تحلیل خطای مرتبه بهینه تقریب شبه پیوستار تک بعدی 25 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 25

« تحلیل خطای مرتبه - بهینه تقریب شبه پیوستار تک بعدی »

MATTHEW DOBSON & MITCHEL IUSKIN

چکیده :

ما یک مسئله الگو برای تقریب های شبه پیوستار ایجاد کردیم که امکان تحلیل های ساده و در عین حال هوشمندانه ی دامنه ی همگرایی مرتبه – بهینه را در حدّ پیوستار هم برای تقریب شبه پیوستار بر پایه ی انرژی و هم تقریب شبه پیوستار شبه - غیر موضعی می دهد . به زبان ساده ، این تحلیل محدود بی مورد فعل و انفعالات همسایه – دوم می شود و حمل یک شبکه مرجع یکپارچه گسترش یافته ، خطی شده است . تخمین های خطای مرتبه - بهینه برای تقریب شبه پیوستار شبه غیر موضعی برای همه ی کُرنش ها تا کُرنش حد ( فیران ) پیوستار برای شکست ، ارائه شدند . این تحلیل که بر پایه ی رفتار آشکار خطای جفت شدگی در فصل مشترک اتمی به پیوستار می باشد ، مرتبط است با تحلیل هایی از خطا ها ، بواسطه ی طرح های اتمی و پیوستار با استفاده از پایداری تقریب شبه پیوستار .

لغات کلیدی : شبه پیوستار ، تحلیل خطا ، اتمی به پیوستار .

