بدست آمد.

در خشک کن های بسترسیال، بالا بودن سرعت هوای ورودی به محفظه, منجر می شود که هوا بدون اشباع شدن از رطوبت از محقظه خارج شده و تلفات انرژی بالا باشد. از این رو خشک کن بسترسیال را با خشک بستر ثابت، به صورتی که بستر ثابت در ادامه مسیر هوای خروجی از بستر سیال قرار بگیرد ترکیب گردیده است. در این تحقیق مطابق قانون اول ترمودینامیک به تحلیل انرژی و پارامترهای موثر بر میزان مصرف و نسبت مصرف انرژی آن در خشک کن ترکیبی پرداخته شده است. آزمایش ها بر روی محصول گندم انجام شد و اثر سه دمای 50، 60، 70 درجه سلسیوس و سه ضخامت بستر 4، 6، 8 سانتی متر در طبقه ی تحتانی (بستر سیال) و دو ضخامت 6، 8 سانتی متر در طبقه ی فوقانی (بسترثابت) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد روند تغییرات مصرف انرژی مستقل از نوع روش خشک شدن می باشد. افزایش ضخامت هر طبقه بر روی مصرف انرژی طبقه دیگر اثر گذار است. بیشترین مصرف انرژی در دمای 70 درجه سلسیوس و ضخامت up8-dw8 و بیشترین نسبت مصرف انرژی در دمای 50 درجه سلسیوس و ضخامت up8-dw8 حاصل شد.

گرایش فزاینده به استفاده از روش های ترکیبی در رساله های دکتری، نگرانی درباره استفاده مناسب از این روش ها در تحقیقات علوم اجتماعی و رفتاری را مطرح ساخته است. این پژوهش توصیفی با هدف بررسی رویکرد، طرح و روش های پژوهش به کار رفته در رساله های دکتری مدیریت آموزشی و آموزش عالی در دهه اخیر (1390-1400) انجام شده است. در راستای پاسخگویی به سؤالات پژوهش، چکیده و فصل سوم 85 رساله دکتری پایان یافته در بازه زمانی فوق بررسی شد. یافته های پژوهش نشان می دهد نزدیک به سه چهارم (در مجموع 73 درصد) پژوهش ها با هدف ارائه الگو و مدل و 63 درصد آن ها بر مبنای رویکرد ترکیبی اکتشافی متوالی انجام شده اند. همچنین در 60 درصد موارد از طرح نظریه زمینه ای در مرحله کیفی و همبستگی چند متغیری در مرحله کمی پژوهش استفاده شده است. نتایج پژوهش ضمن ارائه دلالت های برای تدریس روش های پژوهش کمی، کیفی و ترکیبی در دوره دکتری، لزوم نوآوری در طرح های پژوهش مورد استفاده در رساله های دکتریِ رشته های علوم رفتاری را خاطر نشان می سازد.