میزان تركیبات آلی گوگرددار موجود در نفت خام ایران، بین 0.25 تا 3.23 درصد وزنی تخمین زده شده است[1] ، لذا ایران از جمله كشورهایی است كه دارای بالاترین مقدار تركیبات آلی گوگرددار، در ذخایر نفتی خود می باشد. احتراق مواد سوختی حاصل از نفت خام، مثل گازوئیل و بنزین موجب تولید و نشر اكسیدهای گوگردی شده كه باعث آلودگی محیط زیست و ایجاد باران های اسیدی و غیرفعال شدن كاتالیستهای شیمیایی می شود . همچنین باران های اسیدی موجب حل شدن مواد ساختمانی، سمی شدن دریاچه ها و از بین رفتن جنگلها می شود. درصد گوگرد زیاد ، در اکثر فرآورده های نفتی مضر است و حذف یا تبدیل آن ها به مواد بی ضرر، یکی از فرایندهای مهم در پالایشگاه ها است. وجود ترکیبات گوگردی در بنزین مضر است زیرا گوگرد سبب خوردگی در قسمت های مختلف موتور می شود و مخصوصأ در زمستان به علت جمع شدن محلول در آب، که در نتیجه ی احتراق به دست می آید، سبب خوردگی شدید میل لنگ می شود. به علاوه مرکاپتانهای محلول در مواد نفتی، مستقیمأ در مجاورت هوا موجب خوردگی مس و برنج می شود.
گوگرد ها، دی سولفورها و تیوفن ها، کم تر خورنده هستند اما موجب کم شدن عدد اکتان در مجاورت تترا اتیل سرب می شوند. قسمت اعظم H2S در موقع تقطیر نفت در درجه ی حرارت 300 و 400 درجه ی فارنهایت از نفت خارج می شود. گوگرد در مازوت ایجاد خوردگی شدید نموده و در روغن ها باعث کم شدن مقاومت، در مقابل اکسید شدن می شود و رسوبات سختی را به وجود می آورد. [2]
بررسی های انجام گرفته در 33 کشور جهان نشان می دهد که مقدار گوگردِ سوخت، در تمام نمونه های اخذ شده، نسبت به سالیان قبل كاهش قابل ملاحظه ای داشته است. در سال 1995 مقدار گوگرد در سوخت های دیزل در اكثر كشورهای مورد مطالعه بین1000 تا 2000 mg/kg) ) متغیر بوده است، در حالی كه در سال 1998 این مقدار به حداكثر 50 تا 500 (mg/kg) كاهش پیدا كرده است. با این وجود، كاهش یاد شده در سال های آینده باید تداوم یابد.
بر اساس مقررات كنترل آلاینده ها مقدار گوگرد در سوخت های گازوئیلی، برای كشورهای اتحادیه اروپا تا سال 2005 حداكثر mg/kg 50 و برای ایالات متحده و كانادا تا سال 2006 مقدار 15 mg/kg  بوده است.در كشور ژاپن برنامه كاهش مقدار از 500 به 50 (mg/kg) تا سال 2003 در بعضی از مناطق اجرا شده است. در حال حاضردر برخی از كشورهای اروپایی مانند بلژیك، دانمارك، فنلاند، هلند، نروژ، لهستان و انگلیس، گازوئیل هایی با مقدار 500 mg/kg نیز تولید می شود. نكته حائز اهمیت اینكه هم اكنون در كشورهای آلمان، سوئد و ایتالیا، تهیه گازوئیل با میزان گوگرد 10 mg/kg نیز امكان پذیر است. بر اساس آمار، حداكثر مقادیر مجاز گوگرد برای سوخت های دیزلی در تعدادی از كشورهای جهان عبارآزمایش از : اروپای متحد، ایالات متحده و كانادا، مكزیك، ژاپن، تایلند و سنگاپور 500PPM ، هنگ كنگ PPM350 و استرالیا کم تر از 500PPM [3].
از سال 2006 مقررات زیست محیطی تاکید بیشتری بر گوگردزدایی شدید [1]جهت دستیابی به خصوصیات سوخت دیزل با گوگرد فوق پایین [2] (ULSD) دارد که در این نوع بایستی حداکثر میزان مجاز گوگرد در سوخت دیزل ppm 15 باشد. این محدودیت­ها، می تواند روی جنبه­ های اقتصادی تأثیر گذار ­باشد. به همین منظور تا کنون عملیات زیادی جهت حذف مناسب گوگرد صورت گرفته است. [3]
