مقدمه: گرمایش مایکروویو شکلی از گرمایش دی الکتریک است که به وسیله آن تولید گرما در مواد با رسانایی الکتریکی پایین توسط یک میدان الکتریکی با فرکانس بالا امکان پذیر است. مواد و روش ها: برای اعمال پیش تیمار مایکروویو، پرتقال ها به مدت 0، 1، 2 و 3 دقیقه داخل دستگاه مایکروویو قرار گرفتند و بعد از تیماردهی، برش هایی با ضخامت 5/0 سانتی متر از پرتقال ها تهیه و سپس برش ها توسط لامپ فروسرخ با توان 250 وات خشک شدند. یافته ها: با افزایش زمان تیمار مایکروویو از صفر به 3 دقیقه، ضریب نفوذ مؤثر رطوبت افزایش یافت. نتایج مدل سازی سینتیکی داده های آزمایشگاهی خشک کردن برش های پرتقال نشان داد که بهترین مدل برای این فرآیند مدل میدیلی است. اعمال مایکروویو تأثیر معنی داری بر تغییر چروکیدگی سطحی برش های پرتقال خشک شده و آبگیری شده داشت (05/0>, p) و اعمال این پیش تیمار باعث کاهش چروکیدگی سطحی محصول شد. اعمال مایکروویو تأثیر معنی داری بر تغییر شاخص های رنگ (زردی، قرمزی، روشنایی و تغییر رنگ کل) برش های پرتقال خشک و آبگیری شده نداشت (05/0<, p). با افزایش زمان تیمار مایکروویو از 0 به 3 دقیقه، میانگین آبگیری مجدد برش های پرتقال خشک شده در خشک کن فروسرخ از 25/154 درصد به 85/212 درصد افزایش یافت. نتیجه گیری: به طورکلی، استفاده از پیش تیمار مایکروویو قبل از خشک کردن برش های پرتقال به دلیل افزایش سرعت انتقال جرم، کاهش چروکیدگی سطحی و افزایش آبگیری مجدد توصیه می شود.

یکی از روش های پیشنهادشده در کشاورزی برای مصرف بهینه آب، عبور دادن آب آبیاری از یک میدان مغناطیسی است. استفاده از این آب مغناطیسی شده باعث افزایش سرعت جوانه زنی دانه ها و افزایش تولید محصول می شود. جودوسر جوانه زده محصولی فاقد گلوتن و حاوی انواع ویتامین ها و مواد مغذی است و از پودر آن می توان برای افزایش کیفیت مواد غذایی مختلف استفاده کرد. در این پژوهش اثرات آب مغناطیسی شده و میدان مغناطیسی بر رشد جودوسر و سینتیک خشک شدن جوانه های آن بررسی و مدل سازی شد. جهت مغناطیسی کردن آب و تهیه آب مغناطیسی شده از دستگاه تولیدکننده آب مغناطیسی- قلیایی استفاده شد. ضریب نفوذ مؤثر رطوبت جوانه های جودوسر رشد کرده در محیط های مختلف، هنگام خشک شدن محاسبه و آبگیری مجدد جوانه های خشک شده آنها اندازه گیری شد. نتایج این پژوهش نشان داد که قرارگیری دانه های جودوسر درون آب مغناطیسی شده و میدان مغناطیسی باعث افزایش وزن آنها هنگام خیساندن و همچنین افزایش سرعت رشد آنها می شود. جوانه های جودوسر رشد کرده در میدان مغناطیسی به دلیل رطوبت بالاتر، با سرعت بیشتری رطوبت خود را از دست دادند و سریعتر خشک شدند. متوسط ضریب نفوذ مؤثر رطوبت محاسبه شده برای جوانه های جودوسر رشد کردن در محیط های آب معمولی، آب مغناطیسی شده و میدان مغناطیسی به ترتیب برابر m2s-1 11-10×31/7، m2s-1 11-10×14/9 و m2s-1 11-10×22/15 بود. جهت مطالعه سینتیک خشک شدن جوانه های جودوسر، مدل‎های ریاضی مختلفی بر داده‎های آزمایشگاهی برازش و در مجموع مدل میدیلی بر اساس بالاترین برازش و کمترین خطا به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. آبگیری مجدد محاسبه شده برای جوانه های جودوسر رشد کرده در محیط های آب معمولی، آب مغناطیسی شده و میدان مغناطیسی به ترتیب برابر 93/182 درصد، 40/184 درصد و 27/167 درصد بود.

