دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردبیل 

دانشکده علوم انسانی گروه جغرافیای طبیعی

گرایش اقلیم شناسی در برنامه ریزی محیطی

عنوان:

امکان سنجی بارورسازی ابرها در استان اردبیل

 با تاکید بر تحلیل نیمرخ جو

استاد راهنما:

دکتر برومند صلاحی

استاد مشاور:

دکتر مجید رضائی بنفشه

 

چکیده:

استان اردبیل در شمال غرب کشور با شکلی کشیده و طولی خود طی سالهای اخیر با نابهنجاری های اقلیمی نظیر: افزایش دما بویژه در فصل زمستان، افزایش رخداد بادهای گرم، افزایش تبخیروتعرق پتانسیل، کاهش بارش مخصوصا بارش برف، خشکسالی های حادث شده طی سالهای اخیر، پایین آمدن سطح آبهای زیرزمینی بر اثر برداشتهای غیراصولی از منابع آبی و … روبرو بوده است بطوریکه این رخدادها منطقه را به سوی بحران کمبود منابع آب در آینده به پیش می برد، از این رو جهت افزایش منابع آبی استان، یکی از روش های نوین استفاده از تکنیک بارورسازی ابرها می باشد.

مواد مورد استفاده در پژوهش علاوه بر داده های ایستگاه های سینوپتیک هواشناسی سطح زمین، اطلاعات نیمرخ جو (در سطوح 1000، 850 ، 700 و 500 هکتوپاسکالی) شامل دما، رطوبت نسبی،‌ سرعت باد، ارتفاع ژئوپتانسیل، ضخامت سطوح ارتفاعی، آب قابل بارش و لایه دمای صفر می باشد که این مواد از 3420 نقشه سینوپتیکی در بازه زمانی دهه های هر ماه طی پنج سال اخیر (2009- 2005 میلادی برابــــر با 1388- 1384 شمسی) استخراج شده است.

در پژوهش حاضر جهت امکانسنجی بارورسازی ابرها در استان نقاط قوت، ضعف، فرصت ها و تهدیدها در قالب مدل SWOT ارائه شده و برای استخراج بهترین زمان باروری ابرها با توجه به تحلیل نیمرخ جو و اطلاعات ایستگاه های هواشناسی سطح زمین از روش تحلیل عاملی  استفاده شده است.

نتایج پژوهش نشان می دهند استان اردبیل بدلیل قرار گرفتن در مسیر سامانه های مختلف جوی ، وجود پوشش مناسب ابری ، دمای مناسب و رطوبت لازم درسطوح مختلف جو زمینه اقلیمی را برای بارورسازی ابرها دارد، همچنین مناسبترین لایه برای باروری ابرها لایه های 850 تا 700 هکتوپاسکــــالی بوده و بهترین زمان بارورسازی ابرها از اول آبان تا آخر فروردین ماه و با توجه به توزیع زمانی ساعات ابری و درصد رطوبت نسبی طی ساعات صبح و عصر محلی می باشد.

کلمات کلیدی:

استان اردبیل، تکنیک بارورسازی ابرها، سامانه های جوی، نیمرخ جو، SWOT

مقدمه:

امروزه اکثریت طرح های زیست محیطی سعی بر شناخت اقلیم منطقه دارند اجرای  طرح های عمرانی ، اقتصادی ، کشاورزی و … نیاز به شناخت نابهنجاری های اقلیمی جهت برنامه ریزی صحیح و قابل قبول داشته و از این رو ضرورت و اهمیت مطالعات اقلیمی در کالبد برنامه ریزی در سطوح مختلف جامعه قابل لمس است.

استان اردبیل درشمال غرب کشور با شکلی کشیده و طولی خود در جهت شمال به جنوب همراه با عامل ارتفاع کوهستان ها و دشت های حاصلخیز و با ارزش کشاورزی و تامین محصولات عمده زراعی و دامی در ترکیب همجواری با دریای خزر از موقعیت خاص برخوردار است. وقوع حداکثر مطلق دمای 44  درجه سلسیوس در منطقه مشــیران از توابع مشگین شهر و رخداد حـداقل دمــای مطلق 8/33- درجه سلسیوس در شهر اردبیل ، اختلاف حداکثر و حداقل مطلق دما را در این استان از مرز 77 درجه سلسیوس می‌گذراند که این ویژگی اقلیمی را به ندرت می‌توان در استانهای دیگر جستجو نمود.