پیش از بحث اصلی لازم است که مختصری در ارتباط با نفت و موادتشکیل دهنده آن بدانیم:
1-1-موادتشکیل دهنده نفت خام [4]
نفت خام اساسا، مخلوطی از هیدروکربنها است و حتی عناصر غیر هیدروکربنی آن نیز معمولا بصورت مولکولهای پیچیده ای هستند که خاصیت هیدروکربنی شان غلبه دارد، ولی نفت خام در عین حال حاوی مقادیر اندکی اکسیژن ، گوگرد ، نیتروژن ، وانادیم ، نیکل و کروم است. مواد سازنده نفت، با توجه به محل و شرایط تشکیل، از نظر نوع هیدروکربون و همچنین از نظر ترکیبات هترواتم متفاوت است. بنابراین مقدار درصد مواد سازنده نفت، بسته به منبع نفتی می تواند متفاوت باشد. بطور کلی مواد سازنده نفت عبارتند از: هیدروکربنها ، ترکیبات اکسیژنه – گوگرده – ازته ، مواد معدنی.
1-1-1-هیدروکربنها
چون تعداد هیدروکربنهای موجود در نفت، نامحدود و جداکردن آنها بطور کامل خیلی مشکل می باشد، لذا آنها را در سه گروه کلی طبقه بندی می نمایند که عبارتند از: پارافین ها ، نفتن ها و آروماتیکها. علاوه بر این گروه چهارمی نیز وجود دارد، یعنی همان اولفین هایی که در نتیجه فرایند هیدروژن زدایی از پارافین ها و نفتن هاتشکیل می شود.
1-1-2-پارافین ها (آلکان)
مشخصه هیدروکربنهای پارافینی، اتصال اتمهای کربن به وسیله پیوندهای ساده است. سایر پیوندها نیز با اتمهای هیدروژن، سیر شده است. فرمول عمومی پارافین ها ، CnH2n+2 است.
1-1-3-اولفین ها (آلکن ها)
اولفین ها بطور طبیعی در نفت خام وجود ندارد، بلکه در خلال فراورش نفت تشکیل می شود. فرمول عمومی آنها CnH2n است. معمولا وجود اولفین ها در فراورده نهایی، نامطلوب است، زیرا فعالیت پیوندهای دوگانه، باعث می شود که ترکیبات اولفین دار آسانتر اکسیده و بسپارش شوند. در برش های بنزین با گستره نقطه جوش ، وجود برخی اولفین ها مطلوب است زیرا اولفین ها دارای اعداد اکتان پژوهشی بالاتری[3] ، در مقایسه با ترکیبات پارافینی با تعداد اتمهای کربن یکسان، می باشند.
1-1-4-نفتن ها (سیکلو آلکانها)
هیدروکربنهای سیکلو پارافینی ای که تمام پیوندهای آزاد اتمهای کربن شان با هیدروژن، سیر شده نفتن نامیده می شود. در نفت خام ، انواع بسیاری از نفتن وجود دارد، ولی بجز در مورد ترکیبهای دارای جرم مولکولی اندک، نظیر سیکلوپنتان و سیکلو هگزان، معمولا بصورت ترکیبهای جداگانه تفکیک نمی شود. طبقه بندی آنها با توجه به گستره نقاط جوش صورت می گیرد.
1-1-5-آروماتیکها
گروه هیدروکربنهای آروماتیکی، از نظر شیمیایی و فیزیکی، تفاوت بسیاری با پارافین ها و نفتن ها دارد. هیدروکربنهای آروماتیکی، شامل یک حلقه بنزنی سیر نشده، ولی بسیار پایدار می باشد و اغلب مانند یک ترکیب سیر شده عمل می کند.
1-1-6-ترکیبات اکسیژنه
مقدار درصد اکسیژن در نفت از 3 درصد تجاوز نمی کند و اغلب در ساختمان مولکولهای سنگین، به حالت ترکیب یافت می شود. ترکیبات اکسیژنه موجود در نفت شامل اسیدها و فنل ها می باشد. فنل ها بمقدار کم در روغن های کالیفرنیا و رومانی وجود دارد. اسیدهای موجود در نفت، بیشتر بصورت مشتقات سیکلو آلکانها یا نفتنی است.
1-1-7-ترکیبات گوگردی