به منظور ارزیابی و انتخاب مدل مناسب برای روند خشک کردن لایه نازک دانه‎های انار، یازده مدل نیمه تئوری و تجربی با داده های آزمایشگاهی برازش شد. آزمایشات در سه تیمار شاهد، پیش‎تیمار مایکروویو با توان 100 وات و پیش‎تیمار مایکروویو با توان 200 وات و در شش سطح دمایی 45، 50، 55، 60، 65 و 70 درجه سلسیوس و سه سرعت هوای 0.5، 1 و 1.5 متر بر ثانیه انجام شد. نتایج حاصل از تحلیل رگرسیونی مدل های مورد بررسی نشان می دهد که مدل میدیلی بهترین برازش را با داده های بدست آمده دارد. ضرایب مدل میدیلی با افزایش دما و سرعت باد افزایش یافتند. همچنین نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که با انجام عملیات پیش ‎تیمار با استفاده از مایکروویو، زمان خشک ‎شدن دانه‎‎ های انار به طور معنی ‎داری کاهش پیدا کرد.

با توجه به محدودیت منابع آب زیرزمینی در ایران، محاسبه دقیق، استفاده صحیح، تنظیم و نگهداری این منابع از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از روش های مؤثر برای مدیریت و بهره برداری بهینه از این منابع در حال و آینده، استفاده از مدل سازی است. در این پژوهش مدل سازی تغییرات تراز آب زیرزمینی به صورت ماهانه در دورۀ 2022-2013 با مدل های MLP، WNN و MLPSSO-Wavelet انجام شد که از داده های نه سال اول برای آموزش و سال آخر جهت اعتبارسنجی استفاده شد و بهترین مدل با استفاده از معیارهای ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) تعیین گردید. بارش و دمای ایستگاه سینوپتیک شبستر در دوره آینده (2040-2021) با استفاده از مدل CanESM2 تحت سناریوهای RCP2.6 و RCP8.5 که ارتباط منطقی و مناسبی با ویژگی های اقلیمی مشاهداتی دارند پیش بینی و با استفاده از مدل LARS -WG ریزمقیاس سازی شدند. در دورۀ آتی، تحت هر دو سناریو و در ماه های فوریه ، جولای و اکتبر میانگین بارش کاهش و در نه ماه دیگر افزایش خواهد یافت. برای دما نیز به جز سناریو RCP8.5 و ماه ژوئن، در 11 ماه دیگر و تحت هر دو سناریو، افزایش دما پیش بینی می شود و بیش ترین افزایش دما (43/37 درصد)، در ماه ژانویه و تحت سناریو RCP2.6 خواهد بود. تراز آب زیرزمینی آبخوان دشت شبستر با افت 42/4 متری، از 64/1303 متر در سال 2003 به 22/1299 متر در سال 2022 رسیده است. مطابق نتایج، مدل MLPOSSO-Wavelet با 83/0R2=، 74/0RMSE= و 71/0MAE= در مرحلۀ اعتبارسنجی، دقت بیشتری نسبت به مدل های دیگر دارد. تراز آب زیرزمینی دشت شبستر تحت سناریو RCP2.6 در شش ماه ابتدایی کاهش و در شش ماه دوم نسبت به شش ماه اول افزایش خواهد یافت. تحت سناریو RCP8.5 فقط در ماه های ژانویه، فوریه و دسامبر کاهش تراز آب زیرزمینی پیش بینی می شود و بیش ترین کاهش در ماه ژانویه اتفاق خواهد افتاد.

محاسبه وزن مواد بار کوره های ذوب، اغلب از راه موازنه جرم ساده عناصر آلیاژی در مواد ورودی و مذاب خروجی انجام می شود. اما در فرایندهای ذوب، پیچیدگی ها و پدیده های گوناگونی هست که اغلب در محاسبات موازنه جرم نادیده گرفته می شود و سبب عدم اطمینان در محاسبه بار کوره می گردد. خطای محاسبه، باعث اصلاح چندباره ذوب، تأخیر در تخلیه، افزایش هزینه و کاهش کیفیت مذاب می شود. در پژوهش حاضر تلاش بر این بوده که پیچیدگی ها و جنبه های مهم مساله ذوب، که اغلب نادیده گرفته شده، در کوره شناسایی و در یک مدل ریاضی مناسب درنظر گرفته شود. هدف پژوهش حاضر توسعه مدلی است، که نه تنها وزن مواد اولیه برای ترکیب شیمیایی ذوب هدف را بهینه سازی کند، بلکه هدررفت ناهمگن عناصر آلیاژی، ناخالصی های غیرفلزی مواد بار، و اصلاح ذوب اولیه در کوره را نیز درنظر بگیرد. این مقاله، یک مدل بهینه سازی استاندارد و یک الگوریتم حلقه ی تکرار برای موازنه جرم غیرخطی مساله ذوب ارایه می کند. یک مساله ذوب آلیاژ برنج با 7 عنصر آلیاژی و 8 نوع مواد بار در مقیاس صنعتی طرح و بررسی گردید، تا کارکرد مدل را مورد آزمایش قرار دهد. نتایج عددی مدل کسر وزنی مواد اولیه، و وزن و ترکیب شیمیایی ذوب اصلاح شده را با کمترین هزینه مواد نشان می دهد. تحلیل بهینه بودن جواب، تایید کرد که کمترین مقدار هزینه به دست آمده است. مدل استاندارد غیرخطی، ابزاری قابل اعتماد و سریع برای بهینه سازی هزینه و محاسبه بار کوره است که پتانسیل های قابل توجهی برای کاهش هزینه و تسهیل اتوماسیون صنعتی فرایند ذوب ایجاد می کند.

