به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

mohammad javad sheikh davoodi

  • سیمین خدری، حسن ذکی دیزجی*، محمدجواد شیخ داودی، افشین مرزبان

    این پژوهش به ارایه مدلی برای تجزیه وتحلیل عملیات تخلیه سبدهای نی‏ می‏پردازد. از مهمترین مسایل در تولید نیشکر، تعیین زمان مناسب برداشت و انتقال به‏ موقع آن به کارخانه تولید شکر برای استحصال شکر و جلوگیری از ایجاد ضایعات کمی و کیفی در زمان حمل و نقل می باشد. ازدحام و ترافیک سبدهای حمل نی در مقابل درب کارخانه باعث تشکیل صفی طولانی خواهد شد. از عوامل تاثیرگذار بر تشکیل صف می توان به تغییر شیفت، تصادفات در اثر ازدحام تراکتورها، خرابی تراکتورها و توقفات کارخانه اشاره کرد که منجر به افزایش فواصل زمانی بین برداشت محصول و تخلیه نی ها خواهد شد. با استفاده از نظریه صف، مدل پایه سامانه مربوطه شبیه سازی گردید و تاثیر هر یک از عوامل موجود بر میزان اتلاف وقت و تشکیل صف مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه سه سناریو (بررسی نظم صف، بهبود گلوگاه با راه اندازی منابع تخلیه موجود، بهبود گلوگاه با افزایش تعداد منابع تخلیه) مطرح شده و تجزیه و تحلیل سامانه، بر اساس محقق شدن هر کدام از سناریوها، هزینه ها و شرایط صف بررسی گردید. درنهایت از روش تاپسیس برای مقایسه کارایی سناریوها استفاده شد. زمان انتظار سبدها در سامانه در سناریو اول، دوم و سوم نسبت به حالت پایه به ترتیب 2%، 30%، و 59% کاهش و نیز میزان خروج سبدها به ترتیب 1.56% ، 100%، و 198% برابر افزایش یافته است. مقایسه کارایی سناریوها با استفاده از روش تاپسیس با توجه به معیار زمان انتظار و هزینه نشان داده که سناریوی دو بالاترین رتبه را دارد.

    کلید واژگان: نیشکر، حمل و نقل، نظریه صف، هزینه، اتلاف زمانی
    Simin Khedri, Hassan Zaki Dizaji *, MohammadJavad Sheikhdavoodi, Afshin Marzban

    This research presents a model for the analysis of sugarcane basket emptying operations. Traffic of sugarcane carrying baskets in front of the factory door will cause a long waiting line to form. Factors influencing the formation of queues include shift changes, accidents due to tractor crowding, tractor breakdowns, and factory shutdowns, which will lead to an increase in the time intervals between harvesting the crop and emptying the canes. Using queuing theory, the relevant system was simulated as a based model and the effect of each of the existing factors on the amount of time wastage and queue formation was evaluated. Based on the three scenarios (the investigation of queuing order, improve the bottleneck by deploying existing or non-existing discharge sources) proposed and the analysis of the system, based on the realization of each of the scenarios, the costs and queue conditions were investigated. According to the investigated cases, it was concluded that both sources in the factory should be used to empty the canes during the peak harvest time. The waiting time of the baskets in the system in the first, second and third scenario has decreased by 2%, 30%, and 59%, respectively, and the exit rate of the baskets has increased by 1.56%, 100%, and 198%, respectively. Comparing the efficiency of the scenarios using TOPSIS method according to the criteria of waiting time and cost showed that the second scenario has the highest rank.

    Keywords: Sugarcane, Transportation, queuing theory, Cost, time loss
  • محمد قاضی نژاد، نسیم منجزی*، افراسیاب راهنما قهفرخی، محمدجواد شیخ داودی
    اهداف

    هدف از این پژوهش بررسی روش‎های خاک‏ورزی و مدیریت بقایای گندم بر شاخص‏های ضریب سرعت سبز شدن، میزان بهره‌وری فیزیکی مصرف آب و عملکرد ذرت دانه‏ای در شهرستان دزفول استان خوزستان بود.

    مواد و روش‌ها

    در اجرای آزمایش از طرح آزمایش کرت‌های خرد شده نواری در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار استفاده شد. تیمارها روش‌های خاک‌ورزی در سه سطح (خاک‌ورزی، کم خاک‌ورزی و بی‌خاک‌ورزی) به عنوان فاکتور اصلی و مدیریت بقایای گندم (رقم چمران) در دو سطح (حفظ بقایا به صورت ایستاده و حذف تمام بقایای گیاهی از سطح خاک) به عنوان فاکتور فرعی بود.

    یافته‌ها

    نتایج این پژوهش نشان داد که خاک‏ورزی مرسوم در شرایط عدم وجود بقایای گندم و بی‏خاک‏ورزی در شرایط وجود بقایای گندم به ترتیب با 73/3 و 96/1 درصد، بیشترین و کمترین ضریب سرعت سبز شدن را نشان دادند. خاک‏ورزی مرسوم در شرایط عدم وجود بقایا با میانگین 10230 و بی‏خاک‏ورزی در شرایط وجود بقایا با میانگین 6341 مترمکعب در هکتار به ترتیب بیشترین و کمترین میزان مصرف آب در هکتار به خود اختصاص دادند (p≤0.01). بیشترین عملکرد دانه ذرت (64/7647 کیلوگرم در هکتار) در سامانه‌ی کم‌خاک‌ورزی و حفظ بقایا حاصل شد که نسبت به سامانه‌ی بی‌خاک‌ورزی منجر به افزایش 34 درصدی عملکرد محصول شد.

    نتیجه‌ گیری

    استفاده از سیستم‏های خاک‏ورزی حفاظتی همراه با حفظ بقایا در سطح خاک، افزایش ذخیره رطوبت، کاهش مصرف آب آبیاری، افزایش ماده آلی و حاصلخیزی خاک و صرفه‌جویی در نیروی کارگری و زمان صرف شده جهت عملیات خاک‏ورزی می‏تواند الگوی مناسبی برای کاشت ذرت دانه‏ای باشد.

    کلید واژگان: بقایای گندم، ذرت، خاک ورزی، بی خاک ورزی، کم خاک ورزی
    Mohammad Ghazinejad, Nasim Monjezi *, Afrasiab Rahnama Ghahfarokhi, MohammadJavad Sheikhdavoodi
    Background & objective

     Nowadays demand for producing agricultural products has been increasing. So to investigate the effect of tillage and planting pattern using crop residue for corn forage a research was carried out in the research field of in the Dezful city of Khuzestan province.

    Methods & Materials

    A split strip plot design was applied using 3 replications based on randomized complete block design. Treatments tillage methods at three levels (tillage, minimum tillage and no-tillage) was as the main factor and management of wheat residues (Chamran cultivar) at two levels (maintaining residues standing and removing all crop residues from the soil surface) was as a secondary factor.

    Results

    The results were shown that conventional tillage under no residue and no-tillage under residue condition product the most and the least emergence rate of 3.73 and 1.96 respectively. Also conventional tillage under no residue used 10230 m3/ha compared to no-tillage covered by residue 6341 m3/ha (p≤0.01).No-tillage with an average of 2.74 and conventional tillage with 2.19 kg/m3 showed the highest and lowest physical efficiency of water consumption, respectively (p≤0.01).

    Conclusion

    The use and development of conservation cultivation systems (especially minimum tillage) in corn can help maintain conservation of production resources such as water, soil and the environment. The use of conservation tillage systems along with the preservation of residues at the soil surface, increasing moisture storage, reducing irrigation water consumption, increasing soil organic matter and fertility and saving labor and time spent on tillage operations can be a model suitable for planting corn.

    Keywords: Corn, Tillage, No-tillage, Minimum tillage, Wheat residues
  • مرضیه طبیبی، سید محمد صفی الدین اردبیلی*، محمدجواد شیخ داودی

    در این پژوهش امکان استفاده از یک سامانه سرمایشی جذبی خورشیدی برای کمک به تامین بار برودتی یک سردخانه مواد گوشتی در شرایط آب و هوایی اهواز مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. برای تامین انرژی ورودی این سامانه از انرژی گرمایی حاصل از تابش خورشید، یک کلکتورسهمی خطی طراحی، ساخت، شبیه‏سازی و مورد آزمایش و ارزیابی قرار گرفت. شبیه-سازی متمرکزکننده نیز با استفاده از داده های تابشی ناسا برای مکان و زمان آزمایش ها و بوسیله نرم افزار ترنسیس انجام شد و عملکرد آن در روزهای ماه های تیر، مرداد و شهریور سال 1398 بررسی و ارزیابی شد. نتایج شبیه سازی سامانه در نرم افزار ترنسیس نشان داد که متمرکزکننده ساخته شده قابلیت تولید سیالی با دمای بالای 98 درجه سلسیوس در ماه های تیر و مرداد و شهریور دارد. بیشینه انرژی و بازده متمرکز کننده به ترتیب 240/318 وات-ساعت بر مترمربع و 05/63 درصد بدست آمد. بر اساس محاسبات و ارزیابی انجام شده حداکثر بار برودتی مورد نیاز برای سردخانه مفروض در حدود 324/126کیلووات برآورد شد. همچنین، مساحت متمرکزکننده لازم برای تامین انرژی ورودی چیلرجذبی 687/584 مترمربع بدست آمد. نتایج شبیه سازی سامانه در نرم افزار ترنسیس نشان داد که متمرکزکننده ساخته شده قابلیت تولید سیالی با دمای بالای 98 درجه سلسیوس در ماه های تیر و مرداد و شهریور دارد. بیشینه انرژی و بازده متمرکز کننده به ترتیب 240/318 وات-ساعت بر مترمربع و 05/63 درصد بدست آمد.