طبقه بندی موضوعی AMS : 65Z05 , 70C20

مقدمه : روش شبه پیوستار ( QC ) ، تکنیکی است برای گرفتن تقریب ها از مدل های کاملاً اتمی برای صلب های بلورین که مقادیر آزادی ضروری برای محاسبه ی تغییر شکل را تا بدست آمدن درستی مطلوب و [ 6,8,9,14,15,16,17,18,20,21,24,27,30,32 ] کاهش می دهد . روش QC ابتدا درجات ( مقادیر ) اتمی آزادی را با استفاده از تقریب خطی دقیق از تغییرات شکلی اتم ، بر حسب ارقام بسیار کوچکتری از اتم های نمونه ، حذف می کند . این تقریب هنوز به لحاظ محاسباتی ممکن و شدنی نیست زیرا اتم های نزدیک مرزهای عنصر با اتم های عنصرهای مجاور در تعادلند . برای دستیابی به یک روش سودمند ، از چگالی انرژی کرنشی استفاده کردیم که با مدل اتمی برای کرنش یکدست ( قانونِ Cauchy Born ) سازگار است و انرژی اتم ها در یک عنصر از حاصل حجم عنصر و چگالی انرژی کرنش عنصر ، محاسبه شده است . ما در این مقاله دو واریانت QC را تحلیل می کنیم که لانرژی اتمی کل را با استفاده از یک تقریب پیوستار در قسمتی از ماده با نام « منطقه ی پیوستار » ، بطور تقریب بدست می آورد . فرض بر این است که گرادیان تغییر شکل در منطقه ی پیوستار با کندی تغییر می کند و این امر موجب صحّت تقریب پیوستار می گردد . یک مدل اتمی تأکیدی محاسبه پذیرتر برای دامنه ی محاسباتی مورد استفاده قرار گرفته است که نامش « منطقه ی اتمی » است . در این منطقه تمام اتم ها ، اتم های بنیانگر ( نماینده ) هستند ، برای اینکه هیچ محدودیتی در انواع تغییر شکل در منطقه ی اتمی وجود نداشته باشد . برای دسیابی به درستی ، منطقی اتمی باید شامل همه ی مناطق دارای تغییر شکل های بسیار متنوع ، مثل نقص مواد ، باشد . روش های مناسبی که مشخص می کنند چه قسمتی از دامنه باید به منظور دستیابی به درستی مطلوب ، برای منطقه ی اتمی تعیین شوند ، در نظر گرفته شدند . [ 1,2,3,23,24,26 ] . دیگر روش هاغی جفت سازی اتم - پیوستار شکل یافتند و در [ 4,25 ] مورد تحلیل قرار گرفتند . ما در بخش دوم ، یک مسئله ی الگوبرای تقریب های QC ایجاد کردیم و تقریب شبه پیوستار بر پایه ی انرژی ( QCE ) و تقریب شبه – غیر موضعی ( QN1 ) را شرح دادیم . این دو تقریب از یک تقریب غیر پیوستار مشابه استفاده می کنند اما در اینکه چگونه مناطق اتمی و پیوستار را جفت می کنند متفاوتند . ما انرزی های QC مدل خود را از انرژی های QC عمومی با بسط هر تعامل و کشیدن آن به مرحله ی دوم در حدود یک پیکر بندی یکپارپه ، گرفتیم تا بتوانیم تحلیلی ساده امّا روشن گر ارائه دهیم . این مدل به خاطر داشتن عبارات مرتبه اول با یک تقریب هاومونیک ( هماهنگ ) استاندارد فرق می کند . این ها منبع خطای جفت سازی مرتبه ی پیشرو می باشند و نشانگر رفتار در مرتبه ی غیر خطی هستند . ما همچنین ترجیح دادیم برای حفظ سادگی تحلیل ، به تحلیل شرایط مرزی تناوبی بپردازیم . علاوه بر بدست آوردن تقریب های QCE , QNL در بخش 2 ، نتایج پایداری ارائه دهیم که برای بدست آوردن تخمین های خطای مرتبه – بهینه ، از آن استفاده می شود . هدف این مقاله ارائه دادن تحلیل خطا در رابطه با حد پیوستار است ، حدی که در آن فضا گذاری « بین اتمی » و « فعل و انفعالات بین اتمی » به گونه ای سنجه بندی شده اند که انرژی کل ، هم گرا ( متلاقی ) می شود در حالی که تعداد اتم ها در هر واحد طول تا بینهایت افزایش می یابد . خطای بُرش ( کوته ساری ) در اتم ها در فصل مشترک جفت سازی برای QCE , QNL بی ترتیب مرتبه 0 (1) , 0 ( 1/h ) است و این در حالی است که h فضای بین اتمی است . این مرتبه ، پایینتر است از مرتبه خطای برش چه در منطقه ی اتمی چه منطقه پیوستار که ( O ( h می باشد. نشان می دهیم که خطای جفت سازی مطابق ، نیز بستگی دارد به « جمع » خطای حذف در اتم ها ، در فصل مشترک جفت سازی اتمی به پیوستار و وقتی خطای برش ( کوته سازی ) در فصل مشترک جمع بسته می شود ، این جمع بواسطه ی لغو عبارات « پایین ترین مرتبه » ، مرتبه بالاتر O ( h ) را دارد . در بخش 3 ، خطای « برش » برای تقریب QCE را به دو بخش تقسیم می کنیم : یک بخش آن بواسطه ی تقریب زدن حد پیوستار با استفاده از تفاضل های محدود . مرتبه ی دوم ( قاعد ه ی 5 منطقه در یک منطقه ی اتمی و قانون 3 نقطه در منطقه پیوستار ) و بخش دیگر – بخش مرتبه ی پایین تر – با جفت سازی مناطق اتمی و پیوستار . نتایج « پایدار»مان از تقریب QCE و تخمین ( O ( h مان را برای خطای مجزاسازیِ از تقریب کردن حد پیوستار بااستفاده از تفاوت های محدود مرتبه دوم ، یکی کردیم تا یک پیوند ( مقید ) مرتبه ی بهینه برای حصول به این خطا ، ارائه دهیم . پس توانستیم تصویر روشنی از خطای جفت سازی بدست آوریم و مشاهده کنیم که خطای جفت سازی در حد O ( h ) در نُرم گُسسته L و میزان ( دامنه )/ p ) O ( h در نُرم های W برای ∞1≤ P≤ تلاقی می یابد . با ترکیب کردن دو کران های خطا توانستیم به یک تحلیل کلّی همگرایی برای QCE با د امنه ی O ( h ) در نُرم L و دامنه ی (/P O ( h در نُرم های W دست یابیم . پس علی رغم . خطای برش O ( 1/h ) در نُرم - حداکثر ، دیدیم که جابجایی هنوز در محدوده ی پیوستار تلاقی می کند . تحقیقی مرتبط با این امر نیز نشان داد که خطا در نُرم W برای روش QCE ، O ( 1 ) است ، روشی که برای مسئله ای بکار رفت با تعاملات یا فعل و انفعالات هماهنگ و شرایط مرزی Dirichiet . تحلیل ما پتانسیل های بین اتمی کلی تری و طبقه بزرگ تری از کرنش ها را در خود جای می دهد .همچنین متذکر می شویم که اخیراً نتایج « پایداری » شدیدی را در [ 12 ] ارائه دادیم که نشان می دهند تقریب QCE برای همه ی کرنش ها تا کرنش حدّ پیوستار برای شکست ثابت نیست . ما در بخش 4 تحلیلی از مورد QNL ارائه می دهیم . در اینجا نشان می دهیم که مرتبه تثبیت یافته ی درستی در فصل مشترک جفت سازی ( واسط جفت سازی ) در راستای برقراری تعادل به مرتبه خطای گسسته سازی خدمت می کند و ما متعاقباً قادریم تخمین های خطا ی بهینه بلند مرتبه تری برای تقریب QNL نسبت به تقر یب QCE ارائه دهیم . نشان می دهیم که اکنون جابجایی در دامنه ی ( O ( h در نُرم گسسته L و دامنه ی ( O(h در نُرم های W – که h فضای بین اتمی است – تلاقی پیدا می کند . ans , Ming2 به تخمین های O(h) در نُرم W برای پتانسیل Lennard – Jones و برای کرنش هایی که محدودند به پیوستن و دورماندن از کرنش حد پیوستار برای شکست ، دست یافتند . ما تخمین های خطای QNL مرتبه بهینه برای نُرم های گسسته W و L برای پتانسیل های بین اتمی عمومی تر و برای همه ی کرنش ها تا کرنش حد پیوستار برای شکست را ، که اعتبار تئوریک به کاربرد روش QNL برای حرکت نقص می بخشد ، بدست آوردیم . بنابراین QNL بهره ای دو گانه از یک" دامنه ی بالاتر مرتبه کامل " از همگرایی در نُرم جابجایی W می برد و آن اینست که این هم گرایی زمانی ثابت می شود که اطراف هر کرنش یکپارچه ای تا حد شکست پیوستار گسترش می یابد . این مقاله ، تحلیل ما از تأثیر مدل " اتمی به پیوستار " را بسط می دهد ، به خطای کل تقریب QCE پرداخته و نیروی خارجی را نیز شامل می شود . تحلیل خطا با توجه به جفت سازی همکنشگرانه ، را در این مقاله بسط دادیم تا خمیدگی میدان کرنش و تقریب QNL را در آن بگنجانیم . ایجاد عبارات خطای همکنشگرانه نشان می دهد که تخمین های خطا از مرتبه بهینه هستند ؛ بویژه ، انتخاب f = o در مورد QCE و انتخاب یک راه حل همراه با خمیدگی " ناصفر " در فصل مشترک در QNL مطابق است با دامنه های همگرایی . این مقاله دو شیوه ی QC متفاوت که در مهندسی و ریاضیات تکامل یافته اند را به کار می برد . اگر چه مقایسه ی همه ی این شیوه ها در گنجایش این مقاله نیست ، ما تنها به طور خلاصه نتایجی چند در حوزه ی ریاضیات را بیان می کنیم . پیش از این شیوه ی شبه پیوستار QCF بر پایه ی نیرو را اتخاذ کردیم که دقیقاً انرزی هایی تولید می کند که مطابق با هیچ انرژی کلی دیگر نیست . نشان دادیم که این یک تقریب واقعی است که وقتی تصحیح نیروی "به کار می رود ، ایجاد می شود و نیز نشان دادیم که QCE برای حل معادلات QCF به طور برهم کنشی ، به عنوان پیش مشروط ساز مؤثر عمل می کند . حتی تخمین خطای ( O ( h را برای QCF با غلبه بر "ناوادارندگی" تقریب ، نیز ثابت کردیم . شیوه های QC بر پایه ی گروه به جای کاربرد تقریب پیوستار، محاسبه ی انرژی را از طریق به دست آوردن تقریبی انرژی کل با استفاده از دسته ای از اتم ها در اطراف هر گروه از شبکه ی خطی ، آسان می کند . در ضمن تقریب های گروه " بر پایه نیرو " و گروه "بر پایه ی انرژی " نشان داده شد که نادرست می باشند ( 19 ) .