با توجه به اهمیت قیمت نفت، پیش بینی صحیح قیمت سبد نفت خام کشورهای عضو اوپک می تواند نقش به سزایی در ایمن سازی اقتصاد این کشورها در مقابل اثرات ناشی از این نوسانات داشته باشد. این پژوهش تلاشی در جهت معرفی یک الگوی مطلوب، به منظور مدل سازی و پیش بینی نوسانات قیمت نفت خام اوپک خواهد داشت. در این راستا از داده های روزانه قیمت نفت خام، طی دوره زمانی 02/01/1986 الی 13/02/2017 استفاده شده است. بر این اساس، وجود ویژگی حافظة بلندمدت در معادلات میانگین و واریانس قیمت نفت خام، مورد ارزیابی و مدل سازی قرار گرفت و نتایج مدل «ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ ﻣﺘﺤﺮک اﻧﺒﺎﺷﺘﻪ ﺟﺰﺋﻲ خودهمبسته»، مؤید وجود ویژگی حافظه بلندمدت در هر دو معادله میانگین و واریانس سری مذکور است. اما آزمون‏های انجام شده، رفتاری غیرخطی و نمایی را در واریانس قیمت نفت خام تایید می‏نمایند. از این رو نتایج به ویژه براساس معیارهای اطلاعات و نیز معیار درصد میانگین مطلق خطا حاکی از انتخاب مدل ترکیبی از الگوی ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ ﻣﺘﺤﺮک اﻧﺒﺎﺷﺘﻪ ﺟﺰﺋﻲ ﺧﻮدهمبسته و الگوی واریانس ناهمسانی شرطی نمایی یعنی مدل (1,1)EGARCH - (3,09/0,4) ARFIMA، به عنوان بهترین مدل جهت مدل سازی و پیش بینی نوسانات قیمت نفت خام اوپک است و عدم توجه به رفتار غیرخطی نمایی واریانس در حافظه بلندمدت قیمت نفت خام می‏تواند تحلیل‏گران و به ویژه تصمیم‏سازان اقتصادی را دچار خطای محاسباتی نموده و از سیاست بهینه منحرف سازد.

در این مطالعه پارامترهای اکسیژن محلول، اکسیژن خواهی بیوشیمیایی و شیمیایی رودخانه عباس آباد همدان با استفاده از مدل QUAL2KW در فصل های بهار (تر) و تابستان (خشک) بررسی گردید. پس از آنالیز حساسیت مدل، داده های اردیبهشت، خرداد و مردادماه سال های 1390 و 1391 برای واسنجی و داده های مشابه 1394 برای صحت­سنجی استفاده گردید. دقت مدل از طریق محاسبه شاخص های آماری ضریب تعیین، خطای استاندارد و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال بررسی شد. خطای استاندارد اکسیژن محلول، اکسیژن خواهی بیوشیمیایی و شیمیایی در مرحله واسنجی، به ترتیب در محدوده 038/0 تا 092/0، 058/0 تا 180/0 و 075/0 تا 156/0، در مرحله صحت سنجی به ترتیب در محدوده 007/0 تا 040/0، 225/0 تا 385/0، 166/0 تا 216/0 محاسبه شد. نتایج نشان داد روند تغییرات اکسیژن محلول در فصول تر و خشک تقریباً یکنواخت و خطی بوده که ناشی از شیب زیاد و هوادهی بالای رودخانه است. همچنین تغییرات اکسیژن خواهی بیوشیمیایی و شیمیایی نسبتاً مشابه و دارای روند افزایشی است.