اغلب نفت ، شامل گوگرد آزاد بصورت محلول است که در اثر تبخیر کریستالیزه می گردد. گوگرد ممکن است بصورت هیدروژن گوگرده –

خرید اینترنتی فایل کامل :

 تیوفرمرکاپتان – تیواتر – دی گوگرد و گوگرد کربن و گوگرد کربنیل وجود داشته باشد. سایر ترکیبات نفت شامل: مرکاپتان ها، انواع سولفیدها، پلی سولفیدها، تیوفن ها و ترکیبات تیوفنی که در قسمتهای سنگین نفت خام متمرکز هستند. در قسمتهای سبک نفت خام هیدروژن سولفید نیز یافت می شود. در بعضی از نفت ها، گوگرد به صورت عنصری نیز وجود دارد.

در اینجا یادآوری می شود که خاصیت خورندگی نفت شرق و بوی نامطبوع آن بعلت وجود این ترکیبات می باشد.
1-1-8-ترکیبات ازته
روغنهای معدنی می توانند تا 1/5 درصد ازت بصورت ترکیبهای آلی دارا باشند.
1-1-9- مشتقات فلزی
هرگاه مواد باقیمانده از تقطیر نفت را بسوزانند، مانند زغال از خود خاکستر باقی می گذارد که شامل برخی از ترکیبات فلزی است. این ترکیبات بیشتر مربوط به عناصری از قبیل سیلیس – آهن – آلومینیوم – کلسیم – منیزیم – نیکل و سدیم باشد. ضمنا وانادیم در خاکستر برخی از نفت ها بدست آمده است و وانادیم را معمولا از نفت استخراج نموده ، در صنایع فولادسازی مورد استفاده قرار می دهند. مقدار این فلز در حدود 400ppm یعنی 400 گرم به ازای یک تن می باشد.
از آنجا که در این پروژه ، حذف ترکیبات گوگردی از نفت خام، از اهمیت خاصی برخوردار است، در مورد گوگرد و مشخصات آن اطلاعات داده شده در این بخش ، سودمند خواهد بود.
مقدار گوگرد و API[6] دو خاصیتی هستند که بیشترین اثر را در ارزش گذاری بر روی نفت خام دارند. مقدار گوگرد بر حسب درصد وزنی گوگرد بیان می شود و بین 0.1 تا 5 درصد تغییرمی کند(در نفت خام). نفت هایی که بیش از %0.5 گوگرد دارند معمولا نیازمند فرآورش گسترده و گوگردزدایی هستند. [1]
1-2-روش های گوگرد زدایی
روش های مختلفی برای استخراج ترکیبات گوگردی ساده از برش های سبک نفتی به وسیله ی مواد شیمیایی و حلال ها توسعه یافته اند، ولی تنها تعداد کمی از آنها می توانند برای برش های سنگین، از قبیل نفت سیاه باقیمانده و یا نفت خام که ترکیبات گوگردی اصلی آنها از نوع تیوفن است به کار می رود. ساده ترین ترکیب برای گوگرد زدایی، مرکاپتانها هستند که اغلب با روش زیر گوگرد زدایی می شوند:
1-2-1-مركاپتان زدایی از برشهای نفتی[1]
گروه های مختلف مركاپتان از سمی ترین و فرارترین آنها (متیل و اتیل مركاپتان با وزن مولكولی كم) تا مركاپتانهای سنگین ( با زنجیره هیدروكربنی شاخه دار ) تقسیم بندی می شوند. سولفید هیدروژن و مركاپتانهای سبك C1-C3 سمی و فرار، بودار و به شدت خورنده می باشد .
در طی فرایندهای پالایش برشهای حاوی مركاپتان، پسابهای قلیایی – گوگردی سمی تولید می شود لذا تولید، انتقال، ذخیره سازی و پالایش این برشها دارای مسایل و مشكلات تكنولوژی و زیست محیطی جدی می باشد.دو فرایند معمول، برای مرکاپتان زدایی فرایند DMD و DMC است:
1-2-1-1-مرکاپتان زدایی از مقطر(DMD)[7]
فرایند DMD ، مركاپتان زدایی از برشهای نفتی می باشد . در این فرایند با بهره گرفتن از محلول كاستیك، مرکاپتانهای سبک به همراه H2Sو COS، CS2 از برش نفتی حذف و مركاپتانهای سنگین خورنده و فعال به دی سولفیدها تبدیل می شود. اولین واحد صنعتی با بهره گرفتن از كاتالیست IVKAZ، از نرمال پنتان ، مركاپتان زدایی شده در روسیه در سال 1974 راه اندازی شد .
فرایند DMD در مقایسه با فرایندهای مشابه ، تفاوت ها و مزایای قابل ملاحظه ای را دارد كه در زیرارائه می گردد:    شده اند:
الف – در فرایند DMD ،‌ از كاتالیست هموژن ، پایدار و بسیار فعال IVKAZ استفاده می شود . این كاتالیست بسیار فعالتر و پایدارتر از كاتالیست های فرایندهای مشابه می باشد.
[1] – Deep Desulfurization
[2] – ultra low sulfur diesel(ULSD)
[3] -Research Octan Namber
[4] -activated sulfur
 
[5] -unactivated sulfur
 
6-American Petroleum Institute(API)
7-Demercaptanization of Distillate(DMD)

:

واژگان کلیدی: شیرخشک نوزادان، غذای کودک، سرب،کادمیوم.

______________

Association Official Analytical chemists [1]

بیان مساله:

افزایش میزان فلزات سنگین از جمله سرب و کادمیوم در شیر خشک نوزادان و غذای کودک باعث نگرانی والدین و تولید کنندگان این محصول می گردد وجود بعضی از عناصر بخصوص فلزات سنگین برای رشد و سلامتی بدن مضر می باشند که از جمله فلزات سنگین مضر برای بدن سرب، کادمیوم، آرسنیک و غیره می باشد. این عناصر سمی بوده به طوریکه سرب وکادمیوم باعث افزایش فشار خون، ناتوانی جسمی ویادگیری، خواب آشفته و کم خونی می شود. میزان حد مجاز سرب درشیرخشک نوزادان وغذای کودک در ایران ppb 20 کادمیوم درشیرخشک نوزادان برابرppb 5 و درغذای کودک برابرppb 100می باشد (1،2،61).

1-2 اهداف، فرضیات و سوالات تحقیق:

اهداف تحقیق(اهداف کلی،اهداف جزئی)

اندازه گیری میزان فلزات سنگین سرب و کادمیوم در انواع شیر خشک نوزادان و غذای کودک موجود در بازار (داخلی و وارداتی ) به روش اسپکترومتری جذب اتمی با کوره (GFAAS)^_1

فرضیات تحقیق:

• میزان فلزات سنگین سرب و کادمیوم در شیر خشک نوزادان موجود در بازار(لاکتانا1، لاکتانا 2، گیگوز1، گیگوز2، ببلاک1، ببلاک2، ببلاک3، بیومیل، نان1، هومانا1، هومانا2، هومانا3) بیشتر از حد مجاز استاندارد ایران می باشد.

• خرید اینترنتی فایل کامل :

   

•  

• میزان فلزات سنگین سرب وکادمیوم در غذای کودک موجود در بازار { غنچه(حریره بادام، گندمین با شیر، پنج غله با شیرومخلوط میوه)پوره4، پوره5، انشور، سرلاک(گندم وعسل با شیر،گندم ومیوه باشیر، برنج با شیر)،(گندم وتکه های خرما با شیر، گندم وموز باشیر، گندم وشیر)} بیشتر از حد مجازایران می باشد.

سوالات تحقیق

• آیامیزان فلزات سنگین سرب وکادمیوم درشیرخشک نوزادان موجود در بازار با نشان های تجاری فوق (لاکتانا1، لاکتانا2، گیگوز1 گیگوز2، ببلاک1، ببلاک2، ببلاک3، بیومیل، نان، هومانا1، هومانا2، هومانا3) بیش ازحد مجاز ایران است؟
• آیا میزان فلزات سنگین سرب و کادمیوم در غذای کودک موجود در بازار با نشان های تجاری فوق {غنچه(حریره بادام، گندمین با شیر، پنج غله با شیر و مخلوط میوه) پوره 4، پوره5، انشور، سرلاک (گندم وعسل باشیر، گندم ومیوه با شیر، برنج باشیر)، (گندم وتکه های خرما با شیر، گندم وموز با شیر، گندم وشیر)} بیش ازحدمجازایران است؟

___________________

Graphit Furnace Atomic Absorption Spectrometry.^_1

1-روش تحقیق و پژوهش

تعداد 12 نمونه از انواع شیر خشک نوزادان و12 نمونه غذای کودک موجود در سطح بازار که از هر نمونه 3 بار نمونه برداری و در هر آزمایش 3 تکرار انجام خواهد گرفت.

نمونه ها به آزمایشگاه های کنترل مواد غذایی، آشامیدنی، آرایشی و بهداشتی معاونت غذا و دارو دانشگاه علوم پزشکی چهارمحال و بختیاری – شهرکرد و کیمیا پژوه(همکاروزارت بهداشت )جهت انجام آزمایشات مربوطه انتقال داده شد.

لوازم شیشه ای و کروزه های چینی مورد استفاده به مدت 24 ساعت قبل از استفاده در اسید نیتریک 10% و سپس با آب دیونیزه شستشو و خشک شدند و کروزه ها به وزن ثابت رسیده و مقدار 5 گرم از هر نمونه شیر خشک نمونه برداری و بعد محتوی داخل کپسول را روی شعله حرارت داده(عمل دوده گیری)، آنگاه کپسول راداخل کوره الکتریکی با دمای 250 درجه سیلسیوس قرار داده و هر ساعت 50 درجه سیلسیوس به آن اضافه گردیده تا به 550 درجه سیلسیوس برسد(52).

پس از 6 ساعت ظروف از کوره خارج و پس از سرد شدن، خاکستر حاصل را در 2 میلی لیتر اسید نیتریک 65% حل نموده و با آب مقطر محتوی 2% اسید نیتریک به حجم 50 میلی لیتر رسانده خواهد شد.

برای تهیه محلول مورد استفاده دستگاه از کتاب AOAC و دستور العمل دستگاه استفاده گردید. در حقیقت روش استفاده شده در مراحل تهیه محلول و اندازه گیری غلظت در نمونه ها تلفیقی از روش های AOAC و دستور العمل دستگاه می باشد. دستگاه جذب اتمی مورد استفاده در این تحقیق Varian و تک پرتو با یک گراند دیتریوم می باشد و نوع سوخت مصرفی برای جذب اتمی کوره زغالی با گاز آرگون می باشد. روش استفاده شده و شرایط دستگاه برای اندازه گیری طبق کتاب دستور العمل دستگاه تنظیم گردید.

برای تعیین مقدار سرب و کادمیوم از روش اسپکترومتری جذب اتمی کوره استفاده خواهد شد. برای این کار 3 نمونه استاندارد از محلول تیترازول سرب و کادمیوم تهیه شده. سپس مقدار جذب نمونه ها توسط کوره بدست آمده و منحنی کالیبراسیون آن توسط رایانه رسم گردیده و سپس مقدار جذب نمونه ها انواع شیر خشک نوزادان و غذای کودک خارجی و داخلی(بسته بندی شده)با توجه به شماره گذاری توسط دستگاه تعیین شده وبااستفاده ازمنحنی کالیبراسیون مقادیر سرب و کادمیوم در نمونه ها بر حسب نانوگرم بر گرم (ppb) به دست خواهد آمد. در نهایت کلیه اطلاعات و داده ها با بهره گرفتن از نرم افزار آماری SPSS مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار خواهد گرفت.

جریان سیال نقش مهمی در صنایع پیرامون ما همچون توربوماشین­ها، سیستم­های هیدرودینامیکی ، صنایع هوا و فضا، صنایع نفت و گاز و بسیاری موارد دیگر ایفا می کند. از آن جا که در اکثر صنایع و سیستمها، رژیم جریان به صورت آشفته است، بنابراین این نوع جریان از اهمیت فوق العاده ای برخوردار می باشد. دلیل اهمیت آن این است که جریان آشفته نقش مهمی در انتقال اندازه حرکت ( ممنتوم)، انتقال حرارت و جرم، تلفات انرژی و اصطکاک در سیستمهای سیالات دارد. بنابراین به منظور طراحی بهینه و مطلوب سیستمهای سیالات در صنایع مختلف ، نیاز است تا جریان های آشفته را شناخته و کمیتهای آن را مشخص نمود. تعیین این کمیتها توسط روش های عددی و تجربی انجام می پذیرد.

در روش های عددی با بهره گرفتن از شبیه سازی و حل معادله های حاکم بر جریان سیال نظیر معادله های پیوستگی، اندازه حرکت و انرژی ، کمیتهای جریان را در شرایط مختلف به دست آورده و با توجه به نتایج به دست آمده، سیستمهای مورد نظر طراحی ویا بهینه می شوند . در روش های تجربی با بهره گرفتن از تجهیزاتی نظیر تونل باد، تونل آب و … مدل را در شرایط آزمایش قرار داده و با بهره گرفتن از دستگاه های اندازه گیری ، کمیتهای مختلف جریان سیال اندازه گیری شده در نتیجه می توان پدیده های فیزیکی را درک و سیستمهای سیالاتی را طراحی و بهینه نمود. دو روش فوق دارای مزایا و معایب مربوط به خود می باشند که پژوهشگران و طراحان باید از مزایای این دو روش به نحو مطلوبی استفاده  نمایند .

در روش های تجربی نیاز به مدل، تجهیزات آزمایش و دستگاه های اندازه گیری است و معمولاً پرهزینه تر از روش های عددی است. با توجه به مشکلات اندازه گیری برخی از کمیتهای جریان سیال و یا جریانهای ناپایا در زمان های بسیار کوتاه، نظیر بررسی جریان اطراف یک جسم آیرودینامیکی از لحظه صفر تا زمان شکل گیری لایه مرزی، استفاده از روش های تجربی بسیار پیچیده و مشکل است. در روش های عددی، معادله های حاکم بر جریان سیال از روش های مختلف حل می شوند. در این روشها با توجه به ساده سازی معادله­های حاکم بر جریان سیال، خطای ناشی از مدل آشفتگی و یا تأثیر شرایط مرزی، امکان خطا درنتایج به دست آمده وجود دارد، که بهتر است صحت نتایج حاصله با نتایج حاصل از روش های تجربی مقایسه و کدهای نوشته شده را اصلاح نمود. در حال حاضر با توجه به هزینه های پژوهش بهتر است ازدو روش عددی و تجربی به طور مکمل، استفاده نمود[1].

1-2-        کمیتهای مهم جریان سیال

خرید اینترنتی فایل کامل :

برای بررسی جریان سیال و نحوه تأثیر آن بر محیط و کنترل رفتار آن، نیاز به اندازه گیری کمیتهای جریان سیال است. برای مثال در مهندسی سازه برای تعیین نحوه بارگذاری حاصل از نیروی باد و یا شناخت جریان هوا در اطراف سازه هایی نظیر ساختمانها، پلها استادیومها و.. نیاز به مشخص نمودن توزیع فشار، توزیع سرعت، طیف اغتشاشهای جریان هوا و ضخامت لایه مرزی جریان هوا است. برای بررسی و اندازه گیری این کمیتها نیاز به انجام آزمایش است، بدین ترتیب که مدل کوچکی از سازه مورد نظر را ساخته و با بهره گرفتن از تونل باد، رفتار جریان هوا در اطراف مدل بررسی می شود. آنچه که در این روش حائز اهمیت است. قرار گرفتن مدل درداخل لایه مرزی و ایجاد تشابه هندسی و دینامیکی میان جریان هوای درون تونل باد و جریان اتمسفری می باشد. این امر توسط پارامترهایی نظیر عدد رینولدز، نحوه توزیع سرعت در اطراف مدل و اندازه گیری طیف اغتشاشهای جریان هوا انجام می شود. به منظور بررسی رفتار ارتعاشی سازه ها اندازه گیری نوع فرکانس اغتشاشهای جریان هوا بسیار حائز اهمیت است . بنابراین مشاهده می شود که اندازه گیری دقیق کمیتهای جریان هوا در اطراف مدل بسیار پر اهمیت بوده و هر گونه اشتباه و خطایی در مقادیر اندازه گیری شده می تواند باعث اشتباه در طراحی شود.

یکی از کمیت های مهم جریان سیال، سرعت لحظه ای جریان سیال است. سرعت لحظه ای جریان سیال را می توان به شکل برداری نشان داد که دارای مولفه های W(t),V(t),U(t) به ترتیب در راستای مختصات دکارتی است. سرعت لحظه ای دریک نقطه را می توان به صورت مجموع سرعت متوسط و اغتشاشهای سرعت نشان داد:

معادله 1. معادلات سرعت

اندازه گیری مؤلفه های اغتشاشی و تغییرات آنها در حوزه زمان و یا فرکانس، در شناخت جریان سیال و کنترل آن از اهمیت ویژه ای برخودار است. فرکانس اغتشاش­های سرعت جریان سیال، از چند هرتز در جریان آرام تا چندین کیلوهرتز در جریان آشفته تغییر کرده و به عدد رینولدز بستگی دارد. همچنین اثر متقابل u,v بر روی یکدیگر نیز بسیار حائز اهمیت است.

جنگل یک بوم­سازگان طبیعی است. بوم­سازگان طبیعی به منطقه­ای ناهمگن گفته می­ شود که اجزاء تشکیل­دهنده آن در زمان و مکان متنوع­اند. در حفظ چنین شرایطی، هر گونه دخالت باید با درک صحیح از آن مجموعه و شناخت کامل انجام پذیرد (عابدی، 1385؛ نمیرانیان، 1375).
جنگل­های شمال كشور كه به جنگل­های ناحیه رویشی هیركانی یا خزری- جنگلهای مرطوب شهرت یافته­اند، همچون نواری سبز حاشیه جنوبی دریای خزر و نیم­رخ شمالی رشته كوه البرز از آستارا تا گلیداغی را به طول تقریبی 800 كیلومتر و عرض 20 تا 70 كیلومتر و تا ارتفاع 2800 متری از سطح دریا پوشانده­اند و دارای بیش از 80 گونه درختی و 50 گونه درختچه­ای می­باشد (مروی مهاجر، 1384؛ ثابتی، 1373).
جاده­های جنگلی از الزامات مدیریت واحد جنگل محسوب می­شوند كه در حمل و نقل چوب و استفاده از سایر خدمات جنگل نقش ویژه­ای را ایفا می­كنند (مجنونیان و همكاران، 1387 ؛ پارندس و جونز[1]، 2000؛ گلبارد و بلناپ[2]، 2003). در طراحی و ساخت جاده­های جنگلی باید توجه داشت كه به بوم­سازگان و محیط زیست جنگل آسیب كمتری وارد شود (اكبری و همكاران، 1387). توسعه پایدار و اجرای بهینه طرح­های جنگل­داری مستلزم ایجاد شبکه­ هایی از جاده­های اصلی و فرعی می­باشد (جمشیدی­کوهساری و همکاران، 1387). خاک عمده­ترین مصالح ساختمانی راه ­های جنگلی بوده و در عین حال بستر آن را تشکیل می­دهد. پوشش گیاهی استقرار یافته بر روی خاک هر منطقه نشان­دهنده پایداری خصوصیات مطلوب فیزیکی و شیمیایی خاک و نیز مساعد شدن شرایط اقلیمی می­باشد (کرمی، 1364؛ سهرابی، 1383). احداث جاده در یک منطقه جنگلی کوهستانی در واقع یک دخالت عمده در طبیعت دست نخورده و ناشناخته جنگل بوده و منجر به بهم زدن تعادل طبیعی می­ شود. به همین خاطر شناخت و آگاهی از ویژگی­های زمین­ شناسی­، ریخت­شناسی و خاک­شناسی منطقه­ای که جاده از آن عبور می­ کند از مهمترین عوامل موثر در اتخاذ تصمیم­های مناسب به منظور کاهش هزینه­ های سنگین ساخت جاده و گزینش شیوه ­های اصولی در نگهداری و نیز بازسازی راه ­های جنگلی می­باشد (جمشیدی­کوهساری و همکاران، 1387؛ مجنونیان و همكاران، 1387). در قسمت تعاریف و مفاهیم در رابطه با جاده جنگلی، گونه توسکا و خاک جنگلی توضیحات کاملتری ارائه می­ شود.
 
1-2- مسأله
در بسیاری از مطالعاتی که در کشور ایران انجام شده، رویش درختان مورد بررسی قرار گرفته است. این تحقیق به بررسی ویژگی­های خاك جاده و خصوصیات رویشی درختان توسکای موجود در حاشیه جاده و توده داخل عرصه و نیز بالادست و پایین دست جاده و رو و پشت درختان به جاده می ­پردازد و همبستگی خصوصیات خاک و پارامترهای رویشی نیز بررسی شد. تلاش این تحقیق در جهت یافتن پاسخ برای سوالات زیر می­باشد:
1- آیا بین رویش (ارتفاع کل، قطر برابر سینه، شروع شاخه دوانی، تقارن تاج و شادابی) گونه توسکای ییلاقی در حاشیه جاده­های جنگلی درجه 1 نسبت به درجه 2 تفاوت معنی­داری وجود دارد؟
2- آیا تفاوت معنی­داری بین اثر ویژگی­های خاک اطراف جاده و درون عرصه بر رویش درختان توسکا وجود دارد؟
 
1-3- فرضیات
1- بین تغییر عرض جاده و میزان رویش درختان توسكا حاشیه جاده رابطه معنی­داری وجود دارد.
2- اثر تغییرات فیزیکی و شیمیایی خاك در حاشیه جاده بر رویش توسكا معنی­دار است.
1-4- اهداف
1- شناسایی مشخصات فیزیکی (بافت، وزن مخصوص، رطوبت) و شیمیائی (pH ،Ec ، آهک، کلسیم، منیزیم، نیتروژن، فسفر و پتاسیم) خاک در منطقه دارابکلا-مازندران
2- شناسایی وضعیت رویش درخت توسکا در حاشیه جاده
 
1-5- تعاریف و مفاهیم
1-5-1- دوایر سالانه
ویژگی­های رویشگاه به شکل متناسبی در پوشش گیاهی منعکس می­ شود و شاخص ­های کیفیت را می­توان در پوشش گیاهی یافت نمود (بارنس[3]، 1998). رشد درخت ترکیبی از عوامل محیطی شامل انسان و طبیعت می­باشد که الگوی رویش درخت را در طول زمان تغییر می­دهد. با شناخت شرایط محیطی که توسط حلقه­های رویشی درختان نشان داده می­ شود بهتر می­توان شرایط محیطی را در آینده پیش ­بینی کرد (عابدینی و همکاران، 1387 ؛ حبیبی بی بالانی، 1387). چوب نتیجه یک فرایند بیولوژیکی می­باشد که تحت تاثیر دامنه گسترده­ای از عوامل ژنتیکی و محیطی رشد می­ کند و ویژگی­های متفاوتی دارد. درک فرایندی که سبب رشد درختان می­ شود، به درک چگونگی پدید

خرید اینترنتی فایل کامل :

 آمدن خصوصیات متفاوت چوب کمک می­ کند (پانچس[4] ، 2004). تنش گیاهان در روی حلقه­های رویش بسته به نوع گونه، شکل رشد، موقعیت رویشگاه، نوع خاک، مبدا ژئولوژیکی و وقوع تنشهایی مانند مسمومیت، هجوم انگل ها، پای کوبی و فشرده شدن خاک متفاوت می­باشد (والتر[5] ، 1973).

 
1-5-2- جاده­های جنگلی
 

1-5-2-1 ضرورت احداث جاده­های جنگلی

ضرورت احداث جاده­های جنگلی به طور خلاصه شامل حفاظت موثر از جنگل، امكان دخالت­های عملی مدیریتی در امر پرورش و جوان­سازی جنگل، توسعه جنگل وجنگل­داری، اكوتوریسم، به حداكثر رساندن ارزش افزوده تولیدات و جلوگیری از ضایعات محصولات جنگلی و نگه داشتن اكوسیستم و به حداقل رساندن تخریب می­باشد (ساریخانی 1380).
 

1-5-2-2 انواع جاده­های جنگلی:

جاده­های جنگلی به دو دسته جاده­های اصلی جنگلی و جاده­های فرعی جنگلی تقسیم می­شوند. جاده­های اصلی جنگلی خود به سه دسته تقسیم می­شوند:
_ جاده اصلی جنگلی درجه یك: این جاده­ها اتصال حوزه های آبخیز به جاده­های اصلی و فرعی عام­ المنفعه را فراهم می­كند. عرض این جاده­ها 5/5 متر می­باشد. این نوع جاده پر ترافیك­ترین نوع جاده­های جنگلی است كه می ­تواند براحتی تا میزان 20000 وسیله نقلیه در سال را تحمل نمایند و در تمام طول سال قابل عبور و مرور می­باشند. تناژ قابل تحمل بر روی این جاده 40 تن می­باشد (ساریخانی 1380).
_ جاده درجه دو جنگلی: این جاده­ها یک طرفه بوده و داخل سری ایجاد ارتباط نموده گاهی هم سری­های مختلف را به یكدیگر مرتبط می­نمایند. عرض این جاده­ها 5/4متر می­باشد میزان حجم ترافیک قابل تحمل این جادهها بیش از 10000 و كمتر از 20000 در سال می­باشد و در تمام فصول سال مگر در شرایط نامناسب قابل استفاده می­باشد. تناژ قابل تحمل بر روی آن 30 تن می­باشد (ساریخانی 1380).
­_ جاده درجه سه جنگلی: این جاده­ها به جاده­های شبكه­بندی نیز معروف هستند و یك­بانده اند. میزان حجم ترافیک قابل تحمل در این جاده حدوداً تا 10000 وسیله نقلیه در سال می­باشد. در این جاده در شرایط مناسب در تمام فصول سال باز است و تناژ قابل تحمل بر روی این جاده 25 تن می­باشد (ساریخانی 1380).
 
1-5-3- مشخصات گیاه­شناسی درخت توسكا
 
1-5-4- خاک­شناسی جنگل
 
1-5-5- تعریف اصطلاحات بکار گرفته شده در پژوهش:
حاشیه جاده: فاصله حداکثر یک متری از لبه جاده
توده داخل عرصه: فاصله 5/1 برابری ارتفاع درختان اندازه گیری شده در حاشیه جاده در داخل جنگل که مکان انداره گیری درختان توسکا برای آمارگیری از درختان داخل توده می باشند.
بالا دست و پایین دست جاده: دو طرف جاده که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفتند.
سمت رو به جاده درختان: سمتی از درختان که از طرف جاده قابل دید است.
سمت پشت به جاده درختان: سمتی از درختان که عکس طرف رو به جاده است.
[1]-Parendes & Jones
[2]-Gelbard & Belnap
[3]-Barnes
[4]-Punches
[5]-Walter
[6]-Lugo & sky
[7]-Egan et al
[8]-Venkatram et al
[9]-Karim & Mallik
[10]-Johnson et al
[11]-Lamont et al
[12]-Furniss
[13]-Forman & Deblinger
[14]-Sakai
[15]-Schoenholtz
[16]-Karen
[17]-Brais
[18]-Wasterlund

تئوری زمان­بندی در ارتباط با مدل­های ریاضی است که فرایند زمان­بندی را تشریح می­ کنند. چشم­انداز تئوریک یک نگرش کمی برای بدست آوردن ساختار مسائل در چهارچوب مدل­های ریاضی به­دست می­دهد که این امر با تشریح منابع و فعالیت­ها و تبدیل اهداف تصمیم ­گیری به یک تابع­ هدف، صورت می­پذیرد. عمل زمانبندی در یک سازمان از مدل ها و روش های ریاضی و یا روش های ابتکاری برای تخصیص منابع محدود به کارهای در حال جریان استفاده می کند. اهمیت توالی ماشین های موازی، با هدف متمرکز بر دیرکرد از آن جهت مورد توجه است که در محیط کسب و کار حاضر، رقابت شرکت های تولیدی از طریق قابلیت آنها برای پاسخگویی سریع به تغییرات سریع در زمینه تجارتی و تولید محصولات با کیفیت بالاتر و هزینه های کمتر تعیین می شود. در نتیجه، منابع، فعالیت­ها و توابع هدف عناصر کلیدی مدل­های زمان­بندی محسوب می­شوند.

منابع بر حسب قابلیت ­های کمی و کیفی خود مشخص می­شوند، بطوریکه هر مدل نشان­ دهنده نوع و میزان منابع بکار رفته در آن می­باشد. از سوی دیگر، فعالیت­ها بر حسب اطلاعاتی از قبیل منابع مورد نیاز، مدت زمان انجام، زمان آغاز و زمان پایان آنها توصیف می­شوند. توابع هدف نیز دربرگیرنده هزینه­ های سیستم برای اجرای تصمیمات مربوط به تخصیص منابع به فعالیت­ها می­باشند. تصمیمات عمده در فرایند زمان­بندی شامل بهره ­برداری کارا از منابع، پاسخگویی سریع به تقاضا و انطباق دقیق زمان­های تحویل با موعد­های تحویل تعیین­شده می­شوند. شرکت های تولیدی در تلاش هستند تا این قابلیت ها را از طریق اتوماسیون و مفاهیم خلاق مانند تولید به موقع[2] (JIT) ، پاسخگوی سریع[3] (QR) ، تکنولوژی گروهی[4] (GT) و مدیریت کیفیت جامع[5] (TQM) بدست آورند[58].

این مفاهیم ( برای مثال JIT و GT ) به بسیاری از شرکت ها در بدست آوردن سود اقتصادی کمک کرده است. در سیسستم های JIT کار نباید نه زودتر و نه دیرتر تکمیل شود، که به مسائل زمانبندی با هزینه های زودکرد و دیرکرد و تخصیص موعدهای تحویل منجر می شود. در یک بازار رقابتی دیرکرد کارها با توجه به موعد تحویل آنها یک

خرید اینترنتی فایل کامل :

 مقیاس عملکرد بسیار مهم برای محیط های تولید متنوع است.

مسائل با تعیین موعد تحویل در 25 سال گذشته بعلت روش های جدید مدیریت مانند مفاهیم JIT مورد توجه بسیار قرار گرفته است. چنگ که کمک زیادی به مسائل زمانبندی و تخصیص موعد تحویل کرد بیان می کند که تکمیل یک کار زودتر از موعد تحویل به معنی تحمیل هزینه های نگهداری موجودی غیر ضروری است ، در حالیکه تکمیل یک کار دیرتر از موعد تحویل منجر به جریمه های قراردادی و از دست دادن اعتبار مشتری می شود[33].

بطور جالب توجه هدف مسئله حداقل دیرکرد و زودکرد[6] (ET) کاملا با سیاست کنترل تولید JIT مطابقت دارد.مسئله ماشین های موازی از دو دیدگاه تئوری و عملی دارای اهمیت می باشند. از دیدگاه تئوری به این خاطر که تعمیمی از حالت تک ماشینه می باشد و از دیدگاه عملی به این جهت که در دنیای واقعی بسیارمعمول است مورد توجه قرار گرفته شده است.

مسئله به کارگیری ماشین های موازی از آنجا مورد توجه است که اگر زمانبندی روی یک ماشین منجر به هزینه زیادی شود ممکن است در نظر گرفتن ماشین های بیشتر سبب کاهش هزینه شود. ضمن این که مقدار دیرکرد یا زودکرد نیز می تواند با افزایش تعداد ماشین ها کاهش یابد. در این شرایط هزینه به کارگیری ماشین یا نگهداری ماشین اضافه می شود که با حل مسئله بهینه سازی می توان تعیین کرد چه ماشین هایی به کار گرفته شوند و کدام کارها با چه توالی روی این ماشین ها انجام شود.

بطور کلی، مسائل زمان­بندی به صورت مسائل بهینه­سازی محدودیت­دار بیان می­شوند که در آنها به بررسی تصمیمات مربوط به تخصیص ماشین­ها وتوالی پردازش کارها پرداخته می­ شود. درحالتی که تنها یک ماشین موجود است، تعیین توالی پردازش کارها یک برنامه زمانی کامل را تشکیل می­دهد. مسائل تک­ماشینه با وجود سادگی ذاتی، سنگ­بنای درک فراگیر مفاهیم زمان­بندی را تشکیل می­دهند. درمقابل، زمان­بندی مسائل چند­ماشینه شامل سیستم­های موازی، سیستم­های متوالی و سیستم­های ترکیبی می­باشد. در سیستم­های موازی، هر یک از کارها با انجام یک عملیات همانند مسائل تک­ماشینه بر روی یکی از ماشین­های موازی موجود پردازش می­شوند و به­ دنبال آن تخصیص ماشین­ها به­ کارها موضوعیت پیدا می­ کند. این درحالی است که در سیستم های متوالی و ترکیبی، کارها با انجام چند عملیات بر روی ماشین­ها پردازش می­شوند و مسائل مربوطه ساختار نسبتا پیچیده­تری را تجربه می­ کنند.

[1] Scheduling

[2] Just In Time

[3] Quick Response

[4] Group Technology

[5] Total Quality Management

[6] Earliness-Tardiness

[7] Unrelated Parallel Machine Scheduling