تقریب QC خطی تک بعدی . یک شبکه مرجع تک بعدی با فضای h = 1/N در نظر می گیریم و جایگاه اتم ها در شبکه مرجع را بدین صورت نشان می دهیم :

. ∞ > ز : j h , -∞ <ز X

خط دار کردن در مورد تغییر شکل یکپارچه را بدین صورت گرفته و تحلیل می کنیم :

. ∞ > ز : = j f h , -∞ < ز y ( 2.1 )

که فضای شبکه یکپارچه fh دارد .

سپس اختلالات uj از شبکه ز y را که در j تناوبی 2 N هستند در نظر می گیریم ، یعنی تغییر شکل ز y را در نظر می گیریم که :

, ∞ > ز -∞ < ز+ u زy =:ز y

2N = Uj , - ∞ < j < ∞ . + ز U

ما اغلب اختلال uj را به عنوان جابجایی ها ( در صورتی که yj شبکه ی مرجع به حساب آید ) رضایت بخش ( مستدل ) می دانیم .

پس تغییر شکل می گوید : ( 2.3 ) yj + 2N = yj + 2F , - ∞ < j < ∞ .

اشاره کردیم که نه فضای شبکه مرجع ( h ) و نه فضای شبکه یکپارچه ( Fh ) نیازی ندارند تا ثابت شبکه ی تعادل باشند و نیز نیازی نیست مطابق پتانسیل بین اتمی سنجه شده که در زیر در ( 2.6 ) آوردیم ، باشند .

2-1 نماد . پیش از معرفی مدل ها موارد زیر را مقرر می کنیم :

عملکرد تمایز سپرو ، DU ، بر جابجایی های تناوبی را بدین گونه تعریفمی کنیم :

- ∞ < j < ∞ . برای ( DU ) j : =

پس ( DU ) j نیز در 2n , j تناوبی است . می توانیم آنرا بدین گونه خلاصه نویسی کنیم :

.DUj : = ( DU ) j

برای جابجایی های تناوبی ، u ، ما نُرم های گسس ته تعریف می کنیم .

, ∞ > P , 1≤ ( P │ Uj │ h ) = : ║U║

max

. │ Uj │ -N + 1 ≤ j ≤ N = : ║U║

به خاطر موارد بالا گسترده در سرتاسر یک دوره ی کامل ، آنها نُرم های واقعی هستند .