هدف اصل این مقاله بدست آوردن و بررسی داده های آزمایشگاهی مربوط به خشک کردن پیاز به کمک خشک کن غیر مداوم کابینتی و مدلسازی این فرآیند است. برای انجام این کار تعدادی مدل تجربی و رگرسیونی جهت برازش داده های آزمایشگاهی در نظر گرفته شده اند. از بررسی داده های آزمایشگاهی نتیجه می شود که خشک کردن پیاز فقط در ناحیه شدت نزولی اتفاق می افتد. این داده ها با 12 مدل تجربی و 74 مدل رگرسیونی متفاوت برازش شدند که از بین این مدل ها، مدل تجربی میدیلی کوک برای آزمایشات انجام شده در دمای 60، 70، 80 و 90 درجه سانتی گراد به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. همچنین در میان مدل های رگرسیونی، مدل چندجمله ای درجه 10 برای تمام آزمایشات به عنوان بهترین مدل انتخاب شده است. در کل می توان نتیجه گرفت که در همه آزمایشات بهترین مدل چندجمله ای اندکی بهتر از بهترین مدل تجربی است.

در دنیای پیشرفته امروز، به ویژه در حوزه های مهندسی مکانیک و صنایع هوافضا، کامپوزیت ها به دلیل ویژگی منحصربه فرد استحکام بالا در کنار وزن کم، جایگاه برجسته ای یافته اند. با این حال، رفتار پیچیده این مواد، تحلیل دقیق و ابزارهای پیشرفته ای را برای مدل سازی و پیش بینی آسیب های ساختاری آن ها می طلبد. پژوهش حاضر با بهره گیری از ترکیب مدل های چندمقیاسی مزو-ماکرو و مفاهیم مکانیک آسیب پیوسته، رویکردی نوین برای تحلیل و ارزیابی خرابی در ساختارهای کامپوزیتی ارائه می کند. این مطالعه از چارچوب مدل های چندمقیاسی شبه همزمان بهره می گیرد که با استفاده از روش های پیشرفته شبیه سازی المان محدود و ابزارهای پردازش تصویر، امکان تحلیل جامع ترک خوردگی زمینه و شکست الیاف را فراهم می سازد. افزون بر این، زیربرنامه ای مبتنی بر مفاهیم مکانیک خرابی پیوسته در نرم افزار المان محدود میتوان توسعه داد که قادر باشد تکامل آسیب ها، از جمله پیشرفت ترک ها، شکست الیاف و پیش بینی بار نهایی شکست سازه های کامپوزیت را به صورت پیش رونده تحلیل کند. از سوی دیگر، به کارگیری روش های هوش مصنوعی، به ویژه در پردازش تصویر، سبب کاهش زمان و هزینه های محاسباتی شده و دقت تحلیل های مکانیکی را به طرز چشمگیری افزایش داده است. این رویکردهای چندمقیاسی هوشمند نقشی کلیدی در بهینه سازی طراحی و پیش بینی دقیق مکانیزم های خرابی ایفا می کنند. این روش ها، به ویژه در کاربردهای پیچیده و حساس هوافضایی، ابزارهای مؤثری برای ارتقای عملکرد و قابلیت اطمینان ساختارهای کامپوزیت ها به شمار می روند.

رفتار خشک شدن ورقه های نازک ترنج در خشک کن لایه نازک آزمایشگاهی بر اساس مدلهای ریاضی موجود پیرامون خشک شدن مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در پنج سطح دمایی 40، 50، 60، 70 و 80 درجه سلیسیوس و ضخامت 6 میلی متر و سرعت های 2 متر/ ثانیه با سه تکرار انجام گرفت. 12 مدل ریاضی خشک شدن بر داده های آزمایشگاهی برازش داده شد. ثابت ها و ضرایب مدل ها با هم مقایسه شدند. اثرات دمای هوای خشک کن به روش رگرسیون چند گانه مورد ارزیابی قرار گرفت. تمام مدل های ریاضی خشک شدن بر اساس سه شاخص آماری مربع کای (χ2)، ریشه متوسط مربع خطای داده ها (RMSE) و بازده مدل (EF)، با هم مقایسه شدند. طبق نتایج به دست آمده، مدل میدیلی و همکاران منحنی سینتیک خشک شدن ورقه نازک ترنج را با شاخص آماری χ2, EF و RMSE به ترتیب برابر 0.9992، 0.000259 و 0.013396 نسبت به مدل های دیگر دقیق تر برآورد کرد.