    کلید واژگان: سرمایش خورشیدی، کلکتور سهموی خورشیدی، بازده
    Marzie Tabibi, Seyed Mohammad Safieddin Ardebili *, MohammadJavad Sheikhdavoodi
    Introduction

    Cooling systems such as refrigeration and air conditioning are considered as basics of everyday life. In these years, the demand for both energy/associated services to address economic and social along with ameliorate human comfort and health is continuously increasing. Since approximately 1850, the global use of fossil fuels (coal, oil and gas) has dramatically raised to dominate energy supply. However, the required energy for the above-mentioned applications is mainly generated by non-renewable electricity. Due to the depletion of fossil fuels as a source of electricity, the development of renewable energies for such systems is necessary. Considering all these issues, as cooling needs, most of the time coincides with the solar radiation availability; therefore, exploring solar energy seems an exciting idea. A number of investigations were performed to design/develop new cooling techniques using solar energy. A solar cooling system is capable of considerably reducing the environmental effects of traditional refrigerating machines while allowing significant energy saving. The present work searches for the best choice of configuration/design factors of food refrigeration systems combined with solar-powered absorption chillers unit in Ahvaz city as a case study.

    Materials and Methods

     In the present study, a linear parabolic collector with specific dimensions, was made, so that first, the initial design of the collector with longitudinal dimensions of 1 and a width of 0.6 meters was selected by Katia software, and then using related relations and calculations of other structural parameters based on which the collector was built, the collector simulation was performed using NASA radiation data for the place and time of the experiments and by using the Transient Simulation Software and its performance in the days of the month July, August and September 2019 were reviewed and evaluated. According to the results, the average energy obtained for the collector in the three months of July, August, and September was about 216.054 w-h/m2. Finally, the area of the collector was calculated, the results showed that the required surface of the collector was found to be 584.687 m2. Also, the necessary calculations were performed on the results of performance tests by Excel software, and diagrams of changes in the radiant energy absorbed by the collector and the efficiency of the radiated energy absorbed were drawn from 10:00 AM to 6:00 PM. Using the diagrams obtained from the system simulation in TRNSYS (Transient System Simulation Tool) software, it is concluded that the built-in collector has the ability to produce a fluid with a temperature above 98 degrees Celsius required for the absorption chiller in July, August, and September.

    Results and Discussion

     According to the evaluations of the collector's performance in the three months of July, August, and September from 10 AM to 6 PM showed that collector energy and efficiency reached their maximum values in July with 318.240 w-h/m2 and 63.05 %, respectively. While in August, the amount of energy and efficiency was found to be 299.311 w-h/m2 and 61.94%, respectively. According to the results, the average energy obtained for the collector in the three months of July, August, and September was about 216.054 w-h/m2. Finally, the area of the collector was calculated, the results showed that the required surface of the collector was found to be 584.687 m2.The minimum value of the parameters were recorded as 283.379 w-h/m2 and 61% in September, respectively. The potential analysis conducted showed an excellent saving potential in terms of energy obtained. According to the results, the useful collector energy was achieved to be 227.664 w-h/m2, 217.006 w-h/m2, and 210.406 w-h/m2 in July, August, and September, respectively. According to the obtained results, the maximum refrigeration load needed for the studied cold storage was about 126324 w. According to the results, the average energy obtained for the collector in the three months of July, August, and September was about 216.054 w-h/m2. Finally, the area of the collector was calculated, the results showed that the required surface of the collector was found to be 584.687 m2.

    Conclusion

     The development of renewable energies for such systems is necessary. Solar cooling system for food products cold storage in Ahvaz city is a promising and innovative alternative to decline the peak energy consumption generated by the combustion of fossil fuels, especially during the summer months.

    Keywords: Solar cooling, parabolic trough collectors, performance
  • معین مختاری ستائی*، هوشنگ بهرامی، محمدجواد شیخ داودی، داود مومنی، محسن سلیمانی

    در این پژوهش، کاربرد سامانه خورشیدی از لحاظ فنی برای گرمایش یک گلخانه، از نوع دوقلو با سازه قوسی و پوشش پلی اتیلن تک لایه، مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور در ابتدا، نیاز گرمایشی گلخانه تعیین شد. سپس با توجه به نتایج بدست آمده، آبگرمکن خورشیدی از نوع صفحه تخت، با شش مترمربع جمع کننده و 500 لیتر حجم مخزن، انتخاب و در کنار یک واحد گلخانه تولید خیار، برای گرمایش هوای درون گلخانه به کمک چهار عدد رادیاتور آلومینیومی 10 پره، نصب گردید. در ادامه با استفاده از آزمون t جفت شده، نتایج بدست آمده در این گلخانه با نوع مرسوم در منطقه که دارای بخاری گازوییلی بود، مقایسه گردید. نتایج نشان داد که از منظر میزان کربن دی اکسید، متوسط دما و رطوبت نسبی اختلاف معنی داری میان دو گلخانه مشاهده نشد ولی از حیث شاخص کلروفیل و عملکرد محصول، میان دو گلخانه، به ترتیب در سطح احتمال یک و پنج درصد اختلاف معنی داری وجود داشت که گلخانه گازوییلی از میانگین بالاتری برخوردار بود. همچنین مدیریت چهار عامل کمینه دما، متوسط دما، محتوای کلروفیل و بیشینه رطوبت نسبی در گلخانه مجهز به آبگرمکن خورشیدی و کنترل دو عامل کمینه دما و محتوای کلروفیل، در گلخانه مجهز به بخاری گازوییلی، می تواند منجر به بهبود فتوسنتز و افزایش عملکرد شود.

    کلید واژگان: واژه ‏های کلیدی: آمار هواشناسی، تابش خورشید، دما، رطوبت نسبی، گرمایش گلخانه
    Moein Mokhtari Sataiy *, Houshang Bahrami, Mohammad Javad Sheikh Davoodi, Davood Momeni, Mohsen Soleymani

    In this study, the application of a solar system for heating a greenhouse of twin type with arched structure and single layer polyethylene coating was investigated. For this purpose, initially, the heating needs of the greenhouse were determined. Then, according to the obtained results, a flat-panel solar water heater with a collector of 6 square meters and a tank volume of 500 liters was selected and installed next to the greenhouse cucumber production unit to heat the air inside the greenhouse with 4 unit of 10-blade aluminum radiators. Then, using paired t-test, the results obtained in this greenhouse were compared with the conventional type in the area that had a diesel heater. The results showed that in terms of carbon dioxide, average temperature and relative humidity, there was no significant difference between the two greenhouses, but in terms of chlorophyll index and crop yield, there was a significant difference between the two greenhouses, at a probability level of 1 and 5 percent, respectively. Diesel had a higher average in these factors. Also, managing the four factors of minimum temperature, average temperature, chlorophyll content and maximum relative humidity in the greenhouse equipped with solar water heater and controlling the two factors of minimum temperature and chlorophyll content in the greenhouse equipped with diesel heater can improve photosynthesis and increase yield.

    Keywords: Greenhouse heating, Meteorological statistics, Relative humidity, Sunlight, Temperature
  • محسن سلیمانی*، وحید جهانگیری بلطاقی، محمدجواد شیخ داودی، ذبیح الله مهدوی فر

    استفاده از انرژی های تجدیدپذیر به خصوص فناوری زیست گاز، یک الزام برای تامین انرژی پایدار است. از این رو توجه ویژه به پسماندهای با پتانسیل آلایندگی زیاد از جمله ویناس، جهت تامین خوراک زیست توده ای مورد نیاز هضم و تولید زیست گاز لازم است. با توجه با محتوای غنی مواد آلی ساده ویناس، می توان از آن جهت تولید زیست گاز و کود دارای آلودگی کمتر استفاده کرد. از بین شرایط عملیاتی موثر بر عملکرد یک هاضم بی هوازی، دما و pH مهمترین پارامترها هستند، بنابراین در این مطالعه، به بررسی این دو پارامتر در هضم بی هوازی ویناس پرداخته شده است. متغیرهای وابسته عبارت بودند از: مقدار تولید زیست گاز به ازای VS اولیه، مقدار حذف مواد جامد فرار (VS-R)، مقدار حذف اکسیژن خواهی شیمیایی (COD-R) و درصد زیست گاز تصفیه شده. با توجه به نتایج، مقدار بهینه دما برای تولید حداکثر حجم زیست گاز و همچنین حداکثر حذف COD، حداکثر درصد گاز تصفیه شده و حداکثر حذف VS، 35 درجه سلسیوس و در صورت عدم محدودیت انرژی و اقتصادی، 40 درجه سلسیوس به دست آمد. همچنین مقدار pH بهینه برای تولید حداکثر حجم زیست گاز، حداکثر حذف COD و حداکثر حذف VS، برابر با 7 و برای حداکثر درصد گاز تصفیه شده برابر با 7 یا 2/7، به دست آمد. همچنین، حساسیت تغییرات شاخص های مورد مطالعه نسبت به تغییرات pH بیش از تغییرات دمایی بود.