در این استان طی سالهای اخیر بدلیل نابهنجاری های اقلیمی رخ داده نظیر روند افزایش دما بویژه در فصل زمستان ، فراوانی رخداد بادهای گرم و افزایش تبخیروتعرق پتانسیل ، کاهش بارش ها مخصوصا بارش برف ، خشکسالی های حادث شده طی سالهای اخیر و برداشتهای غیراصولی از منابع آبی که در نهایت موجب پایین آمدن سطح آبهای زیرزمینی شده است، منطقه مورد نظر را به سوی بحران کمبود منابع آب در آینده به پیش می برد که یکی از روش های نوین افزایش منابع آبی ، استفاده از تکنیک بارورسازی ابرها می باشد. بحث باروری ابرها که بعنوان شاخه‌ای از علم تعدیل آب و هوا  شناخته می‌شود ، نوعی رفتار هوشمندانه با ابرها و سیستمهای ابری و در جهت افزایش بارش در ابرهایی است که فرایندهای بارش در داخل آنها در حال شکل‌گیری و اجرا است.

برای برنامه ریزی صحیح و مبتنی بر تعقل و منطق استفاده از تکنیک بارورسازی ابرها در سطح استان لاجرم نیاز به شناخت اولیه مناسب از تعیین نقاط قوت ، ضعف ، فرصت و تهدیدهای اجرای بارورسازی ابرهـا می باشد. در مدلی که بدین منظور در این پروژه آورده شده است  منظور از فرصت ها، آن دسته از عوامل هستند که بر باروری ابرها در استان اردبیل تاثیر مثبت دارند و با ایجاد فضای مساعد زمینه را در دستیابی به باروری ابرها و انجام آن یاری می نماید.یکی از مهمترین فرصت ها را می توان امکان باروری ابرها در استان راه حلی برای عبور از خشکسالی های اخیر بیان کرد.

تهدیدها، عواملی هستند که بر باروری ابرها در استان اردبیل تاثیر منفی داشته و با ایجاد فضای بازدارنده موجب می شوند دستیابی به چشم انداز حصول آب با تاخیر مواجه شده یا اساساً انجام نشوند مثل محدودیت ارتفاع پرواز در مناطق کوهستانی استان.

منظور از قوت آن دسته از عواملی است که جهت دستیابی به چشم انداز تامین منابع آبی در استان اردبیل ، تکنولوژی باروری ابرها به عنوان نقطه اتکا از آنها بهره می جوید. مثل تعداد روزهای ابری زیاد و وجود ابرهای جوششی در مناطق کوهستانی استان.

و منظور از نقاط ضعف ، عوامل باز دارنده ای است که موجب می شود دستیابی به چشم انداز تامین منابع آبی در استان اردبیل با استفاده از تکنولوژی باروری ابرها با تاخیر مواجه شده یا اساساً انجام نشود. مثل نبود ایستگاه جو بالا و تحت پوشش قرار نگرفتن منطقه از رادار استان های همجوار.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید 

 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – طراحی فرآیندهای نفتی

عنوان:

مدلسازی و تحلیل ترمودینامیکی فرآیند خشک کردن (اگزرژی به عنوان معیاری از بازدهی خشک کن ها)

چکیده:

فرآیند خشک کردن کاربردهای مختلفی در صنعت دارد. این فرآیند که یک عملیات انرژی گرمایی است در خشک کردن غذا، چوب، دانه های خوراکی و مواد مختلف شیمیایی و سلولزی کاربرد فراوان دارد. استفاده از مقادیر زیاد انرژی در صنعت خشک کردن این فرآیند را به یکی از مصرف کننده ترین عملیات ها از لحاظ انرژی و دارای اهمیت بالای صنعتی تبدیل کرده است. در دهه های گذشته، تحلیل ترمودینامیکی خصوصا تحلیل اگزرژی به یکی از ابزارهای لازم جهت طراحی، تحلیل و بهینه سازی سیستم های گرمایی تبدیل شده است. در مقاله حاضر مدلسازی ترمودینامیکی فرآیند خشک کردن و به ویژه خشک کردن بستر سیال و دستگاه معادلات همزمان انتقال جرم و گرما ارائه شده است و سعی شده تا بازدهی اگزرژی به صورت تابعی از پارامترهای انتقال گرما و جرم به دست آمده و تغییرات آن برحسب دمای هوای ورودی، اگزرژی ویژه هوا، اختلاف اگزرژی مواد ورودی و محصولات خروجی، وزن محصول، محتوای رطوبت هوای ورودی و خروجی بررسی شود. این مدل می تواند در 1) بهینه سازی عملیات خشک کردن و 2) مشخص کردن کاربردهای مناسب هر سیستم و شکل و آرایش بهینه دستگاه مفید باشد.

مقدمه:

فرآیند خشک کردن در کاربردهای مختلف گرمایی به صورت گسترده ای به کار می رود از، خشک کردن مواد غذایی تا خشک کردن چوب و مواد سلولزی. به کارگیری مقادیر زیادی انرژی در صنعت خشک کردن این صنعت را به یکی از مصرف کننده ترین و گرانترین صنایع از لحاظ انرژی و در عین حال دارای اهمیت بالا تبدیل کرده است. هدف یک دستگاه خشک کن رساندن گرما به محصول بیش از آنچه که می توان تحت شرایط محیطی رساند می باشد، تا بدین ترتیب بتوان به میزان کافی فشار بخار رطوبت موجود در محصول را افزایش دارد تا انتقال رطوبت از درون محصول شدت یافته و همچنین رطوبت نسبی هوای خشک کن را به شکل قابل توجهی کاهش داد تا قابلیت حمل رطوبت آن بیشتر شود تا در نهایت به تعادلی با محتوای رطوبت اندک محصول دست یابیم.

فصل اول: کلیات

1-1) هدف

در چند دهه گذشته، تحلیل ترمودینامیکی و خصوصا تحلیل اگزرژی، به ابزاری ضروری جهت طراحی، تحلیل و بهینه سازی سیستم های حرارتی تبدیل شده است. از دیدگاه ترمودینامیکی، اگزرژی به صورت حداکثر مقدار کاری تعریف می شود که توسط جریانی از ماده گرما یا کار که در حال رسیدن به تعادل با یک محیط مرجع است، تولید می شود. اگزرژی شامل قانون بقا نمی شود، یعنی اینکه می تواند در برگشت ناپذیری های موجود در هر فرآیند مصرف شده یا از بین برود.

اگزرژی مقیاسی از پتانسیل یک جریان در ایجاد تغییر به علت پایدار نبودن در مقایسه با محیط مرجع است. به همین دلیل، حالت محیط مرجع یا حالت مرجع بایستی کاملا مشخص باشد. این کار غالبا با تعیین دما، فشار و ترکیب شیمیایی محیط مرجع انجام می شود.

روش استفاده از اگزرژی می تواند در دستیابی به هدف استفاده بهینه تر از منابع اگزرژی نیز مفید باشد چرا که موقعیت ها، انواع و مقادیر دقیق اتلاف و هدررفت ها را مشخص می کند. بنابراین تحلیل اگزرژی مشخص می سازد که تا چه حد امکان دارد که با کاهش منابع عدم بازدهی؛ سیستم هایی با بازدهی بیشتر حرارتی طراحی کرد.

2-1) پیشینه تحقیق:

افزایش بازدهی غالبا منجر به حفظ انرژی با روش های قابل قبول زیست محیطی توسط کاهش مستقیم برگشت ناپذیری هایی که می تواند وجود داشته باشند، می شود. این امر باعث شده است که اگزرژی تبدیل به قوی ترین ابزار جهت ایجاد شرایط بهینه خشک کردن شود. تحلیل اگزرژی خصوصا در کاربردهای خشک کن های صنعتی (مقیاس بزرگ) در دمای بسیار بالا مهم می باشد.