( بویژه ، u = o دلالت دارد O = ║U║ ( 2.4 )

ما نُرم های پیوسته ی مطابق را بدین گونه تعریف می کنیم :

P < ∞ ≥, 1 ( dx U(x) │ │ ∫ : = ( ║U║

بهینه سازی مصرف انرژی در واحدهای ذوب با کوره های القایی 164 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 164

بهینه سازی مصرف انرژی در واحدهای ذوب با کوره های القایی

مهندس علیرضا افسریان فرد،مدیر تولید شرکت صنعتی شوفاژ کار

چکیده:

پس از شوک نفتی سال 1973 کشورهای پیشرفته ی صنعتی مجبور شدند تا به مساله انرپی که نیروی محرکه صنعت و رفاه اجتماعی آنها بود به شکل جدی تری بنگرند.

شاید یکی از دلایل به وجود آمدن آژانس بین المللی انرژی د رسال 1974 به رهبری کشور آمریکا که به تنهایی یک چهارم کل انرژی مصرفی جهان را مصرف می کند نیز ناشی از این مساله باشد.

یکی از وظایف این آژانس تهیه و تدوین برنامه های ذخیره سازی انرژی برای کشورهای عضو بود که در چهار چوب موارد ذیل ارایه می شود.

کاهش شدت انرژی

جایگزینی سوخت مقرون به صرفه

کاهش انرژی بری محصولات مصرف کننده ی انرژی

در علم اقتصاد مشخص شده است که یک ارتباط مستقیم بین مصرف انرژی سرانه با تولید نا خالص سرانه و رشد اقتصادی و رفاه و استاندارد زندگی وجود دارد.

نسبت تغیرات مصرف انرژی GPD (تولید ناخالصی ملی )

1985- 1995

متوسط رشد GPD متوسط رشد انرژی

آمریکا 2.3 1.08

آلمان 3.5 0.7-

چین 9.9 4.3

ترکیه 2.9 2.8

مصر 4.8 2.5

ایران 1.2 4.7

در جدول فوق نسبت تغیرات مصرف انرژی به تغیرات تولید ناخالص ملی ارایه شده است.با کمی دقت به این جدول به خوبی می توان دریافت که نحوه ی استفادهدیما از انرژی با کشورهای پیشرفته ی صنعتی و حتی کشورهای د رحال توسعه بسیار متفاوت است.فلذا با توجه به محدودیت منابع انرژی از یک سو و اثرات مخرب زیست محیطی ناشی از مصرف بی رویه ی انرزی به صورت یک ضرورت انکار نا پذیر در آمده است.

بر اساس آمارهای موسسه ی آمارهای انرژی در بخش صنعت 30% از انرژی مصرفی به علل بهینه نبودن نوع مصرف به هدر می رود.

و از سوی دیگر صنایع فلزی از نظر انرژی بری پس از صنایع شیمیایی در رتبه ی دوم قرار دارند فلذا لزوم توجه بیشتری به مقوله ی مصرف انرژی در این صنعت احساس می شود.

یکی از بخش هایی که در بخش ریخته گری بیشترین انرژی را مصرف می کند واحد کوره می باشد.که این مقاله پاره از راهکارهای علمی و عملی جهت بهینه سازی مصرف انرژی در واحد ذوب با کوره ی القایی را مورد بحث قرار می دهد.

لازم به ذکر است که این روش ها در شرکت صنعتی شوفاژ کار به کار گرفته می شود و کاهش قابل توجه مصرف انرژی و در نهایت قیمت تمام شده محصول را به دنبال دارد.

در راستای بهینه سازی مصرف انرژی در شرکت صنعتی شوفاز کار کمیته ای تحت عنوان کمیته بهره وری انرژی تشکیل شد که اعضای آن به شرح ذیل بودند:

مدیر کارخانه

مدیر واحد تولید

مدیرواحد تعمیرات و نگهداری

مدیرواحد برق

مدیر واحد برنامه ریزی

ریوس فعالیت های این کمیته عبارت بودند از:

حساس سازی

تعیین مراکز اصلی مصرف انرژی

اندازه گیری مصرف انرژی در واحد های مختلف

ایجاد انگیزه برای صرفه جویی

هدف گذاری و اولویت بندی اهداف

آموزش پرسنل درخصوص راهکارهای بهینه سازی

اطلاع رسانی و گزارش دهی موفقیت ها

جلب نظر مدیریت ارشد برای سرمایه گذاری

Monitoring & Taregting

اولین گام از حرکت کمیته بهره وری انرژی به سوی بهینه سازی مصرف ،اجرای یک متولوژی سیستماتیکی تحت عنوان نطارت و هدف گذاری می باشد.که به کمک این فاز می توان به اهداف زیر رست یافت:

بررسی میزان مصرف انرژی نسبت به گذشته

اثرات فصول سال بر آن

پیش بینی مصرف انرژی د رآینده با توجه به تغیرات حاصله

شناسایی دقیق تلفات انرژی

مقایسه با سایر صنایع مشابه

برسی روند تغیرات در گذشته

برنامه ریزی و هدف گذاری

بهینه سازی مصرف انرژی در واحدها 160 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 161