    کلید واژگان: انرژی تجدیدپذیر زیست توده، پسماند، هضم بی هوازی
    Mohsen Soleymani *, Vahid Jahangiri Boltaghi, Mohammad Javad Sheikhdavoodi, Zabihollah Mahdavifar
    Introduction

    Biogas, a product of anaerobic digestion of biomass resources, is one of the major renewable energies with the potential to replace fossil fuels. Anaerobic digestion is performed under specific conditions and according to a specific chemical process. Sugar cane is one of the most common sources of sugar and bioethanol production in the world. In the ethanol distillation process, large quantities of vinasse are produced. The direct consumption of vinasse as fertilizer has many environmental problems. Anaerobic digestion of vinasse is a potential solution to such environmental problems. Factors affecting the performance of an anaerobic digester can be classified into three main categories: (1) raw material characteristics, (2) reactor design, and (3) operating conditions. Among the operating conditions, temperature and pH are the most important parameters, so in this study, these two parameters were investigated.

    Materials and Methods

    The main raw material was vinasse. Some other additives were used to alter its chemical properties. To have a proper substrate composition, the ingredients before loading into the digesters were evaluated for their chemical and physical properties, including pH, concentration and C/N ratio. The bovine rumen contents of 10% of the final volume of input material were added to supply methanogenesis bacteria as well as to modulate the (C/N) ratio. The Total Solid Content (TS), Volatile Solid (VS) and Chemical Oxygen Demand (COD), were evaluated before and after digestion. A series of batch reactor were used to perform the experiment. The experiment was carried out in a split plot design in a completely randomized design. The main and sub-factor was respectively temperature (at four levels of 30, 35, 40 and 45 ° C) and pH (at four levels of 6.8, 7, 7.2 and 7.4), and the experiment was performed in three replication. To measure the volume of gas produced, a 50 ml water tank connected to the digester outlet as a U-tube was used. The amount of water movement in the U-shaped tube is an indicator of the volume of biogas produced. For better detection of water displacement, some color was dissolved in water. Passing the gas produced from the three-molar NaOH solution, its impurities (mainly carbon dioxide) were absorbed, and the resulting pure gas was re-measured using a U-shaped tube. Using the law of complete gases, the biogas volumetric index was converted to the standard gas volume and finally converted to values based on (ml/gVS) and the new values were analyzed by analysis of variance and mean comparison.

    Results and Discussion

    Almost all main and interaction effects on all the factors studied were significant at the 1% probability level. The amount of gas produced increased with increasing temperature but with increasing pH, it first increased and then decreased. The amount of gas produced at 35, 40 and 45 °C was not significantly different. So because of economic and energy constraints, an operating temperature of 35 °C is recommended for anaerobic digestion of vinasse. The graph of the interaction of temperature and pH shows that at higher temperatures the rate of gas production increases with increasing pH. Although the highest gas volume was obtained at pH of 6.8 and 7.4, but the gas produced in the pH range of 7–7.2 was more pure. Therefore, the best combination of pH and temperature to produce the highest and purest gas is 7 and 35 °C, respectively. But since the vinasse produced in the alcohol factories has high temperature and therefore higher temperatures are possible, so 40 °C is also recommended. It was also clearly observed that the smaller the volume of gas produced, the greater its purity. The VS-R factor is also more sensitive to temperature changes than to pH changes. Thus, in anaerobic digestion of vinasse, pH control is more important than temperature control. VS-R performs best at pH 7. This factor was not significantly different at 35, 40 and 45 °C. Therefore, considering the cost of providing more heat at temperatures of 40 and 45 °C compared to 35 °C, 35 °C is the best temperature for manure production with the highest volatile organic matter removal. The COD-R process was similar at all pHs. COD-R at pH 7 was higher at all temperatures than at other pHs. It was also significantly higher at 40 and 45 °C, compared to other temperatures. So like other factors, the best pH and temperature based on this factor are 7 and 40 °C, respectively. Conclusion According to all factors studied, the best pH and operating temperature of anaerobic digestion of sugar cane vinasse is 7 and 35 ° C, respectively. Another important conclusion to be drawn from this study is that changes in all parameters studied are affected by pH changes rather than temperature changes. Therefore, sufficient care must be taken to ensure that pH variations in the anaerobic digestion medium be very low and around the range proposed (about 7).

    Keywords: Renewable Energy Biomass, Waste, Anaerobic Digestion
  • رحیم صیدی، محمداسماعیل خراسانی فردوانی*، محمدجواد شیخ داودی، حسن مسعودی

    یکی از چالش های  پیش روی مکانیزاسیون، کنترل مصرف سوخت است. در این راستا، بررسی و اعمال روش های کارآمد در جهت کاهش مصرف سوخت که منجر به کاهش هزینه ها و آلایندگی شود اقدامی ضروری به شمار می رود. این مقاله به پیاده سازی یک سامانه کنترل هوشمند سرعت دورانی موتور و به کار گیری  سامانه کنترل الکترونیکی به جای مکانیزم محرک مکانیکی می پردازد. برای ارزیابی سامانه کنترلی جدید، با استفاده از آزمون t مستقل ، میزان مصرف سوخت در مرحله برداشت بررسی شد. مقایسه میانگین ها نشان داد که سامانه مکانیکی کنترل سرعت دورانی موتور با مصرف 7/36 لیتر بر ساعت دارای بیشترین مصرف سوخت و سامانه الکترونیکی در حالت خودکار دارای مصرف سوخت 31/34 لیتر بر ساعت است. این نتیجه نشان دهنده کاهش مصرف سوخت به میزان 3/6 درصد نسبت به حالت مکانیکی است که علت این امر کنترل سرعت دورانی موتور به صورت خودکار و هوشمند است. طبق محاسبات انجام شده با نصب این سامانه روی هاروسترهای نیشکر موجود سالانه در حدود 505 هزار لیتر سوخت صرفه جویی خواهد شد. الگوریتم کنترلی برنامه ریزی شده روی میکروکنترلر بهترین حالت را با توجه به وضعیت عملکرد ماشین برداشت ایجاد می کرد. زمانی که راننده وضعیت رانندگی را تغییر می دهد این سامانه زمینه تغییر سریع سرعت دورانی موتور را مهیا می کند که بیان کننده عملکرد سریع عملگر الکتریکی است.

    کلید واژگان: الگوریتم خودکار، جوی استیک، سامانه کنترل الکترونیکی، موتور پله ای، میکرو کنترلر
    Rahim Seidi, Mohammad Esmail Khorasani Ferdavani *, Mohammad Javad Sheikhdavoodi, Hassan Masoudi

    Today, one of the main challenges is to control fuel consumption, which has an effective role on other sectors of the economy. In this situation, efficient practices are necessary to reduce fuel consumption leading to lower costs. This paper shows how an intelligent control system has been designed and how an electronic engine speed control system was replaced with the mechanical system. The aim of construction and evaluation of an electronic system was to control engine speed in harvesting machines. The conventional control of engine speed in 7000 series sugarcane harvesters is mechanical. Stepper motor, drivers, micro-controller, joystick and potentiometer were used, as well as the C programming in code-vision to program the microcontrollers. A t test was conducted to compare fuel consumption between the systems. The statistical analysis showed significant difference between the control systems in 1% probability level. Results from the implementation of this system represented the design and proper functioning of the system. The results showed a reduction of about 6.3% in fuel consumption when electronic control system was used, comparing to mechanical control and this was due to the use of intelligent and automatically control of engine speed. Installation of this system on existing sugarcane harvesters will save about 505,000 liters of fuel annually.

    Keywords: Automation Algorithm, Electronic Control System, Joystick, Microcontroller, Stepper motor
  • نگار حافظی، محمدجواد شیخ داودی*، هوشنگ بهرامی، سید عنایت الله علوی

    متغیرهای مختلفی بر عملکرد مزارع نیشکر تاثیر گذارند. با بررسی این متغیرها و تعیین میزان اثر هر یک از آنها می توان به راهکارهایی به منظور افزایش بهره وری مزارع نیشکر دست یافت. امروزه استفاده از یافته های هوش مصنوعی و داده کاوی برای کمک به پیش بینی تولید محصول مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مقاله، معرفی روش هوشمند سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی و ترکیب این تکنیک با الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات به منظور افزایش دقت و سرعت یادگیری سیستم فازی- عصبی در تخمین خصوصیات کمی و کیفی محصول نیشکر است. متغیرهای مدل شامل مجموعه ای از عوامل مدیریتی، خصوصیات خاک، آب و اقلیمی در منطقه مورد مطالعه است. در ابتدا، برای انتخاب ویژگی های بهینه از میان متغیرهای موجود در مساله از الگوریتم ژنتیک استفاده شد سپس از یک الگوی اصلی سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی و یک الگوی ترکیبی شبکه فازی- عصبی با الگوریتم ازدحام ذرات برای پیش بینی خصوصیات مورد مطالعه استفاده گردید. نتایج نشان داد که الگوی ترکیبی شبکه فازی- عصبی و الگوریتم ازدحام ذرات نسبت به الگوی اصلی سیستم فازی- عصبی صرف، به راه حل دقیق تر و قوی تر منجر شده است؛ این مدل به ترتیب با مقادیر اعشاری ضریب تعیین، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین درصد خطای مطلق 9237/0، 0181/0 و 0217/0 برای عملکرد نیشکر و نیز 9847/0، 0086/0 و 0138/0 برای درصد شکر استحصالی، توانایی مناسبی در پیش بینی و نگاشت غیرخطی میان متغیرهای مورد نظر داشته است.