در دهه گذشته، تحقیقات بسیاری جهت بررسی مشخصه های ترمودینامیکی فرآیندها سیستم های حرارتی از سردسازی تا خشک کردن انجام شده است. مروری بر این مراجع نشان می دهد که روش تحلیل اگزرژی بر محدودیت های قانون اول ترمودینامیک فایق آمده است زیرا براساس ترکیبی از قوانین اول و دوم ترمودینامیک انجام می شود. بازدهی کمتر اگزرژی منجر به اثرات نامطلوب زیست محیطی می شود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

 

دانشگاه مازندران

دانشکده علوم انسانی و اجتماعی

 پایان­ نامه برای دریافت درجه کارشناسی­ ارشد جغرافیا و برنامه ­ریزی شهری

عنوان:

ایده­ ی “شهر-فرهنگ” چارچوبی برای برنامه­ریزی شهر ایرانی-اسلامی

(نمونه­ی موردی: شهر خوی)

 استاد راهنما:

دکتر صدیقه لطفی

استاد مشاور:

دکتر رحیم­بردی آنامرادنژاد

 

فصل اول: کلیات تحقیق

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

1-2. بیان مساله…………………………………………………………. 2

1-3-­ سؤال‏های تحقیق…………………………………………………. 5

1-4-­ پیشینه­ی تحقیق…………………………………………………. 5 

1-5-­ فرضیه های پژوهش…………………………………………………… 8

1-6-­ حدود پژوهش……………………………………… 8

1-7-­ اهداف پژوهش……………………………………………………………………….. 9

1-8-­ معرفی الگو یا روش کار……………………………………………. 10

1-9-­ نارسایی ها و مشکلات عمده­ی تحقیق……………………. 10

فصل دوم: مبانی نظری

2-1-­ مقدمه­13

2-2-­ شهر و نظریه­های اجتماعی………………………………. 14

2-2-1-­ مکتب آرمان­گرایی…………………………………………………….. 14

2-2-2-­ مکتب اصلاح­گرایی………………………………………….. 14

2-2-3- مکتب شیکاگو……………………………………………………… 14

2-2-4-­ مکتب مدرنیسم………………………………………………………… 14

2-2-5-­ مکتب فرامدرنیسم……………………………………………………………… 15

2-2-6-­ مکتب فرهنگ گرایی………………………………………………………. 15

2-2-7-­ مکتب طبیعت­گرایی………………………………………………………… 16

2-2-8-­ مکتب فلسفه­گرایی……………………………………………………….. 16

2-2-9-­ مکتب فن­گرایی…………………………………………………………………… 16

2-2-10-­ مکتب آمایش انسانی…………………………………………….. 16

2-3-­ معماری اسلامی و نماد­های بارز آن……………………………………… 17

2-3-1-­ درآمد……………………………………………………………………………….. 17

2-3-2-­ برخی از نمادهای معماری اسلامی…………………………………….. 19

2-3-2-1-­ گنبد………………………………………………………………….. 19

2-3-2-2-­ طاق……………………………………………………………… 19

2-3-2-3-­ مفهوم امام یا پیشوا…………………………………… 20

2-3-2-4-­ نور و رنگ………………………………………………………………… 20

2-3-2-5-احجام سه گانه­ی کروی……………………………………………… 21

2-3-2-6- دایره ……………………………………………………………. 21

2-4- مباحثی در علوم رفتاری و روانشناسی محیط………………… 21

2-4-1- پدیدار شناسی……………………………………………………….. 21

2-4-2-­ مفهوم مکان…………………………………………………………………. 22

2-4-3-­ هویت مکان…………………………………………………………… 22

2-4-4-­ حس مکان………………………………………………………….. 23

2-4-5-­ حس لامکانی یا احساس بی­مکانی………………………………………………….. 24

2-4-6-­ حافظه­ی جمعی………………………………………………………………. 25

2-4-7-­ خرد جمعی………………………………………………………………….. 25

2-4-8-­ شعور و حافظه­ی جمعی……………………………………………………….. 26

2-5-­ وجه سوم در هستی­: ماده،‌ انرژی و ” شعور ” ………………………………………………… 26

2-5-1-­ نظریه­ی شعور……………………………………………………… 26

2-5-2-­ پزشکی هومیوپاتی……………………………… 28

2-6-­ استفاده از نظریه­ی شعور و تشریح شعور در حوزه­ی کلام……………………………… 28

2-6-1-­ شعور در کلام……………………………………………………….. 28

2-6-2-­ شعور مثبت و منفی…………………………………………………… 29

2-6-3-­ تشعشع در کلام……………………………………………….. 30

2-6-4-­ تشعشع شعوری……………………………………………………… 30

2-6-5-­ شارژ شعوری………………………………………………….. 31

2-6-6-­ روح جمعی…………………………………………… 31

2-6-7-­ شواهد تذکر به ” روح جمعی ” در قرآن………………………………………………… 32

2-6-8-­ شواهدی مبنی بر وجود آگاهی نسبت به مباحث شعور و تشعشع شعوری در فرهنگ اسلامی……………….. 33

2-7-­ نقد و بررسی مباحث روانشناسی محیطی از منظر شعور……………………………… 34

2-7-1- معماری، هرمنوتیک، شعور و القای حس و معنا در ناخودآگاهی…………………………… 34

2-7-2-­ جمع­بندی مختصر از نظریه­های پدیدارشناسانه در خصوص روانشناسی محیط…………………. 35

2-7-3- تحلیل ماهیت حس­مکان و حس تعلق به اجتماع از منظر شعور…………………. 36

2-7-4- حس تعلق به مکان در شهر­های قدیمی و شهرهای سنتی……………………. 37

2-8- تاملی بر شهرسازی در جهان اسلام از منظری نو و از بُعد شعور……………………. 40

2-8-1- درآمد……………………………………………………….. 40

2-8-2- شهرسازی اسلامی در سیره­ی پیامبر اکرم (ص……………………………………….. 40

2-8-3- شهرسازی اصفهان­، تجلی نمونه­ای از شهرسازی ایدئولوژیک ایرانی­-اسلامی…………………….. 43

2-9-­ تعاریف و مفاهیم……………………………………………. 44

2-9-1- تعریف فرهنگ…………………………………………………….. 44

2-9-2-­ ریشه­ی مفهومی ” شهر-فرهنگ……………………………. 45

2-9-3- تعریف مدل “شهر- فرهنگ………………………………………………. 45

2-9-4-­ تعریف “میدان شعوری……………………………. 45

2-9-­5- نقش میدان شعوری در شکل­گیری کائنات و علت جاذبه­ی اجرام سماوی در قرآن………………………………. 46

2-9-6-­ اهمیت میدان شعوری فضا-زمان در سرنوشت شهرها و حوادث طبیعی……………………………………………… 47

2-10- پایداری و مفهوم آن…………………………………………………………………………………….. 49

2-10-1-­ پیدایش مفهوم پایداری……………………………………………………………………………… 49

2-10-2-­ توسعه­ی پایدار……………………………………………………………………………………. 49

2-10-3-­ ابعاد توسعه­ی پایدار…………………………………………………………………………….. 49

2-10-3-1-­ پایداری اکولوژیکی…………………………………………………………………….. 49

2-10-3-2-­پایداری اجتماعی……………………………………………………………………………….. 50

2-10-3-3-­ پایداری اقتصادی………………………………………………………….. 50

2-10-3-4-­ پایداری محیطی در فرهنگ قرآن………………………………………………………………………………………… 50

2-11-­­­ اصول پیشنهادی شهر-فرهنگ در جهت هویت بخشی ایرانی-اسلامی به مجتمع­های زیستی…………………… 51

2-11-1- جمع­گرایی در اجتماع و تلاش در جهت رواج فرهنگ اجتماع محور………………………………………………… 51

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید 

 

دانشکده تحصیلات تکمیلی

گروه جغرافیا و برنامه­ریزی شهری

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.A)

رشته جغرافیا و برنامه­ریزی شهری

عنوان:

 تحلیلی بر نحوه توزیع تراکم جمعیتی در سطح شهری با استفاده از AHP                          

نمونه موردی شهر کرمانشاه

 استاد راهنما:

دکتر فاطمه کوچکی نژاد

استاد مشاور:

دکتر مسلم رستمی

تابستان 93

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                           صفحه

چکیده…………………………………….. 1

فصل اول: کلیات طرح تحقیق

1-1- مقدمه………………………………… 3

1-2- بیان مسأله……………………………. 3

1-3- اهمیت و ضرورت تحقیق……………………. 4

1-4- سؤالات تحقیق…………………………… 6

6-5- فرضیه­های تحقیق………………………… 6

1-6- اهداف تحقیق…………………………… 6

1-7- تعیین محدوده مکانی تحقیق……………….. 6

1-8- روش تحقیق…………………………….. 7

1-8-1- جامعه آماری……………………….. 7

1-8-2- ابزار گردآوری اطلاعات……………….. 7

1-8-3- روش تحلیل آماری……………………. 8

1-9- مفاهیم و اصطلاحات………………………. 8

1-10- مشکلات و محدودیتهای تحقیق………………. 9

فصل دوم:چارچوب نظری تحقیق

1-2- مقدمه……………………………….. 12

2-2- مفاهیم و اصطلاحات……………………… 15

2-3- توزیع فضایی جمعیت…………………….. 18

2-4- شهرنشینی در جهان از نظر سازمان ملل……… 22

2-5- مهمترین عوامل تجمع و پراکندگی جمعیت…….. 24

2-6- عوامل جغرافیایی مؤثر در پراکندگی جمعیت….. 27

2-6-1- پراکندگی عمودی جمعیت……………….. 27

2-6-2- تأثیر آب و هوا…………………….. 27

2-6-3- جمعیت و خاک……………………….. 28

2-6-4- جمعیت و ناهمواری…………………… 28

2-6-5- عوامل زیستی……………………….. 29

2-6-6- منابع  معدنی و انرژی……………….. 30

2-7- عوامل اصلی رشد جمعیت شهرها…………….. 30

2-7-1- رشد طبیعی جمعیت شهر………………… 30

2-7-2- اثر مهاجرت………………………… 31

2-7-3-اثر توسعه محدوده و ادغام آبادی های پیرامون 31

2-7-4- تأثیر متقابل شهرنشینی توسعه و مهاجرت… 31

2-8- نگاهی اجمالی به نظریه­های جمعیتی………… 32

2-8-1- طرفداران افزایش جمعیت………………. 32

2-8-2- مخالفان افزایش جمعیت……………….. 33

2-8-3- طرفداران ثبات جمعیت………………… 33

2-8-4- طرفداران حد متناسب جمعیت……………. 33

2-9- نظریه آب و سکونتگاه…………………… 33

2-10- الگوی تراکم جمعیت شهرها از نظر کلارک …… 34

2-11- نظریه نیازسنجی شهری………………….. 35

2-12- نظریه حد مطلوب جمعیت…………………. 35

2-13- نظریه سلسله مراتب شهری……………….. 36

2-14- نظریه شهرکهای اقماری…………………. 37

2-15- نظریه شهرهای جدید پیوسته……………… 37

2-16- نظریه اندازه شهر…………………….. 37

2-17- نظریه قطب رشد و شهرگرایی……………… 39

2-18- نظریه شهرهای مسلط……………………. 40

2-19- نظریه شهرهای نامتمرکز………………… 40

2-20- نظریه شهر فشرده……………………… 43

2-21- نظریه شهر پایدار…………………….. 44

2-22- شهر و نظریه­های اجتماعی……………….. 46

2-22-1- مکتب مدرنیسم یا کارکردگرایی………… 47

2-22-2- مکتب مگااستراکچرالیسم (فن­گرایی)…….. 47

2-22-3- مکتب آمایش انسانی…………………. 47

2-22-4- مکتب پست مدرنیسم………………….. 48

2-23- مروری بر دیدگاههای متفاوت ازدحام شهری….. 48

2-23-1- دیدگاه اقتصادی……………………. 49

2-23-2- دیدگاه اکولوژی و اجتماعی…………… 50

2-23-3- دیدگاه سیاسی……………………… 50

2-23-4- دیدگاه بهداشتی……………………. 51

2-23-5- دیدگاه روانشناختی…………………. 51

2-24- سیر تحول مسئله تراکم در یکصد سال اخیر….. 52

2-25- تراکم زیاد و تراکم کم: نکات مثبت و منفی… 53

2-25-1- تراکم زیاد و نکات منفی…………….. 53

2-25-2- تراکم زیاد و نکات مثبت…………….. 54

2-25-3- تراکم کم نکات منفی………………… 54

2-25-4- تراکم کم نکات مثبت………………… 55

2-26- شیب تراکم جمعیت شهری از مرکز به پیرامون… 56

2-27- حد متناسب شهری و تراکم آن…………….. 58

2-28- عوامل مشوق و مؤثر در متراکم شدن شهرها….. 59

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید 

 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – فرآیند

عنوان:

مدلسازی ریاضی راکتور بستر ثابت تبدیل مستقیم متان به متانول با کمک دینامیک سیال محاسباتی (CFD)

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

اکسیداسیون کاتالیستی مستقیم متان به متانول به منظور تولید سوخت های مایع و محصولات پتروشیمی از گاز طبیعی حائز اهمیت است. در این رساله، یک مدل ریاضی برای سنتز مستقیم متان به متانول به کمک اکسیژن خالص در یک راکتور بستر ثابت پر شده از دانه های کاتالیست V2O5/SiO2 توسعه داده شده و مورد ارزیابی واقع شده است. این مدلسازی به کمک نرم افزار FLUENT، طبق مدل k-ε با 10% شدت آشفتگی (مقدار صنعتی) انجام شده است. تاثیر پارامترهای فشار (20 تا 120 بار) و دما (450 تا 500 درجه سانتیگراد) و زمان ماند 3 ثانیه بررسی شده است. همچنین، از اکسیژن خالص به عنوان عامل اکسید کننده استفاده شد و غلظت اکسیژن در خوراک 5 درصد مولی نسبت به متان انتخاب گردید و در گام بعدی به جای اکسیژن خالص از هوا استفاده شد. نتایج حاصل از مدلسازی در هردو حالت حاکی از آن است که با افزایش درصد تبدیل متان، گزینش پذیری تولید متانول کاهش می یابد. همچنین اثر تغییرات دما، فشار بر درصد تبدیل متان و گزینش پذیری تولید محصولات بررسی شده که با نتایج تجربی محققان دیگر تطابق مناسبی را نشان می دهد. (در هردو مورد حداکثر خطا کمتر از 5% می باشد.)

فصل اول – تولید متانول از گاز طبیعی: تاریخچه و اهمیت

1-1- مقدمه

نظریه استفاده از گاز طبیعی برای تهیه محصولات پتروشیمی از دهه 70 میلادی مطرح شد. در آن زمان قیمت نفت به بشکه ای حدود 40 دلار رسید و پیش بینی می شد که این مبلغ به 100 دلار در هر بشکه نیز افزایش یابد. به همین دلیل محققان درصدد یافتن منبعی ارزان قیمت و در دسترس برای تهیه محصولات پتروشیمی برآمدند. در این میانگاز طبیعی به چند دلیل مورد توجه قرار گرفت:

1- مقادیر متنابهی گاز در جهان وجود دارد.

2- ارزان قیمت است.

3- گاز طبیعی سوخت تمیزی است و به علت درصد کم مواد گوگردی، نیتروژن و فلزات سنگین موجود در آن پس از احتراق، باعث آلودگی محیط زیست نمی شود.

از طرف دیگر چون ذخایر نفت خام با بهره برداری زیاد به سرعت در حال کاهش می باشد و با کشف منابع ذخایر گازی و قیمت ارزان این منبع طبیعی می توان راحت تر در اختیار داشت. بهترین و در دسترس ترین منبع هم می باشد. چون بیشتر ذخایر گازی دور از شهرهای صنعتی قرار دارند برای انتقال گاز به مکان های مصرف خیلی مشکل و پرهزینه می شود. بنابراین تبدیل گاز طبیعی به محصولات مفید و انتقال محصول برای مصرف ضروری می باشد. بنابراین دلایل تکنولوژی ها برای تولید مقدار زیادی از محصولات گاز طبیعی به وسیله گاز سنتز را به خوبی به اثبات رسانده اند.

تولید گاز سنتز به هزینه زیادی نیاز دارد و اثر انرژی آن هم کم می باشد. با توجه به ایمکه قیمت نفت در حدود 80 دلار به ازای هر بشکه نگه داشته شده است برای افزایش نفت خام بیشترین تمرکز روی تبدیل مستقیم متان به محصولات شیمیایی نفتی به خصوص متانول قرار گرفته است. اکسیداسیون جزئی مستقیم متان به متانول یکی از فرآیندهای جذاب صنعتی بالقوه برای استفاده از ذخایر فراوان گاز طبیعی است. متان به عنوان یک ماده اولیه در صنعت شیمیایی ابتدا طی فرآیند ریفرمینگ با بخار آب به گاز سنتز تبدیل می شود که به شدت فرآیندی گرماگیر و دارای ارزش اقتصادی بالا است و سپس به کمک تبدیل کاتالیستی در فشار بالا به متانول تبدیل می شود. بنابراین بررسی فرآیند اکسیداسیون مستقیم متان به متانول حائز اهمیت است زیرا اولا این فرآیند برای استفاده موثر از منابع گاز طبیعی به کار می رود ثانیا برای کاهش مصرف انرژی هم موثر می باشد. تبدیل مستقیم متان به متانول از نظر راندمان انرژی، به دلیل گرمازا بودن، بر فرآیند صنعتی تولید متانول الویت دارد.

از آنجا که قیمت انتقال متان – بخش اعظم گاز طبیعی – به صورت گاز بیش از 5 برابر انتقال آن به صورت محصولات مایع است؛ راه حل منطقی، تبدیل گاز به محصولات مایع و سپس عرضه آن می باشد از طرفی انتقال گاز به صورت گاز مایع (LNG) بسیار پرهزینه است و ضریب ایمنی پایینی دارد. همین امر باعث شده تا محققان بسیاری بر روی پروژه های مختلف تبدیل گاز طبیعی به مایعات هیدروکربوری با ارزش افزوده بالا فعالیت کننده تاکنون فرایندهایی نیز تدوین و ثبت شده است. اما علیرغم پیش بینی دهه 70 میلادی، قیمت نفت به شدت کاهش یافت و این مسئله باعث شد که این فرایندها از نظر اقتصادی با فرایندهای متعارف موجود قابل رقابت نباشند. با این وجو، به علت محدودیت ذخایر نفت در جهان، تحقیقات بر روی پروژه های تبدیل گاز کمامان ادامه دارد.

این تحقیقات به دو گروه تبدیل مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می شود. در مورد اول متان مستقیما به محصول مایع تبدیل می شود ولی در تبدیل غیرمستقیم، متان ابتدا به یک محصول میانی و سپس به محصول مورد نظر تبدیل می گردد.

از آنجا که در تبدیل غیرمستقیم، امکان انجام واکنش های چندگانه محتمل تر می باشد، از نظر اقتصادی تبدیل مستقیم جاذبه بیشتری دارد. اما به علت پایداری مولکول متان، این تبدیلات در دما و فشار عملیاتی بالا و به کمک کاتالیست هایی با گزینش پذیری قابل قبول انجام می شود. با این حال به علت ناپایداری محصولات تولیدی نسبت به متان، کماکان بهره تولید محصول مطلوب در این فرآیندها نسبتا پایین است.

در حال حاضر قسمت عمده گاز طبیعی، در محل بهره برداری سوزانده می شود و بخشی از آن به روش تبدیل به بخار آب به گاز سنتز تبدیل و سپس به محصولاتی نظیر متانول یا فرمالدئید تبدیل می شود. در کشورهایی مانند ایران نیز به منظور افزایش ضریب بازیافت نفت از چاه، مقداری از گازهای تولیدی به مخازن نفت تزریق می گردد. اما با توجه به فن آوری های جدید GTL و امکان تبدیل گاز طبیعی به محصولاتی نظیر متانول، مصارف باارزش تری برای آن پیش بینی می شود.

متانول با مصرف سالانه بیش از 26 میلیون تن در جهان جایگاه ویژه ای در بین مواد شیمیای دارد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.