مقدمه

سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور

وزارت نفت جمهوری اسلامی ایران در راستای اجراس سیاست های استراتژیک کشور در بخش انرژی وبراساس ماده 121 قانون برنامه توسعه اقتصادی, اجتماعی وفرهنگی جمهوری اسلامی ایران به منظور اعمال صرفه جویی ومنطقی کردن مصرف انرژی, حفاظت از محیط زیست, همچنین اجرای مقدمات مرتبط با بهره برداری کارآمد وبهینه از انواع حامل های انرژی, در سال 1379 اقدام به تاسیس سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور نموده است.

به طور کلی فعالیت سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور برمعالعه وبررسی, بستر سازی واقدامات لازم برای بهینه سازی مصرف سوخت در تمامی فعالیت هاواموری که به نحوی که در فرایند تولید وچه به عنوان مصرف سوخت نهایی, سوخت مصرف می نماید. متمرکز می باشد.در این راستا وظیفه تهیه وتدوین معیارها, حرارت, مشتمل براستانداردهای ساخت تجهیزات, فرایندها, سیستم ها ووسایل وتجهیزات مصرف کننده انرژی نیز به عهده این سازمان می باشد. براین اساس فعالیت های اصلی سازمان در قالب موضوعات ذیل طبقه بندی می شود:

بهینه سازی مصرف سوخت در سیستم ها ووسایل حمل ونقل

1-بهینه سازی مصرف سوخت در بخش ساختمان ومسکن

2- بهینه سازی مصرف سوخت در صنایع

3- کمک به رشد تکنولوژی وبهبود کیفیت محصولات از لحاظ مصرف انرژی در صنایع سازنده تجهیزات مصرف کننده سوخت

4- توسعه فرهنگ مصرف بهینه انرژی در سطوح مختلف جامعه از طریق نشر کتب, مجلات ومقالات, تدوین برنامه های لازم در رسانه های گروها, آگاه سازی وآموزش عمومی وهمچنین ایجاد سیستم های تشویقی در جهت تعمیق فرهنگ بهینه سازی مصرف انرژی

5- حمایت مالی وپشتیبانی علمی از فعالیت های بخش های غیر دولتی وموسسات پژوهشی ودانشگاه ها در زمینه ارتقاء فن آوری های صرفه جویی انرژی وفراهم نمودن زمینه های علمی بهبود مدیریت مصرف انرژی

با تاسیس سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور در سال 1379 فعالیت های مدیریت انرژی واستاندارد سازی مصرف انرژی در بخش های مختلف مصرف کننده کشور از جمله صنعت, شتاب بیشتری گرفته ووارد مرحله تازه ای گردید. همزمان با این اقدامات, حساسیت صاحبان صنایع به امر انرژی نیز این امید را تقویت می کند که آینده ای نزدیک, مدیریت مصرف انرژی در صنایع کشور, جایگاه اصلی خود را بیابد. با توجه به قیمت فراورده های نفتی در داخل کشور, یارانه پرداختی دولت, محدودیت منابع فسیلی, رشد بالای مصرف سالیانه انواع حامل های انرژی در ایران, عدم کارایی فنی واقتصادی مصرف انرژی, امکان صادرات فراوده های نفتی در صورت صرفه جویی واحد های تولیدی ومسائل ومشکلات مرتبط با محیط زیست ناشی از مصرف غیر منطقی وناکارایی سوخت, مدیریت مصرف انرژی وبالا یردن بازده وبهره وری انرژی را در صنایع به یک ضرورت تبدیل کرده است.

بخش صنعت از جمله بخش های عمده مصرف انرژی در کشور است مطابق با اطلاعات ارائه شده در تراز نامه انرژی کشور در سال 1380 مصرف این بخش بالغ بر 159 میلیون بشکه معادل نفت خام می گردد. که در میان بخش های مصرف کننده دیگر پس از بخش های خانگی وتجاری با مصرف 1/275 میلیون بشکه معادل نفت خام وبخش حمل ونقل با مصرف حدود 5/194 میلیون بشکه نفت خام از جایگاه سوم برخوردار است. بخش صنعت حدود 4/26 درصد از کل مصرف نهایی انرژی کشور را در سال 1380 به خود اختصاص داده است. وبراساس حامل های مختلف انرژی شامل فراورده های نفتی به میزان 87/33 درصد, گاز طبیعی, 37/48 درصد, سوخت های جامد8/4 درصد وبرق 96/12 درصد بوده است.