    کلید واژگان: نیشکر، پیش بینی، هوش مصنوعی، الگوریتم های فراابتکاری
    Negar Hafezi, Mohammad Javad Sheikhdavoodi *, Houshang Bahrami, Seyed Enayatallah Alavi

    Introduction :

    Sugarcane is a tropical, perennial grass that forms lateral shoots at the base to produce multiple stems. It is the main source of sugar production and one of the most important sources of energy production in the world. Today, the use of artificial intelligence and data mining findings to help predict product production is considered. Determining the relationship between inputs and outputs of production process using artificial intelligence (AI) has drawn more attention rather than mathematical models to find the relationships between input and output variables by training, and producing results without any prior assumptions. The adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS), as a form of AI, is a combination of artificial neural network (ANN) and fuzzy systems that uses the learning capability of the ANN to derive the fuzzy if-then rules with appropriate membership functions worked out from the training pairs, which in turn leads to the inference.Particle swarm optimization (PSO) is an algorithm modeled on swarm intelligence, in a search space, or model it finds a solution to an optimization problem and predict social behavior in the presence of objectives. The PSO is a population-based stochastic computer algorithm, modeled on swarm intelligence. Swarm intelligence is based on social psychological principles and it provides insights into social behavior, also helps to many engineering applications. Feature selection is becoming very important in predictive analytics. Indeed, many data sets contain a large number of features, so we have to select the most useful ones. One of the most advanced methods to do that is the genetic algorithm (GA). Genetic algorithms can select the best subset of variables for predictive model. The purpose of this research is to evaluate the applicability of one artificial intelligence technique including adaptive neuro-fuzzy inference system and also combining this technique with particle swarm optimization to increase the accuracy and speed of training of the neuro-fuzzy system in prediction of yield and recoverable sugar percentage (R.S%) of sugarcane.

    Materials and Methods:

     In this paper, one main pattern of adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) and one synthetic model of adaptive neuro-fuzzy inference system with particle swarm optimization (PSO) were used to predict the studied properties by MATLAB version 2017. Initial data for this study were collected from Debal-Khozaie Agro-industry Company in Khouzestan province, Iran. The actual data for the seven periods of sugarcane harvest from 2010 to 2017 were used for modeling. The studied parameters included a set of agronomic factors, soil characteristics, irrigation and climate in the study area. The test data sets were used for comparison of selected ANFIS and ANFIS with PSO, as well as for the observation values. This comparison was performed by using three statistical indices: Determination Coefficient (R2), Root Mean Square Error (RMSE) and Mean Absolute Percentage Error (MAPE).

    Results and Discussion:

    From all of the studied parameters, eleven parameters were selected as the effective features by the binary genetic algorithm (BGA). In feature selection, the function to optimize is the generalization performance of a predictive model. More specifically, in this method, purpose was to minimize the error of the model on an independent data set not used to create the model. The data were randomly divided into two groups: training and testing. Each pattern was modeled separately and then the results were compared. The results showed that the combination of adaptive neuro-fuzzy inference system with particle swarm optimization algorithm (ANFIS-PSO) had better performance in predicting cane yield and recoverable sugar percentage. In ANFIS-PSO model the root mean square error, mean absolute percentage error and coefficient of determination values were found 0.0181, 0.0217, 0.9237 and 0.0086, 0.0138, 0.9847 respectively for two variables of cane yield and recoverable sugar percentage. In relation to the predicted cane yield by the neuro-fuzzy network with particle swarm algorithm, it can be concluded that among the effective factors, with increasing plant age and use of resistant varieties, the amount of yield was decreased and increased, respectively.

    Conclusion:

     The hybrid pattern of adaptive neuro-fuzzy inference system with the particle swarm optimization has been directed against the mere neuro-fuzzy system to a more accurate and stronger solution. Indeed, it can be concluded that ANFIS model with the PSO has the ability for precise estimation of sugarcane yield and recoverable sugar percentage.

    Keywords: Sugarcane, Prediction, Artificial neural network, Meta-heuristic Algorithms
  • نگار حافظی*، هوشنگ بهرامی، محمدجواد شیخ داودی، سید عنایت الله علوی

    در این پژوهش برای پیش بینی عملکرد نیشکر از شبکه عصبی مصنوعی مبتنی بر الگوریتم های فرااکتشافی به عنوان یک روش کارآمد که تخمین عملکرد محصول را بر اساس داده های واقعی به دست می آورد، استفاده شده است. به منظور پیش بینی عملکرد نیشکر از پارامترهای موثری نظیر مشخصات گیاه، هدایت الکتریکی آب و خاک، حداکثر درجه حرارت و میانگین ساعات آفتابی در طول دوره رشد محصول و در مقیاس زمانی هفت ساله استفاده گردید. بر همین اساس از چهار الگوی آموزشی در ساخت شبکه های عصبی استفاده شد که به ترتیب شامل شبکه عصبی مصنوعی مبتنی بر الگوریتم پس انتشار خطا، ترکیب شبکه عصبی با الگوریتم ژنتیک، ترکیب شبکه عصبی با الگوریتم ازدحام ذرات و در آخر رویکرد نوین ترکیب شبکه عصبی با الگوریتم مرکب ژنتیک- ازدحام ذرات بوده اند. نتایج بدست آمده از پژوهش، حاکی از آن است که استفاده از الگوریتم های فرااکتشافی سبب بهبود عملکرد شبکه عصبی شده و قدرت پیش بینی را به طور محسوسی افزایش داده است. مقادیر میانگین مربعات خطا و ضریب همبستگی برای روش ترکیبی شبکه عصبی، الگوریتم ژنتیک و الگوریتم ازدحام ذرات به ترتیب 00057/0 و 91457/0 برای داده های آزمایش بدست آمد که برتری این روش را نسبت به سایر الگوها نشان می دهد. علاوه بر این، اعتبارسنجی متقاطع مدل پیشنهادی به روش k نزدیک ترین همسایه نشان داد که صحت داده های آموزشی و آزمایشی به منظور پیش بینی عملکرد نیشکر به ترتیب برابر با 5/98 و 5/95 درصد بوده است.

    کلید واژگان: نیشکر، عملکرد، شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم های فرااکتشافی، اعتبارسنجی متقاطع
    Negar Hafezi *, Houshang Bahrami, MohammadJavad Sheikh Davoodi, Seyed Enayatallah Alavi

    In this study, to predict sugarcane yield, an Artificial Neural Network based on meta-heuristic algorithms is used as an efficient method to estimate crop yield based on actual data. In order to predict sugarcane yield, effective parameters such as plant characteristics, electrical conductivity of soil and water, maximum temperature and average hours of sunshine during the growing season and on a time scale of seven years were used. Accordingly, four hybrid models were used to build neural networks which including of artificial neural network based on Back Propagation (BP) algorithm, combining neural network with Genetic Algorithm (GA), combining neural network with Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm and finally a new approach as combining neural network with GA-PSO. The results show that the neural network performance can be improved using meta-heuristic algorithms and can be increased significantly the prediction power. The Mean Square Error (MSE) and correlation coefficient (R) in the hybrid method of neural network with GA-PSO were obtained 0.00057 and 0.91457 respectively on the test data, which show the superiority of this method to other patterns. In addition, cross validation test of the proposed model by K-Nearest Neighbors showed the accuracy of training and test data to predict sugarcane yield has been equal to 98.5% and 95.5%, respectively.