مقایسه شدت انرژی زیر بخش های صنعتی کشور ودنیا, نشان می دهد که این شاخص در ایران به طور متوسط 2تا 3 برابر مقادیر متوسط دنیا می باشد. همچنین عدم کارایی فنی مصرف انرژی وهدر رفتن قریب به یک سوم از کل انرژی در فرایند های صنعتی واثرات زیست محیطی ناشی از آن, ضرورت بهینه سازی مصرف انرژی در صنایع را واضح وآشکار می سازد. شناخت صنایع انرژی بر در راستای صرفه جویی وافزایش کارایی در مصرف انرزی از نخستین اقدامات لازم می باشد. از جمله اقدامات لازم وعملی در زمینه مدیریت مصرف انرژی, توجه به راهکارهای صرفه جویی انرژی در کارخانجات مختلف است. این امر از طریق انجام ممیزی انرژی در کارخانه ها جهت مشخص نمودن فرصت های صرفه جویی وعملی ساختن راهکارهای حاصل از ممزی انرژی وتدوین وبکار گیری معیار مصرف سوخت وانرژی در آنها امکان پذیر است.

محیط زیست وبهینه سازی مصرف انرزی:

صفحه اصلی: بهینه سازی مصرف سوخت: محیط زیست وبهینه سازی مصرف انرژی

نفت خام, ترکیبی از مواد مختلف شیمیایی است که هر یک به تنهایی, آلاینده مهمی به شمار می آیند. هیدروکربورهای سبک وسنگین, مواد حلقوی(مانند بنزین,تولوئن, وغیره) فلزات سنگین(مانند نیکلووانادیم وکبالت) عوامل گوگردی( مانند هیدروژن سولفوره مرکاپتان ها) وغیره از آن جمله اند. با این همه صنایع نفت ایران همههنگ با فناوری های زمانه, نسبت به کاهش آلاینده های موجود در فراورده های نفتی اقدام وسعی نموده است که فراورده های نفتی کشور را در حد استاندارد قابل قبول جهانی عرضه نماید. علاوه براین در زمینه فعالیت های زیست محیطی در کشور نیز در پاره ای از موارد پیشگام بوده است. به ویژه در سه سال اخیر به شهادت همه دوستداران طبیعت ومحیط زیست, مقوله محیط زیست را به همراه پذیرش هزینه های قابل توجه آن در زمره فعالیت های اصلی خود منظور کرده وبه اقدامات گسترده ای مبادرت ورزیده است. البته باید توجه داشت که فعالیت هایی که منجر صرفه جویی وبهینه سازی در مصرف انرژی می شود به طور محیطی دارای آثار مثبت زیست محیطی است.

آلودگی محیط زیست ناشی از فعالیت های متنوع انسانی است . در این میان سوخت فسیلی از جمله مهم ترین عوامل ایجاد آلودگی های وسیع محیط زیست است. از آنجا که بخش انرژی هم تولید کننده وهم مصرف کننده عمده انرژی به شمار می آید, ضرورت توجه این بخش به حفاظت محیط زیست واجد اهمیت غیر قابل انکار است. به همین سبب وزارت نفت در سه سال اخیر عملیات گسترده ای در این زمینه داشته که در این جا به مهم ترین اقدامات وسیاست های ناظر برحفاظت از محیط زیست اشاره می شود:

تشکیل سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور بنزین بدون سرب

کاهش گوگرد نفت گاز وسایل نقلیه همگانی

گسترش استفاده از گاز طبیعی در شهرها وصنایع

ارتقای بازدهی سوخت موتورهای بنزینی ودیزلی

همیاری در توسعه اتوبوس رانی

ساخت نفت کش دوجداره

ایجاد تسهیلات سیار فراورش نفت خام

بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی در کارگاههای صنعتی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی در کارگاههای صنعتی

دبیر راهنما:

استاد آزاد منش

گرد آورنده:

قدرت ا... خرماآبادی

بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی در کارگاههای صنعتی

مقدمه:

اغلب دستگاهها و مصرف کنندگان الکتریکی برای انجام کار مفید نیازمند مقداری راکتیو برای مهیا کردن شرایط لازم برای کار هستند بعنوان مثال موتورهای الکتریکی AC برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی، نیازمند تولید شار مغناطیسی در فاصله هوایی موتور هستند. ایجاد شار تنها توسط توان راکتیو امکان پذیر است و با افزایش بار مکانیکی موتور مقدار توان راکتیو بیشتری مصرف می گردد.

عمده مصرف کنندگان انرژی راکتیو عبارتند از:

1)- سیم های الکترونیک قدرت

الف) مبدلهای AC/DC (RecTifier )

ب) مبدلهای DC/AC (INVERTER )

ج) مبدلهای AC/AC (Converter )

2) مصرف کنندگان یا تجهیزاتی که دارای منتخه غیر خطی هستند:

3) متعادل سازهای بارهای نا متعادل.

4) تثبیت کنندهای ولتاژ

5) کوره های القایی

6) کوره های قوس الکتریکی

7) سیستم های جوشکاری AC/DC

-انتقال انرژی راکتیو، انتقال جریان الکتریکی است و انتقالش نیازمند به کابل با سطح مقطع بزرگ تر دکل های فشار قوی مقاومتر، و در نتیجه هزینه های مازاداست، و همچنین افزایش تلفات الکتریکی وکاهش راندمان شبکه را نیز همراه دارد. و در مواردی مانند کاربردهای الکترونیک قدرت و متعادل سازی بارهای نا متعادل حتی انتقال انرژی راکتیو هم کار ساز نبوده و باید انرژی در محل تولید نشود.

خازن بعنوان تولید کننده انرژی راکتیواست اما خازن توان راکتیو را تولید نکرده بلکه مصرف کننده آن نیز می باشد. فقط در زمان که ملف در خود انرژی ذخیره می نماید (توان راکتیو که از شبکه می کشد)، خازن، انرژی ذخیره خود را به شبکه تحویل می دهد. و در زمانی که علف و خازن در کنار همدیگر قرار گیرند موجبات تبادل انرژی بین علف و خازن گشته و دیگر تبادل انرژی بین مصرف کننده و شبکه صورت نمی گیرد.

تثبیت ولتاژ:

مورد استفاده دیگر خازن، تثبیت ولتاژ محل تغذیه باراست افزایش بار به معنی افزایش دامنه جریان کشیده نشده از شبکه زدیاد افت ولتاژ در محل تغذیه است.

تقویت شبکه:ب

تقویت شبکه به معنی کاهش امپرانس معادل شبکه در محل تغذیه می باشد انجام این مهم با افزایش ولتاژ شبکه و با تغذیه چند سوبه بار امکان پذیر است که برای اکثر مصرف کنندگان امکان پذیر نیست.

کاهش بار:

افت ولتاژ از حد مجاز را با تقلیل دادن بار و تنظیم متوالی زمانی بهره برداری دستگاهها می توان جبران نمود.

استفاده از خازن

با تزریق کردن Q وار تتوان راکتیو به شبکه در محل مصرف ولتاژ از U1 به U2 افزایش پیدا کرد. که ولتاژ U2 از فرمول تقریبی زیر به دست می آید:

قدرت اتصال کوتاه شبکه در محل مصرف: S

قدرت راکتیو پیاده سازی شده : Q

با استفاده از ویژگی فوق می توان به تثبیت ولتاژ پرداخت. البته باید دانست که تثبیت ولتاژ و تنظیم ضریب توان بصورت همزمان امکان پذیر نیست.

تمامی خازنها بصورت تکفاز بسته می شوند و در ولتاژهای پایین سه خازن تکفاز بصورت ستاره یا مثلث به متصل می شوند.

ضریب توان:

ضریب توان معیاری برای سنجش میزان توان راکتیو مورد نیاز دستگاههای برای تبدیل انرژی می باشند. ضریب توان طبق تعریف عبارت است از نسبت توان اکتیو به کل توان الکتریکی

بهینه سازی فعالیت میکروارگانیسمها در تصفیه فاضلاب 23ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 23

بهینه سازی فعالیت میکروارگانیسمها در تصفیه آب و فاضلاب

نگاه کلی

فاضلاب یا پالایشگاه نفت دارای زیادی روغن و چربی به صورت ذرات معلق ، هیدروکربن‌های سبک و سنگین ، فنل و مواد آلی حل شده دیگر است که اگر بدون تصفیه در محیط تخلیه شود، خطر آلودگی محیط زیست را در پی خواهد داشت. برای تصفیه این فاضلابها ، ابتدا از یک بخش جدا کننده روغن و به دنبال آن ، از یک فرایند تصفیه بیولوژیکی برای حذف کامل مواد آلی باقیمانده ، استفاده می‌کنند که شامل دو بخش است:مخزن هوادهی: که در این مخزن ، فاضلاب ورودی با هوا و توده‌ای از میکروارگانیسم‌های هوازی برای مدتی که می‌تواند از 4 تا بیش از 24 ساعت متغیر باشد، در تماس قرار می‌گیرد. عمل هوادهی برای تامین اکسیژن کافی مورد نیاز فعالیت توده میکروبی (لجن فعال) توسط هم‌زن دائم انجام می‌گیرد.

مخزن ته نشینی: که مایع و ذرات جامد لجن فعال را از هم جدا می‌کند.

عوامل بازدارنده

اصولا هر عاملی که حالت سمی برای میکروارگانیسم‌ها داشته باشد یا به هر دلیل عملکرد آنها را دچار توقف نماید، « عامل بازدارنده » نام دارد. مسمومیت باکتریها ممکن است بدلیل یکی از عوامل زیر باشد:وجود مواد آلی نظیر فنل ، فورفورال ، هیدروکربنها ، H2S و مواد آروماتیک

حضور ترکیبات فلزات سنگین مثل یونهای سرب ، نیکل و کروم.

غلظت خیلی زیاد مواد معدنی محلولبعضی از این مواد خاصیت تسریع کنندگی روی عملکرد لجن فعال دارند و بازدهی آن را بالا می‌برند. در نتیجه سرعت تصفیه فاضلاب ، افزایش یافته ، زمان ماند فاضلاب در حوضچه هوادهی کاهش می‌یابد.

مواد و روشها

ابتدا برای مطالعه اثر عامل بازدارنده فنل ، آزمایشها به ترتیب زیر صورت گرفت:در شش ارلن ، هر کدام 100 میلی‌لیتر از لجن فعال گرفته شده از تصفیه‌خانه پالایشگاه و 150ml از فاضلاب ورودی به سیستم بیولوژیکی همان تصفیه‌خانه ، ریخته شد. به ارلن‌ها به‌ترتیب 0 ، 10 ، 20 ، 50 ، 100 ، 200 پی‌پی‌ام (ppm) فنل اضافه کردند و عمل هوادهی توسط همزدن در شٍیکر (shaker) با 270 دور در دقیقه به مدت 6.5 ساعت انجام شد و دمای آزمایشگاه در حدود 18 تا 20 درجه سانتی‌گراد بود. سپس فاضلاب به مدت 19 ساعت در حالت سکون باقی ماند و پس از ته‌نشینی میزان COD و کدورت طبق روشهای استاندارد تعیین گردید. مقدار COD فاضلاب همراه با غلظت مشخص فنل ، قبل و بعد از تصفیه ، اندازه‌گیری و با هم مقایسه گردید.

در قسمت دوم ، اثر گلیسیرین ، به‌عنوان یک ماده تسریع کننده ، مورد آزمایش قرار گرفت. در شش ارلن 100 میلی‌لیتر از لجن فعال و 150 میلی‌لیتر از فاضلاب ورودی به سیستم هوازی بیولوژیکی ریخته شد و به هر ارلن ، مقدار مشخص بین 0 تا 400 ppm گلیسیرین اضافه گردید و عمل هوازدهی توسط شِیکر در مدت زمان 48 ساعت ، در دمای 18 تا 20 درجه سانتی‌گراد انجام گرفت. سپس عمل ته‌نشینی به مدت 2 ساعت صورت گرفت و مقادیر COD بعد از تصفیه و کدورتها اندازه‌گیری شد. COD فاضلاب اولیه همراه مقادیر متفاوت گلیسیرین نیز قبلا اندازه‌گیری شده بود. بنابراین اعداد بدست آمده در مورد COD قبل از تصفیه ، با COD بعد از تصفیه مربوط به غلظت مشخص گلیسیرین با هم مورد ارزیابی قرار گرفتند.

در سری سوم آزمایشها ، اثر یک عامل تسریع کننده ، یعنی مالتوز ، روی عملکرد سیستم لجن فعال ارزیابی شد. آزمایش مطابق روش انجام شده برای گلیسیرین و فنل انجام شد. غلظتهای متفاوت از مالتوز بین 0 تا 400 ppm بکار رفت. شرایط شامل دمای 18 تا 20 درجه سانتی‌گراد و زمان هوادهی 48 ساعت و دور شِیکر 225 دور و زمان ته‌نشینی 2 ساعت بود، در انتها مقادیر COD و کدورت بعد از تصفیه اندازه‌گیری شد و با مقادیر COD فاضلاب اولیه همراه با غلظت مشخص مالتوز مقایسه گردید.

نتایج و بحث

با افزایش غلظت فنل از 0 تا 100 ppm ، مقدار حذف COD افزایش می‌یابد. این افزایش از 40% به 59% است، ولی از این غلظت به بعد ، میزان حذف COD کاهش می‌یابد، بطوری‌که در 200ppm به 46% می‌رسد. این مطلب نشان می‌دهد که با افزایش غلظت فنل تا 100ppm یا به عبارتی افزایش COD اولیه درصد حذف توسط میکروارگانیسم‌ها بالا می‌رود، اما در غلظتهای بالاتر بدلیل تاثیر سمیّت فنل روی فعالیت توده میکروبی ، درصد حذف COD کاهش می‌یابد. این نتایج ، نشانگر این است که فاضلابهای آلوده به فنل تا غلظت 100ppm در زمانهای کوتاه ماند ، تغییر زیادی روی روند تصفیه بیولوژیکی ایجاد نمی‌کنند، ولی از این غلظت بیشتر درصد حذف COD کم می‌شود.با افزایش غلظت فنل از 20ppm ، کدورت فاضلاب تصفیه شده به‌شدت افزایش می‌یابد. علت این امر این است که افزایش غلظت فنل باعث جلوگیری از عمل انعقاد و لخته‌سازی ذرات معلق و میکروارگانیسم‌ها شده است و ذرات معلق همراه با فاضلاب تصفیه شده خارج می‌شوند و کدورت را افزایش می‌دهند. اثر کدورت از غلظت 50ppm به بالا تقریبا ثابت می‌ماند.با افزایش غلظت 100 تا 200 ppm گلیسرین ، COD فاضلاب تصفیه شده حدود 12% افزایش می‌یابد، اما درصد حذف COD نیز به شدت افزایش می‌یابد، بطوریکه درصد حذف COD از 57% در غلظت صفر به 79% در غلظت 200ppm می‌رسد که نشانگر افزایش راندمان حذف COD با افزایش مقدار بار آلودگی است.کدورت فاضلاب خروجی از غلظت 0 تا 400 ppmگلیسرین ، پیوسته در حال کاهش است، بطوری