    Keywords: Sugarcane, yield, Artificial Neural Network, Meta-heuristic algorithms, cross validation
  • وحید جهانگیری بلطاقی، محسن سلیمانی*، محمدجواد شیخ داوودی، ذبیح الله مهدوی فر

    تولید و استفاده از زیست گاز (Biogas)، به عنوان یک سوخت تجدیدپذیر جایگزین، می تواند به کاهش استفاده از انرژی-های فسیلی و بالطبع کاهش اثرات زیست محیطی ناشی از این انرژی های فسیلی و افزایش امنیت انرژی بیانجامد. تولید زیست گاز تابع شرایط خاصی است و از پارامترها و شاخص های زیادی از جمله اسیدیته، زمان ماند، دما، شدت همزدن و... تاثیر می پذیرد. وجود یک هاضم آزمایشگاهی برای کنترل و تشخیص بهترین شرایط، از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین سه طرح اولیه برای ساختمان هاضم بی هوازی با در نظر گرفتن مزایا و معایب انواع هاضم ها، عوامل موثر بر تولید زیست گاز و در نظر گرفتن هزینه ساخت هاضم، برای هضم پسماندهای مایع، ساخته شدند. در این هاضم ها، امکان کنترل پارامترهای موثر در تولید زیست گاز (دما، همزن، اسیدیته، غلظت و زمان ماند مواد) فرآهم بود؛ همچنین به سامانه ای برای اندازه گیری مقدار گاز تولید شده مجهز شده بودند. این هاضم ها از نوع ناپیوسته بوده و امکان اجرای طرح های آزمایشی، برای مطالعه اثر پارامترهای موثر بر تولید زیست گاز، پیش بینی شد. هاضم های ناپیوسته برای آزمایش موادی که نیاز به زمان ماند بالاتری دارند، از جمله زیست توده لیگنوسلولزی مناسب تر از هاضم های پیوسته هستند. همچنین با توجه به بدنه شفاف این هاضم ها، امکان مطالعه تیمارهای نوری نیز وجود داشت. مهمترین و مشکل ترین بخش ساخت، امکان آب بندی درزها بود. در مقایسه سه هاضم ساخته شده، در صورت امکان آب بندی مناسب، هاضم شیشه ای بهترین نوع هاضم بوده و تقریبا همه الزامات مورد نیاز برای آزمون مولفه های تاثیرگذار بر تولید زیست گاز را فرآهم می کند. مشکل اصلی آن، امکان نشت هوا و نفوذ مایع و اتصال و سوختن الکتروموتور است. به دلیل انعطاف پذیری بدنه هاضم های پلی اتیلنی، امکان بی هوازی کردن این نوع هاضم به راحتی ممکن بود. عیب آن نیز الزام به همزدن دستی یا معناطیسی و خطای احتمالی در اندازه گیری حجم گاز تولیدی بود. استفاده از ارلن خلاء، درپوش لاستیکی، نیدل و هپارین لاک، به بهترین شکل ممکن، ملزومات مورد نیاز یک هاضم بی هوازی را فرآهم کرد اما همزنی در این طرح نیز به صورت دستی یا با استفاده از همزن مغناطیسی صورت می گیرد.

    کلید واژگان: هضم بی هوازی، تولید زیست گاز، اندازه گیری گاز، هاضم ناپیوسته
    Vahid Jahangiri Boltaghi, Mohsen Soleymani*, Mohammad Javad Sheikhdavoodi, Zabihollah Mahdavifar

    Production and use of biogas, as an alternative renewable fuel, along with increasing energy security, can reduce the use of fossil fuels and thus reduce the environmental impact of these fossil fuels. Biogas production is subject to certain conditions and is influenced by some parameters such as pH, Hydraulic Retention Time (HRT), Solid Retention Time (SRT), temperature, agitation and so on. The existence of a laboratory digester to control and identify the best conditions of these effective parameters is of great importance. Therefore, three types of anaerobic digester, were built to digest liquid wastes, considering the advantages and disadvantages of various digesters, factors affecting biogas production and also considering the cost issues. In these digesters, it was possible to control the parameters affecting biogas production (temperature, pH, concentration and retention time) and were also equipped with a system to measure the amount of gas produced. These digests were batch type and the feasibility of experimental designs to study the effect of parameters affecting biogas production was predicted. Batch digests are more suitable than continuous ones to study raw materials that require longer retention time, such as lignocellulosic biomass. Due to the transparent body of these digesters, it was also possible to study optical treatments. The most important and difficult part of the construction was the possibility of sealing the joints. Glass digester, if properly sealed, is the best one and meets almost all requirements for testing the factors affecting biogas production. Its main problem is the possibility of air leakage and liquid penetration into the mixer electromotor. Due to the flexibility of polyethylene digesters, it is easy to extract air and provide an anaerobic environment. The disadvantage was the requirement of manual or magnetic mixing and a possible error in measuring the volume of gas produced. Use of the Erlen vacuum, rubber cap, needle and heparin locker were appropriately meet the requirements of an anaerobic digester, but steel mixing in the digester is done manually or by magnetic stirring.

    Keywords: Anaerobic digestion, Biogas production, Measuring produced biogas, Batch digester
  • ایمان سلیمانی، حسن ذکی دیزجی*، محمدجواد شیخ داودی

    در این پژوهش، امکان کاشت دقیق قلمه نیشکر مورد آزمون و ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور دستگاهی به نام "شبیه ساز کاشت قلمه نیشکر" ساخته شد و دو نوع موزع به وسیله این دستگاه مورد آزمون قرار گرفت. آزمون کارگاهی با سه تیمار مختلف شامل سرعت پیشروی در سه سطح 1، 2 و 3 کیلومتر بر ساعت، مکانیسم انتقال قلمه شامل دو سطح تسمه نقاله و سطح شیب دار و نوع موزع شامل موزع استوانه ای دندانه دار و موزع چرخ ستاره ای انجام شد. این پژوهش در قالب طرح فاکتوریل بر پایه بلوک های کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. دو نوع موزع تحت تیمارهای مختلف با چهار شاخص شامل نکاشت، بیش کاشت، کیفیت تغذیه و دقت کاشت ارزیابی شدند. از لحاظ عددی شاخص بیش کاشت در موزع استوانه دندانه دار و شاخص نکاشت در موزع چرخ ستاره ای بیشتر بود. دو موزع در شاخص کیفیت تغذیه اختلاف معناداری با یکدیگر نداشتند. در تیمار سرعت مشخص شد که سرعت بالاتر، تقریبا در تمامی آزمایش ها تاثیر نامطلوب بر کیفیت توزیع قلمه که مجموعی از شاخص های مورد آزمون است، می گذارد. نتایج بررسی مکانیسم های انتقال قلمه نشان داد که تسمه نقاله که قلمه ها را به شکل فعال به موزع تغذیه می نماید، افزایش معنادار کیفیت کاشت قلمه مشاهده می شود. با استفاده از موزع ستاره ای، انتقال قلمه توسط تسمه نقاله و در سرعت 2 کیلومتر بر ساعت می توان به مطلوب ترین کشت ازنظر دقت کشت و کیفیت تغذیه در بین حالت های مختلف مورد آزمون دست یافت.

    کلید واژگان: موزع، دقیق کار، نیشکر، کاشت، قلمه کار
    Iman Soleimani, Hassan ZakiDizaji*, Mohammad Javad Sheikh Davoodi

    In this project precision planting method has been tested and evaluated for planting sugarcane billet. For this purpose a single devise known as “billet planting simulator” built and two metering devise were tested. For this research three different treatments that were applied: forward speed in three levels of 1, 2 and 3 Km/h, Billet transferring system in two levels of angled surface and conveyor and metering devices in two levels of toothed shaft and star wheel model. Factorial design based on Randomized complete design with three repetition were used. Four indexes had been measured and calculated which consist of: quality of feed index, precision index, multiple index and miss index. Teethed Shaft showed higher multiple indexes while star wheel showed higher miss index. Two metering devise had no significant differences in quality of feed index. In forward speed has been found that higher speed means less desirable planting. It also cleared that using conveyor with positive billet feed to metering devise, had significant rising in good planting indexes. Best mode can be found with QFI index and precision index. By using star wheel devise and conveyor with 2 Km/h speed the best planting can be reached. In fact it seems that using star wheels, conveyor and low speed is essential properties of a suitable precision billet planting system.

    Keywords: precision metering device, Sugarcane, planting, Sugarcane billet planting machine
  • ندا منصوری، حسن ذکی *، محمد جواد شیخ داودی، عباس عساکره
    نیشکر گیاهی است که از دیرباز برای تولید شکر و محصولات جانبی در استان خوزستان کاشت می شود و روش اصلی کاشت آن قلمه زنی است. با توجه به روش های مختلف کاشت قلمه نیشکر در خوزستان، این مطالعه در سال 1395 و با هدف بررسی این روش ها و استخراج شاخص های مناسب آن با توجه به شرایط این استان و در زمان معمول کاشت نیشکر در استان خوزستان (از نیمه دوم مرداد تا اوایل مهرماه) در کشت و صنعت حکیم فارابی اجرا شد. داده های این پژوهش نیز در حین کاشت از طریق مشاهده، تهیه عکس و گزارش نویسی به منظور جمع آوری اطلاعات خام، مصاحبه و توزیع پرسشنامه بین کارشناسان مجرب کشت و صنعت حکیم فارابی (25 نفر) صورت پذیرفت. در ابتدا، متغیرهای موثر برای شاخص های روش کاشت مناسب تعیین گردید. شاخص های هزینه، میزان کیفیت قلمه گذاری، ظرفیت مزرعه ای، تعداد حرکت تراکتور در زمین و ارگونومیک کار بررسی شد. برای تعیین روش مناسب کاشت از روش تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد. وزن دهی عوامل با استفاده از نظر کارشناسان و خبرگان کشاورزی صورت گرفت. شاخص های تعیین شده برای سه روش مختلف کاشت قلمه نیشکر با دست، کاشت نیمه مکانیزه قلمه نیشکر با دستگاه برنده-کارنده و کاشت مکانیزه قلمه نیشکر با دستگاه کارنده خودکار به فرآیند تحلیل سلسله مراتبی وارد و با نرم افزار Expert Choiceمقایسه شدند. نتایج بررسی ها نشان می دهد که کاشت نیمه مکانیزه با کمترین هزینه و بیشترین کیفیت قلمه گذاری روشی است بهینه. از طرف دیگر، کاشت دستی به دلیل هزینه بالا و به رغم آنکه در شاخص کیفیت کاشت بهتر از کاشت مکانیزه عمل کرده، رتبه ای پایین تر به دست آورده است.
    کلید واژگان: تحلیل سلسله مراتبی، قلمه کاری، ماشین کاشت
    Neda Mansouri, Mohammad Javad Sheikhdavoodi, Abbas Asakereh, Hassan Zaki *
    Sugarcane, a perennial plant, has been cultivated in Khuzestan province, Iran, for a long time. Sugarcane seeds and stems (whole stalk or billet), both, are used for propagation, but stems planting is primary method of cultivation for sugar production purposes. Costs of sugarcane planting in Khuzestan differ when different planting methods are practiced. This study was conducted to find out proper planting methods  for Khuzestan’s conditions. To achieve the aims, various parameters were checked, then influencing variables were determined; experiments were carried out  in Hakim  agro-industrial farms, in 2016 . The following topics were considered: costs indices, billet burial quality, factors affecting field capacity, numbers of tractor coming and going on the farms, and finally ergonomic issues. Indicators were summarized as much as possible by merging into each other or turning. Factors weighting were done, using expert discretions and AHP to indicate the importance of each indicator. Integration of relative weights by multiplying the relative weight of each indicator on the above parameters was carried out and also consistency index was calculated by ratio of incompatibility and random index. In next step, by selecting factors and AHP, three planting methods were compered using Expert Choice software: conventional manual method, semi-mechanized planting method (by cutter planter), and mechanized planting method (by automatic billet planter). Results showed that semi-mechanized planting method was optimal method due to  minimum costs and maximum quality achieved in billet burial practice. Manual planting, in spite of achieving optimal way of planting compared with mechanized planting, received low advantages because of increasing in planting expenses.
    Keywords: analytical hierarchy process (AHP), planting, Sugarcane
  • محبوبه روزبهانی، محمد جواد شیخ داوودی، عباس عساکره*
    یکی از رویکردهای اساسی برای به دست آوردن بیشینه سود و حفاظت از منابع زیستی، ارزیابی تناسب اراضی است. هدف از این تحقیق ارزیابی تناسب اراضی شهرستان اهواز برای کشت گندم آبی با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و سامانه اطلاعات جغرافیایی است. در ابتدا نیازهای بوم شناختی، زراعی و سایر عوامل و نیز شاخص های موثر در کشت گندم آبی بر اساس ویژگی و شرایط منطقه تعیین شد. شاخص های قابلیت نفوذپذیری خاک، بافت خاک، EC، pH، شیب و جهت شیب، فاصله تا بازار، راه های ارتباطی و درآمد خالص انتخاب شدند. داده ها از طریق پرسشنامه از کشاورزان و کارشناسان و نهادهای مختلف جمع آوری شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد زیر معیارهای اقتصادی و خصوصیات خاک بیشترین وزن را دارند. درآمد خالص با وزن 316/0 در رتبه اول قرار گرفته است. متوسط درآمد خالص و نسبت فایده به هزینه در منطقه به-ترتیب 2/10 میلیون ریال در هکتار و 44/0 به دست آمده است. بیشترین هزینه مصرفی در تولید گندم مربوط به ماشین ها و ادوات است. بر اساس تلفیق لایه ها و ارزیابی تناسب اراضی، مشخص شد که 1/11 درصد منطقه بسیار مناسب، 5/32 درصد مناسب، 4/30 درصد متوسط و 0/26 درصد نامناسب برای کشت گندم است.
    کلید واژگان: تصمیم گیری چند معیاره، تناسب اراضی، خوزستان، سامانه اطلاعات جغرافیایی، گندم
    Mahboobeh Roozbahani, Mohammadjavad Sheikhdavoodi, Abbas Asakereh *
    Assessment of land suitability is one of the basic approaches to maximizing profits and protecting environmental resources. The purpose of this study was to determine the land suitability of Ahwaz county for cultivation of irrigated wheat using AHP Method and GIS. Ecological factors, agricultural factors and other parameters affecting wheat cultivation in Ahwaz county were determined. Soil permeability, soil texture, EC, pH, slope, accessibility to main roads and markets, and net income were selected. Data were collected by questionnaires distributed among farmers, experts, and government organizations. The results showed that economic criteria and soil characteristics had the highest weight, so that net income with the weight of 0.316 was ranked first. It has been found that average net income and benefit/cost ratio were 10.2 million rials per hectare and 0.44, respectively. The highest cost in wheat production was observed in machinery and equipment. Based on integration of GIS layers and assessment of land suitability, it was found that of total land area, 11.1% was very suitable, 32.5% was suitable, 30.4% was moderate, and 26% was unsuitable for wheat cultivation.
    Keywords: GIS, Khuzestan, Land Suitability, MCDM, Wheat
  • شهلا حردانی، محمد جواد شیخ داودی*، عباس عساکره
    در ارزیابی پایداری کشاورزی، باید جنبه های مختلف زیست محیطی ، اقتصادی و اجتماعی در نظر گرفته شوند. هدف از این مطالعه ارزیابی برخی شاخص ها و مقایسه پایداری تولید گندم، ذرت و نیشکر در کشت و صنعت های استان خوزستان بود. داده ها از کشت و صنعت شهید رجایی و دعبل خزاعی به روش مصاحبه حضوری و استفاده از داده های ثبت شده در دفاتر کشت و صنعت های مورد بررسی، جمع آوری گردید. شاخص های انرژی، خطر آلودگی کودهای شیمیایی و سموم کشاورزی، اثرات ماشین ها بر فشردگی خاک، خطر آلودگی هوا، هزینه های اجتماعی آن و اشتغال زایی جهت مقایسه و ارزیابی پایداری مزارع، استفاده شدند. جهت تلفیق و ارزیابی همه جانبه شاخص ها و رتبه بندی مزارع از روش های چند معیاره تاپسیس و وزن دهی آنتروپی استفاده شد. هر چند این شاخص ها و روش چند معیاره به طور کامل، پایداری مزارع را نشان نمی دهند ولی برای مقایسه ی پایداری بین مزارع و بهبود پایداری آن ها موثر می باشند. نتایج نشان داد که اشتغال زایی، فشردگی خاک، خطرات کود نیتروژن، آلودگی هوا و انرژی در میان شاخص های مورد بررسی به ترتیب، بیشترین تاثیر را در پایداری مزارع مورد بررسی دارند. در مزارع گندم، به جز اشتغال زایی، سایر شاخص ها دارای شرایط بهتری بودند. خطر فشردگی خاک در اثر تردد ماشین های کشاورزی در مزارع نیشکر زیاد بوده و به یکی از مشکلات اساسی آن تبدیل شده است ولی از نظر اشتغال زایی در شرایط بهتریست. آنالیز حساسیت نشان داد، پایداری مزارع مورد مقایسه نسبت به اشتغال زایی بسیار حساس می باشد بطوریکه با کاهش 39/25 درصد در وزن شاخص اشتغال زایی، تولید نیشکر از رتبه اول به رتبه آخر انتقال می یابد.
    کلید واژگان: اشتغال زایی، تاپسیس، شاخص های پایداری، کشاورزی، محیط زیست
    Shahla Hardani, Mohammad Javad SheikhDavoodi *, Abbas Asakereh
    In assessment of agricultural sustainability, all environmental, economic, social and technical aspects must be taken into account. The purpose of this study is to evaluate and compare the sustainability of wheat, corn and sugarcane production in Khuzestan agro-industries. Data were collected from Shahid Rajaie and Debel khazai agro-industries. Indicators such as energy, the risk of chemical fertilizers and biocide pollution, the risk of soil compaction due to machines, air pollution, and employment were used to compare and evaluate the sustainability of farms. For integrated and comprehensive assessment of indicators and farms ranking, the TOPSIS methods were used. Although these indicators and multi-criteria methods did not show a complete overview of sustainability farms, but they were effective in comparing the sustainability of farms and improving their sustainability. The results showed that employment, the risk of soil compaction and nitrogen fertilizer, air pollution and energy indicators had the most important role in the sustainability of farms, respectively. In the wheat farms, except for employment, other indices were better than other farms. The risk of soil compaction due to agricultural machinery in sugarcane farms had been high and had become one of the main problems of these farms .On the other hand, employment in the sugarcane production per hectare was much higher than the production of wheat and corn. The sensitivity analysis showed that the sustainability of farms was very sensitive to the employment, so with a reduction of 25.39% in weight of employment indicator, sugarcane farms were ranked the last.
    Keywords: Agriculture, Environment, MCDM, Sustainable Indices, Topsis
  • بهینه سازی متغیرهای عملکرد و آلایندگی موتور دیزل با استفاده از سوخت دیزل - روغن الکل به کمک روش سطح پاسخ
    سید محمد صفی الدین اردبیلی *، حسن ذکی دیزجی، محمد جواد شیخ داودی
    امروزه تمایل به تحقیق در زمینه سوخت های زیستی بر پایه الکل افزایش یافته است. روغن الکل، الکل با زنجیره طولانی بوده که محصول جانبی فرایند تولید بیواتانول به شمار می رود. در این تحقیق به بررسی عملکرد و آلاینده های موتور دیزل در ترکیبات مختلف روغن الکل در 5 سطح مختلف شامل (%0، %5، %10، %15 و %20)، بار (%0، %25، %50، %75 و %100) و سرعت موتور (1400،1700،2000،2300 و rpm 2600) به کمک روش سطح پاسخ (RSM) و طرح آزمایش مرکب مرکزی (CCD) پرداخته شد. بهینه سازی چند هدفه به منظور بیشینه کردن توان، گشتاور موتور وکمینه کردن مصرف سوخت ویژه وآلاینده ها شامل CO، CO2، UHC، NOX انجام شد. نتایج حاصل از بهینه سازی نرم افزار میزان روغن الکل% 57/11، سرعتrpm 2264 و بار %40 به عنوان ترکیب بهینه بدست آورده و مقادیر گشتاور، توان و مصرف سوخت ویژه به ترتیبN.m 9/10،Kw 9/1و Kg/Kw.hr 5/354پیش بینی گردید. میزان آلاینده های موتور شامل CO، UHC، CO2 و NOX در این نقطه به ترتیب 19/0، 5/54، 34/2 و 7/87 درصدحجمی بدست آمد. نتایج نشان داد با افزایش در میزان نسبت روغن الکل، توان و گشتاور موتور در دورهای متفاوت موتور افزایش یافته و میزان NOX و UHC کاهش می یابد.
    کلید واژگان: روغن الکل، عملکرد موتور، آلاینده های خروجی، روش سطح پاسخ
    Optimization of performance and Emission Characteristic of Fusel Oil - Diesel blends Using Response Surface Methodology
    Seyed Mohammad Safieddin Ardebili *, Hasan Zaki Dizaji, Mohammad Javad Sheikhdavoodi
    The Alcohol based fuels has attracted the attention of alternative fuel researchers. Fusel oil is an alcohol based fuel collected as a by-product during bioethanol production. The main objective of this study is to determine the optimal blend ratio of fusel oil–gasoline regarding the performance and emissions of spark ignition engine using response surface methodology based on CCD design. In this research work, experimental investigations have been performed with different fusel oil–diesel levels (0%, 5%, 10%, 15% and 20%), different load (0%, 25%, 50%, 75% and 100%) and different engine speed (1400, 1700, 2000, 2300 and 2600 rpm).The multi-objective optimization was performed to maximize the power, torque and minimized BSFC, NOx, UHC and CO emission. The best condition of engine parameters was 11.57% for fusel oil, 40% load and 2264 rpm engine speed. The optimal values were 1.9 kW, 10.9 N.m, 354.5 g/kW h, 0.19, 54.5,2.34 and 87.7(V%) for power, Torque, BSFC, CO, UHC, CO2 and NOx emissions respectively. were prolonged. The results showed that fusel oil usage increased power and torque. It was found that both NOx and UHC emissions decreased.
    Keywords: Fusel oil, Engine Performance, Exhaust Emissions, Response surface methodology
  • رحیم صیدی، محمد اسماعیل خراسانی فردوانی، محمد جواد شیخ داوودی، حسن مسعودی
    هدف از این پژوهش، ارزیابی سامانه کنترل الکترونیکی سرعت پیشروی دروگر نیشکر سری 7000 است، سامانه ای که برای افزایش سهولت کاربری ماشین برداشت نیشکر به کار گرفته شده است. جهت تعیین قدرت مانورپذیری، آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی به اجرا درآمد. نوع سامانه کنترلی در دو سطح (کنترل مکانیکی و الکترونیکی ) و سرعت موتور در سه سطح ( 1500، 1800 و 2100 دور بر دقیقه ) به عنوان فاکتورهای طرح در نظر گرفته شدند. میزان خطای موقعیت مکانی در زمان توقف نسبت به خط مبنا در هر یک از سامانه های مختلف کنترلی به دست آمد. نتایج تجزیه واریانس نشان می دهد که خطای توقف دروگر در سامانه کنترل الکترونیکی سرعت پیشروی دروگر معنی دار است که نشانگر قابلیت بهتر مانورپذیری و بی تاثیربودن تغییرات دور موتور (سرعت پیشروی) بر قدرت مانورپذیری دروگر مجهز به سامانه کنترل الکترونیکی است. در آزمون دوم، برای ارزیابی سرعت پاسخ سامانه های کنترل مکانیکی و الکترونیکی کنترل سرعت پیشروی، از طرح کاملا تصادفی در پنج تکرار استفاده شد. در این آزمون نوع سامانه کنترلی و میزان تغییرات موقعیت اسپول شیر کنترل به عنوان فاکتورهای طرح در نظر گرفته شدند. بدین منظور در هر تکرار قدر مطلق خطای تغییرات ولتاژ پتانسیومتر (تغییرات سرعت)، که بیانگر تغییرات موقعیت موتور پله ای و در نتیجه تغییرات موقعیت اسپول شیر کنترل است، بررسی شد. نتایج به دست آمده از تجزیه واریانس نشان می دهد که تاثیر نوع سامانه بر سرعت پاسخ دارای اختلاف معنی داری در سطح 5درصد است. سامانه الکترونیکی با خطای3/388 پاسخ بهتری دارد.
    کلید واژگان: جوی استیک، دروگر نیشکر، سامانه کنترل الکترونیکی، کنترل سرعت، موتور پله ای
    Rahim Seidi, Mohammad Esmail Khorasani Ferdavani, Mohammad Javad Sheikh Davoodi, Hasan Masoudi
    The aim of this study was to design, Constructand evaluate an electronic system for control of the forward speed control in 7000 series sugarcane harvesters. The conventional method of control for the forward speed of sugarcane harvester in 7000 series is mechanical. The new electronic control system was developed to replace the traditional mechanical control system. MotorStepper, drivers, micro-controller, joystick and potentiometer were used to program microcontrollers as well as C programming in code-vision. The new control system was evaluated during two series of tests. To determine the strength of the maneuverability of the harvesting machine, the first test was conducted using a factorial experiment based on completely randomized design. The maneuverability was compared for mechanical and electronic control systems under different engine rpm. The location error at stoppage time in respect to the baseline was measured as basis for maneuverability. In the second test the response time was compared with a completely randomized design in two systems. The statistical analysis showed a statistically significant difference between the control systems in 1% probability level. The maneuverability of harvester equipped with electronic control system increased significantly and it was not affected by the changes in engine rpm (forward speed). In the second test the statistical analysis showed a statistically significant difference between the control systems in 5% probability level. Electronic forward speed control system resulted in reaction speed, and device maneuverability, ease of maintenance and use, a reduction in mechanical parts usage and finally the proper functioning of the system.
    Keywords: Cane Harvester, Electronic Control System Technology, Joystick, Speed Control, Motor Stepper
  • Negar Hafezi *, Mohammad Javad Sheikhdavoodi, Seyed Majid Sajadiye
    Objective
    Potato is the fourth important food crop after wheat, rice and maize. Shrinkage  of  food  materials  has  a negative  consequence  on  the  quality  of  the dehydrated product. The main objective pursued in this paper is to investigate the shrinkage amount of potato slices during drying process using vacuum-infrared method.
    Methods
    In this work, the effect of the infrared radiation powers (100, 150 and 200 Watt) and absolute pressure levels (20, 80, 140, 760 mmHg) at different thickness (1, 2 and 3 mm) on bulk volumetric shrinkage were investigated.
    Results
    Data analysis showed that shrinkage percentage decreased with decrease of sample thickness and increase of infrared power. It was found that either thickness or infrared power had any significant effects (P < 0.01) on shrinkage of potato slices in this drying system. The regression model is a three-variable linear that Coefficient of determination is 0.532 and implies that the model can explain 53.2 % of the volume ratio changes
    Keywords: Potato, Drying, Vacuum, Infrared radiation, Shrinkage
  • Negar Hafezi *, Mohammad Javad Sheikhdavoodi, Seyed Majid Sajadiye, Mohammad Esmail Khorasani Ferdavani
    Objective
    The main objective pursued in this paper is to investigate the energy consumption for drying of potato slices using vacuum-infrared drying method.
    Methods
    Drying of potato slices with the thicknesses of 1, 2 and 3 mm were conducted at vacuum levels of zero (without vacuum), 20, 80 and 140 mm [Hg], infrared radiation at power levels of 100, 150 and 200 W in the three repetition.
    Results
    The results show that with the slice thickness decreases, acts of vacuum and increasing lamp power, energy consumption be reduced. Maximum of energy consumption occurred in a vacuum of 140 mm Hg, but in general it can be stated that by applying vacuum, energy consumption is reduced due to the shortening of the drying time. Data analysis showed that use of vacuum in conjunction with infrared radiation drying increased energy consumption in comparison to merely infrared drying. In the combined vacuum-infrared process, drying time and consequently energy consumption decreased in comparison to the merely infrared drying. The maximum thermal utilization efficiency (31.01%) and minimum energy requirements (5.3 kWh/kg H2O) was calculated for drying of potato slices computed at infrared power of 150 W without vacuum at thickness of 1 mm. The minimum thermal utilization efficiency (2.13%) and maximum energy requirements (185.14 kWh/kg H2O) for drying of potato slices was achieved at infrared radiation power of 100 W with vacuum level of 80 mm [Hg] at thickness of 2 mm.
    Keywords: Potato, Drying, Vacuum, Infrared radiation, energy consumption
  • محمود قاسمی نژاد رایینی، محمد جواد شیخ داودی، مرتضی الماسی، هوشنگ بهرامی، اسکندر زند، خلیل عالمی سعید
    به منظور بررسی تاثیر روش های خاک ورزی،کوددهی و کنترل علف هرز (پسازکاشت)بر رشد و عملکرد ذرت دانه ای در خوزستان، آزمایش مزرعه ای به صورت اسپلیت بلوک در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در4تکرار طی سال های 1388 و 1389 انجام شد.سه روش خاک ورزی شامل ماخار + خاک ورزیمرسوم(گاوآهن + دیسک + ماله)، ماخار+ کم خاک ورزی (دیسک زدن)وخشکه کاری + کم خاک ورزی در کرت های طولی اجرا گردید. در کرتهای عمودی دو روش کوددهی (پخش کود و کودکاری) به عنوان عامل اصلی روش های کنترل علف های هرز (یک بار کولتیواتور در مرحله چهار برگی (20سانتیمتریذرت)،دو بار کولتیوار درمراحل4و7 برگی (40سانتیمتریذرت)،مصرف2لیتر علف کشنی کوسولفورون]کروز[درزمان4-3برگی ذرت،شاهدبدون علف هرز(وجیندستی) و شاهد با علف هرز(بدونهیچکنترل)به عنوان عامل فرعی به صورت کرت های دو بار خرد شده اجرا شد. جمعیت و وزن خشک بیوماس علف های هرز بطور معنی دار (05/0p<) تحت تاثیر آبیاری پیش از خاک ورزی (ماخار)قرارگرفت.ماخار سبب کاهش جمعیت و وزن علف های هرز به میزان 40 و 30درصد درهفته پنجم گردید. تاثیر دو بار کولتیواتور و کنترل شیمیایی بر میانگین عملکرد دانه و بیولوژیک در تمامی روش های خاک ورزی ازلحاظ آماری یکسان بود.میانگین عملکرد و عملکردبیولوژیک، تعداد دانه در ردیف و تعداد ردیف در بلال در روش کود کاری به طور معنی داری (01/0p<) بیشتر از روش پخش بود. بیشترین عملکرد دانه در تیمارماخار+ کم خاک ورزی9003 کیلو گرم در هکتار به دست آمد. تیمار دو بار کولتیواتور نسبت به کنترل شیمیایی به طور معنی داری جمعیت و وزن علف های هرز را کاهش داد. در تمامی روش ها که توزیع کود آن ها بصورت پخش بود تیمار کنترل شیمیایی از لحاظ آماری عملکرد بالاتری (16 %)داشت؛ ولی در روش کود کاری بین تیمار کنترل شیمیایی و دو بار کولتیواتور اختلاف معنی داری مشاهده نشد. براساس نتایج به دست آمده به نظر می رسد در مزارع ذرت فاقد پیچک که توزیع کود به صورت پخش انجام می شود، کنترل علف های هرز به صورت شیمیایی به دلیل بیشتر بودن عملکرد (15%) موثرتر است؛ همچنین درصورت توزیع کود به صورت کود کاری روش کنترل علف هرز با دوبارکولتیواتور توصیه می گردد. در ترکیب تمامی تیمارها بیشترین عملکرد دانه (9183 کیلو گرم در هکتار) از ترکیب ماخار+ کمخاک ورزی +کود کاری + دوبار کولتیواتور به دست آمد.
    کلید واژگان: ذرت، مدیریت علف هرز، روش های خاک ورزی، روش های کود دهی
    Mahmoud Ghaseminejad Raeini, Mohammad Javad Sheikh Davoodi, Morteza Almasi, Houshang Bahrami, Eskandar Zand, Khalil Alamisaeid
    In order to evaluate the effects of seed bed preparation, fertilization and weed control (after planting) methods on growth and corn yield in northern part of Khuzestan a field experiment was conducted as split blocks in a randomized complete block design with four replications during 2009 and 2010. Three seed bed preparations consisting of Makhar condition (wet seeding) + conventional tillage (plough + disk + leveler), makhar condition + reduced tillage (disk) and without makhar + reduced tillage were performed in horizontal plots. Two methods of fertilizing (Broadcast and Drill) as main factors and weed controlling methods (once using of field cultivator in four-leaf stage (20 cm height of plants), two times using rolling cultivator in four and seven-leaf stage (20, 40 cm height of plant), using two liters Nicosolforon herbicides when the plant produced 3 - 4 leaves, and checking treatments (weed free and weed infect) as the sub-factors were conducted in vertical plots. The results indicated that population and biomass dry weight of weeds were significantly (p< %5) affected by Makhar. Planting in without makhar soil, caused reduction in the population and weed weight (30% and 40%) in the 5th week. In all tillage methods, the effect of two times using rolling cultivator and chemical control on grain yield and biological yield was statistically similar. In fertilizer drill method, grain yield and biological yields, kernel in rows and rows in ear were significantly (P<%1) higher than broadcast method. The most grain and biological yield were obtained in combination of makhar condition and fertilizer drill (in treatment of makhar condition + reduced tillage, grain yield was 9003.25 kg/ha.). Two times using rolling cultivator reduced the population and weight of weeds significantly more than chemical control in farm with plenty of Bind weed. In all of the Broadcast fertilizer methods, chemical control treatment had more yield (16%), but in fertilizer drill method there was no significant difference between chemical and two times using of rolling cultivator treatments. It seems that in corn farms when broadcasting fertilizer method is used, the chemical control of weed due to higher yield (15%) is more effective; two cultivator weed control method is recommended if the distribution of fertilizer is used with drilling method. The highest grain yield (9183 kg/ha) was obtained from the combination of makhar, reduced tillage, fertilizer drilling method and two times using rolling cultivator.
    Keywords: corn, Fertilization, Broadcasting, Weed Control, Reduced Tillage
  • Sajjad Firoozi *, Mohammad Javad Sheikhdavoodi, Saeedeh Mohammadi Farani
    This paper applied a non-parametric (Data Envelopment Analysis) method to analyze the efficiency of farmers, discriminate efficient farmers from inefficient ones and to identify wasteful uses of energy in order to optimize the energy inputs for greenhouse cucumber production in Lorestan province of Iran. Data were collected from 27 cucumber producers by using a face-to-face questionnaire.DEA creates a best-practice production frontier based on the growers that produce their level of greenhouse cucumber yield with the least amount of input energy. The results revealed that total operational energy of 521.37 GJ ha-1 is consumed in greenhouses. Most shares of this energy are allocated to fuel and chemicals by the shares of 56.66% and 12.19% respectively. Two basic DEA models, Constant Return to Scale (CRS) and Variable Return to Scale (VRS) were used to measure the technical efficiency (TE) of the greenhouses based on eight energy inputs and one output. The CRS and VRS models indicated that 10 and 19 greenhouses were efficient, respectively. The average values of TE, pure technical efficiency (PTE) and scale efficiency (SE) of greenhouses were found to be 0.89, 0.99 and 0.89 separately. Moreover, energy-saving target ratio (ESTR%) for greenhouse cucumber production was calculated as 26.85%, indicating that by following the recommendations resulted from this study,140 GJ ha-1 of total input energy could be saved while holding the constant level of greenhouse cucumber yield.
    Keywords: Data Envelopment Analysis, Energy saving, Fuel energy, Greenhouse cucumber production
  • Ebrahimi, Nik Mohammadalia, Mohammad Javad Sheikhdavoodi, Morteza Almassi, Andrea Kruse, Houshang Bahrami
    The aim of this study was to investigate the feasibility of hydrogen production from sugarcane bagasse by supercritical water gasification (SCWG) at low temperature and in presence of alkali catalyst. Experiments were carried out in a batch autoclave reactor at 400 °C and 9% solid content. Effect of reaction time and alkali catalyst on gas yield, gas composition, carbon gasification efficiency (CGE) and hydrogen gasification efficiency (HGE) were investigated. Influence of reaction time on gas yield and composition as well as on CGE was found to be insignificant. Extending the reaction time even up to 4 h could not cause an attractive conversion of bagasse. In the presence of catalysts (K CO, KHCO, NaHCO and NaOH), sugarcane 2 3 3 3 bagasse was partially gasified in SCW and hydrogen-rich gas containing CO as the main carbon compound 2 was produced. Among the implemented catalysts, K CO was identified to be the most effective for 2 3 improvement of HGE. Use of the catalyst under our experimental conditions, the maximum HGE of 19% was achieved; however the highest CGE occurred with KHCO. Results showed that feed to catalyst ratio of 2 was 3 high enough to reach the greatest possible gasification of hydrogen at 400 °C and 45 min. More CGE and HGE would be possible only by increasing the temperature, pressure and/or reaction time.
    Keywords: Supercritical water gasification % Sugarcane bagasse % Alkali catalyst % Hydrogen gasification efficiency
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال