کلیه مطالب این سایت فاقد اعتبار و از رده خارج است. تعطیل کامل

مسئله ی احتیاج به مسکن به دلیل وضعیت خاص موجود در هر جامعه متفاوت است و با خصوصیات فردی و موقعیت اجتماعی و شرایط ایدئولوژیک و وضعیت اجتماعی-اقتصادی تغییر می کند.این تغییرات باید شناخته شود و مورد توجه قرار گیرند (دلال پور محمدی ،1379).

    همچنین نگرش صرفاً کالبدی به موضوع  مسکن  باعث شده است که مسائل انسانی (روح و روان) در آن کم شود. در صورتی که یک بنا به خصوص اگر خانه باشد، دارای مسائل و مفاهیم عمیقی است که اگر با مفاهیم ایجاد ارتباط و پیوند بین چندین واحد مسکونی ضرب شود، به این نتیجه  خواهد رسید که طراحی یک واحد همسایگی دارای پیچیدگی ها و مفاهیم عمیقی است و به همین علت با واژه هایی مانند: مجتمع مسکونی، مجموعه مسکونی و… کاملاً متفاوت است زیرا غیر از ویژگی های کالبدی دارای ویژگی های غیر کالبدی (اجتماعی، فرهنگی) قویی برخوردار است(فری، 1383).

2-1-بیان مسئله

اما فناوری های نوین اطلاعاتی و استفاده از ابزارهای آن و در امتداد آن فرایند های کنونی و تحولات اجتماعی تاثیر شگرفی بر شهرها و ویژگی های فضایی زندگی در مقایسه با نیم قرن گذشته گذاشته ا ست و فضای مورد نیاز و دلخواه برای زندگی را در مقیاس محلی دچار تحولات شدیدی کرده است (رحمت،1390).

 به دنبال این دگرگونی پایه های اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی جامعه، تغییرات جریان زندگی درهمجواری های فیزیکی به وضوح قابل شناسایی است. از این رو شناخت و تحلیل ظرفیت های فضایی ما بین خانه ها و توده های مسکونی برای تدوین الگوی مناسب برای مجموعه های مسکونی و توسعه ی شهر و احیای بافت های موجود ضروری است. یکی از گزینه های پیش روی طراحان، طراحی واحد همسایگی کار آمد با توان ارائه  فعالیت  های ضروری منطبق بر نیازهای زندگی جدید و جذب فعالیت های انتخابی گوناگون است. از این رو این پژوهش با کنکاش پیرامون شیوه های زندگی امروزین  در نتیجه گسترش تکنولوژی و تغییر ارتباطات انسانی در تلاش برای ارائه الگویی نوین از تجمع در مقیاس واحد همسایگی می باشد.

3-1- پیشینه طرح : (مطالعات و تحقیقاتی که در رابطه با این موضوع صورت گرفته و نتایج حاصل از آن)

در بخش نظری، موضوع این تحقیق شامل دو حوزه پژوهشی در ارتباط با هم است. بخش اول شامل مطالعات در زمینه مفاهیم مسکن ، اصول و معیارهای طراحی آن  و ارتباط آن با روند پروژه و بخش دوم مطالعات در رابطه با واحد های همسایگی می باشد.

خرید اینترنتی فایل کامل :

 

 

 

در مطالعات بخش دوم،  در رابطه  با همسایگی، همراه با نگرانی و دل مشغولی سیاست گذاران و مدیران شهری از تضعیف شبکه های همسایگی در کلان شهرها، محققان نیز با طرح مفاهیمی همچون عرق همسایگی^[1]، احساس همسایگی^[2]  تعلق همسایگی^[3]  انسجام همسایگی^[4] توجه خود را معطوف به فرسایش پیوندها و انسجام در عرصه همسایگی و به نحو اولی در عرصه عمومی و حیات شهری نموده اند. باید خاطرنشان ساخت که همسایگی  و آثار اجتماعی ناشی ازآن در محله های شهری مدرن، یکی از پرنفوذترین و پراقبال ترین موضوعات پژوهشی در جامعه شناسی شهری و حوزه های مرتبط می باشد.تنوع و تعدد پژوش های مرتبط با موضوع همسایگی خود گویای مطلب است.

در رابطه با مفهوم همسایگی “وﺑﺮ” ﻫﻤﺴﺎﻳﮕﻲ را ﻋﺒﺎرت از رواﺑﻂ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ اﺟﺘﻤـﺎﻋﻲ ﻣﺒﺘﻨـﻲ ﺑـﺮ ﻣﺴـﺎﻋﺪتﻫـﺎی ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ در وﺿﻌﻴﺖﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ اﺿﻄﺮاری و ﺑﺤﺮاﻧﻲ ﻣﻲ داﻧﺪ (وﺑﺮ، 1922). 

ﺳــﻮزان ﻛﻠــﺮ در ﻛﺘــﺎب «ﻫﻤﺴــﺎﻳﮕﻲ ﺷــﻬﺮی» ﻫﻤﺴــﺎﻳﮕﻲ را ﻣﻨﻄﻘــﺔ ﺟﻐﺮاﻓﻴﺎﻳﻲ ﻣﻲداﻧﺪ ﻛﻪ ﻫﻤﺴﺎﻳﮕﺎن در آن ﺳﻜﻮﻧﺖ دارﻧﺪ و ﻓﻌﺎﻟﻴﺖﻫـﺎی ﻫﻤﺴـﺎﻳﮕﻲدر آن اﻧﺠﺎم ﻣﻲﮔﻴﺮد. اﻳﻦ ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻣﺤﺪودة ﻣﺸﺨﺺ ﺑﺎ ﻣﺮزﻫـﺎی ً ﻛـﺎﻣﻼﻣﻌﻴﻦ و آداب و رﺳﻮم ﻗﺪﻳﻤﻲ و رﻳﺸﻪدار ﻳﺎ ﺑﺨﺶ ﻣﺘﻐﻴﺮ و ﺗﻘﺮﻳﺒﺎ ﻧﺎﻣﺸﺨﺺ از ﻳﻚﺷــﻬﺮ ﻛﻮﭼــﻚ ﻳــﺎ ﺑــﺰرگ ﺑﺎﺷــﺪ ﻛــﻪ ﻣﺮزﻫــﺎی ﻧﺴﺒﺘﺎ ﻣﺒﻬﻤــﻲ دارد و ﺳــﺎﻛﻨﺎن آنﺑﺮداﺷﺖﻫﺎی ﻣﺘﻔﺎوﺗﻲ از ﺣﺪود و ﻧﻘﻮش دارﻧﺪ (ﻛﻠـﺮ، 1968).

از ﻧﻈﺮ ﻛﻠﺮ (1968) ﻋﻮاﻣﻞ ﺗﻤﺎﻳﺰ و ﺗﺸﺨﻴﺺ ﻣﺤﺪودة ﻳﻚ ﻗﻠﻤﺮو ﻫﻤﺴﺎﻳﮕﻲ ازﻗﻠﻤﺮوﻫﺎی دﻳﮕﺮ ﺷﺎﻣﻞ ﻣﺮز ﺟﻐﺮاﻓﻴﺎﻳﻲ، وﻳﮋﮔـﻲﻫـﺎی ﻗـﻮﻣﻲ ﻳـﺎ ﻓﺮﻫﻨﮕـﻲ ﺳـﺎﻛﻨﺎن اﺣﺴﺎس ﺗﻌﻠﻖ ﺑﻴﻦ ﺳﺎﻛﻨﺎن و اﺳﺘﻔﺎدة ﻣﺴﺘﻤﺮ آﻧـﺎن از ﺗﺴـﻬﻴﻼت و اﻣـﺎﻛﻦ ﻋﻤـﻮﻣﻲﻣﺤﻞ (ﻣﻐﺎزه، ﻣﺪرﺳﻪ، ﻣﻜﺎن ﺗﻔﺮﻳﺢ و …) اﺳﺖ. 

از فرایند همجوشی هسته­ای، در فصل اول به بیان روش­های مختلف همجوشی هسته­ای و سوخت‌های قابل استفاده می‌پردازیم. در فصل دوم سینتیک فرایند همجوشی دوتریوم و هلیوم 3 و پارامترهای موثر بر همجوشی تشریح شده و به بررسی پارامترهای موثر بر همجوشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3 به روش محصورسازی مغناطیسی پرداخته و فرایند با پارامتر مورد نظر شبیه سازی می­گردد. در فصل چهار برخی از روش های کنترل ناپایداری در راکتور بیان شده و در ادامه نتایج حاصل از شبیه سازی به کمک پارامترهای ترمودینامیکی مربوط به سوخت دوتریوم و هلیوم 3 با نتایج بدست آمده در سایر مطالعات مقایسه می‌شود.

فصل اول

همجوشی هسته­ای

فصل اول-همجوشی هسته‌ای

1-1-واکنش‌های هسته‌ای [3]

تبدیلات خودبخودی یا مصنوعی بعضی از هسته‌ها به هسته دیگر که سبب تغییر ساختار هسته یا تغییر تعداد نوکلئون­ها (ذرات هسته‌ای) می‌گردد، واکنش‌های هسته‌ای نام دارند. همجوشی هسته‌ای و شکافت هسته‌ای، دو روش اصلی انجام واکنش‌های هسته‌ای می‌باشد.

1-2-شکافت هسته‌ای[4]

در واكنش شكافت، هسته‌ی سنگین یک عنصر رادیو اکتیو مانند اورانیوم یا پلوتونیوم به دو یا چند هسته با جرم متوسط تجزیه می‌شود. به طور مثال اورانیوم 235 مورد اصابت یک نوترون قرار می‌گیرد و هسته فوق‌العاده ناپایداری تشكیل می‌شود كه تقریبا بلافاصله می‌شكافد و كریپتون و باریم و مقدار زیادی انرژی تولید می‌شود. که ناشی از تبدیل جرم ناپدید شده (با مقایسه میان جرم سوخت‌های اولیه و محصولات واکنش) به انرژی است. این انرژی حدود 5 دهه است كه مورد استفاده قرار گرفته است اینك این نیرو همان اندازه از برق جهان را تامین می‌كند كه 40 سال پیش بوسیله تمام منابع انرژی تأمین می‌شد شكافت هسته‌ای مزایای بسیاری نسبت به سوخت‌های فسیلی دارد اما مسئله‌ی پسماندهای آن كه حاوی مواد پرتوزا با طول عمر طولانی هستند از جمله مهم‌ترین مسائل خاص در مورد استفاده از شكافت هسته‌ای می‌باشد. از سوی دیگر ذخایر اورانیوم جهان برای استفاده در راكتورهای شكافت تنها در یک سده كفایت می‌كنند.

موادی که انجام یک واکنش شکافت هسته‌ای را ممکن می‌سازند عبارتند از: ²³⁹Pu ، ²³⁵U ، ²³⁸U ، و ایزوتوپ ²³³U ، ²³⁵U بطور مصنوعی در راکتورهای هسته‌ای با

خرید اینترنتی فایل کامل :

 

 

 تاباندن نوترون به ²³³Th بوجود می‌آید.

در اثر برخورد نوترون حرارتی به ایزوتوپ²³⁵U ، هسته اتم به ²³⁵U تحریک شده تبدیل می‌شود. اورانیوم تحریک شده بعد از شکافت، به باریم و کریپتون و سه نوترون تبدیل می‌گردد [5].

¹n + ²³⁵U → ²³⁶U → ¹⁴⁴Ba+⁸⁹Kr + 3 ¹n

اما مسئله مهم­تر اینکه هر نوترون‌ آزاد شده بر اثر شکافتن هسته ²³⁵U می‌تواند دو هسته دیگر را شکافته و چهار نوترون را بوجود آورد. شکافت هسته‌ای و آزاد شدن نوترون‌ها بصورت زنجیروار به سرعت تکثیر و توسعه می‌یابد. در هر دوره تعداد نوترون‌ها دو برابر می‌شود. در واکنش‌های کنترل شده تعداد شکافت در واحد زمان و نیز مقدار انرژی به تدریج افزایش یافته و پس از رسیدن به مقداری دلخواه ثابت نگه‌داشته می‌شود. برای دستیابی به فرایند شکافت کنترل شده و یا متوقف کردن یک سیستم شکافت پس از شروع، لازم است که موادی قابل دسترس باشند که بتوانند نوترون‌های اضافی را جذب کنند. مواد جاذب نوترون بر خلاف مواد دیگر مورد استفاده در محیط راکتور باید سطح مقطع جذب بالایی نسبت به نوترون داشته باشند. مواد زیادی وجود دارند که سطح مقطع جذب آنها نسبت به نوترون بالاست. زمانی که هسته اتمی ²³⁵U به دو قسمت شکافته می‌شود تولید عناصر استرتیوم 90، کریپتون 91، ایتریوم 91، زیرکونیوم 95، ¹²⁶I ، ¹³⁷U ، باریم 142، سریم 144 امکان پذیر هستند.

مطالعه بر روی خواص هندسی سطوح در حال رشد یکی از مهم ترین دغدغه های فیزیک آماری غیرتعادلی محسوب می شود. این موضوع نه تنها به دلیل چالش برای فیزیکدانان نظری به منظور مدل کردن فرایند رشد سطح، بلکه از لحاظ تجربی به منظور شکل دهی به سطوح از اهمیت ویژه ای برخوردار است. امروزه زبری سطوح  در بسیاری از فناوری های نوین مورد توجه وسیعی قرار گرفته است. زبری سطح اثر بسیار مهمی در بسیاری از پدیده های فیزیکی همچون چسبندگی ،اصطکاک ،آبدوستی ،آب گریزی و خودتمیزکنندگی سطوح دارد. با توجه به اهمیت نانوتکنولوژی، لایه های نازک از دو ویژگی مهم برخوردار هستند. اولین ویژگی، ضخامت زیرمیکرونی این لایه ها است که به دلیل محدودیت کوانتومی، هر چه به اندازه نانو نزدیک تر شوند، ویژگی های متفاوت‌ تری را برای لایه به وجود می آورند و دومین ویژگی، آن است که لایه ها می توانند سطوح فوق العاده بزرگی نسبت به ضخامت خود داشته باشند.

یکی ازروش های لایه نشانی به روش تبخیری که در تکنولوژی برای رشد لایه های نازک با خلوص بالا مورد استفاده قرار می گیرد، روش باریکه مولکولی خالص (MBE) است. در این روش شرایط خلاء بالا برای ایجاد خلوص بیشتر و پارامتر نرخ رشد پایین، برای دقت لایه نشانی بالا، نقش اساسی در مشخصات فیزیکی لایه های رشد داده شده با این روش را دارند.

مطالب در این پایان نامه در سه فصل جمع­آوری شده است. در فصل اول به مروری بر روش های مختلف لایه نشانی پرداخته ایم. در فصل دوم کلاس های مختلف رشد سطح را معرفی کرده و تئوری های خطی و غیر خطی MBE را مورد بررسی قرار داده ایم. در فصل سوم شبیه سازی مدل های مختلف رشد سطح انجام شده و در پایان یک جمع بندی از نتایج حاصل ارائه شده است.

فصل اول: مفاهیم لایه نازک و رشد سطح

1-1 مفاهیم لایه نازک

معمولا در فیزیک حالت جامد، مواد را به صورت توده ای مورد بررسی قرار می دهند. در عموم روش های لایه نشانی، هنگامی که مواد از حالت توده ای به صورت اتم ها، ملکول ها یا یون های مجزا درآیند و روی سطح زیرلایه[1] بنشینند، پوششی ایجاد می شود که آنرا لایه می نامند.

اصولاً لایه ها و پوشش های مختلف از نقطه نظر ضخامت به سه گروه تقسیم می شوند که عبارتند از :

1-لایه های بسیار نازک با ضخامت کمتر از 50 آنگستروم

خرید اینترنتی فایل کامل :

 

 

 

2-لایه های نازک با ضخامت بین 50 تا 5000 آنگستروم

3-لایه های ضخیم با ضخامت بیش از 5000 آنگستروم

طبق تعاریف بالا، لایه های نازک لایه هایی هستند که ضخامت آنها بین50 تا5000 آنگستروم باشد. به بیان دیگر لایه های نازک ، پوشش های نانومتری با دقت اتمی طراحی شده ای از انواع مواد اعم از فلزات، عایق ها و نیمه رساناها هستند. به طور معمول ساختمان لایه های نازک متشکل از یک لایه و یک زیر لایه است، که این لایه نازک توسط روش های مختلف لایه نشانی بر روی سطح نشانده می شود. مجموع سیستم ( لایه و زیر لایه ) باعث ایجاد خواص جدیدی می شود که با خواص همان لایه به صورت توده ای متفاوت است و خصوصیات سطحی زیر لایه را ارتقاء می‌بخشد. شکل (1-1) ساختار شماتیک لایه و زیرلایه را نشان می‌دهد .]1[

شکل 1-1: نمای شماتیک یک لایه نازک

همچنین کاربرد عمده این لایه های نازک در اصلاح خواص سطح جامدات است. لایه های نازک و بسیار نازک، از دو ویژگی مهم برخوردار هستند. اولین ویژگی، ضخامت زیرمیکرونی این لایه ها است که به دلیل محدودیت کوانتومی، هر چه به اندازه نانو نزدیک تر شوند، ویژگی های متفاوت‌ تری را برای لایه به وجود می آورند و دومین ویژگی آن است که لایه ها می توانند سطوح فوق العاده بزرگی نسبت به ضخامت خود داشته باشند، به بیان دیگر افزایش نسبت سطح به حجم را دارا هستند. این دو ویژگی بر اهمیت چشمگیر این لایه ها می افزایند.]1-2[

 

در این فصل به بررسی اندرکنش اتم با میدان  ( نیمه کلاسیکی) می پردازیم. در بخش 1-1 تقریب موج چرخان را به طور خلاصه و مفید بیان می کنیم. در بخش های 1-2 اندرکنش اتم دو ترازی با میدان نیمه کلاسیکی و به دنبال آن در بخش 1-3 ساختار هامیلتونی مؤثر سیستم دو ترازی شرح داده می شود. در بخش 1-4 نیز  اندرکنش اتم سه ترازی را بررسی خواهیم کرد.

1-1 تقریب موج چرخان ¹   

در سیستم های چند ترازی برای تحریک گذار های اتمی، از میدان های لیزری با فرکانس های رابی متناظر استفاده می کنیم. گذار های اتمی در صورتی تحریک می شوند که فرکانس میدان لیزری خارجی با فرکانس گذار اتمی برابر باشد. چنانچه شرط یکسان بودن فرکانس رابی و فرکانس گذار اتمی ارضا نشود، اندرکنش اتم – میدان جهت جفت کردن تراز ها و انتقال جمعیت اتمی محقق نمی شود.با توجه به اینکه در به دست آوردن دامنه های احتمال جمعیت تراز های یک سیستم اتمی، دو جمله نمایی به صورت  و  ظاهر می شود. با اعمال شرط  عبارت  قابل چشم پوشی است، چرا که مقدار آن خیلی بزرگ است. به عبارتی جمله  دارای نوسانات بسیار سریع بوده و مقدار متوسط آن صفر است. برای جفت شدن دو تراز به یکدیگر  و اندرکنش اتم با میدان در یک سیستم اتمی، نوسانات اتم – فوتون نباید خیلی سریع باشد.

بنابراین عبارت نمائی با مقدار بزرگ  را  حذف می کنیم. این حذف تحت

1-2  اندرکنش اتم دو ترازی با میدان نیمه کلاسیکی

اندرکنش یک میدان تابشی تک مد با فرکانس را با یک اتم دو ترازی در نظر می گیریم. فرض می کنیم  به ترتیب مبین حالت های اتمی تراز پایین تر و بالا تر باشند، به عبارتی ویژه حالت های غیر مختل هامیلتونی  با ویژه مقادیر به ترتیب  و  هستند. طرح  شماتیک چنین اتمی در شکل1-1 نشان داده شده است.

تابع موج یک اتم دو ترازی را می توان به فرم زیر نوشت:

(1-4)

که در آن  و  به ترتیب دامنه های احتمال یافتن اتم در حالت های  و  هستند.

معادله شرودینگر متناظر با حالت فوق عبارت است از

(1-5)

(1-6)

که در آن  و  به ترتیب قسمت های برهم کنشی و غیر اختلالی هامیلتونی اتم دو ترازی  را نشان می دهند.

شکل 1-1 . اندرکنش یک اتم دو ترازی با میدان تابشی

با بهره گرفتن از رابطه تمامیت (بستاری )    هامیلتونی غیر مختل را می توانیم به فرم زیر بنویسیم:
(1-7)

که در آن از روابط و استفاده می کنیم.

به طور مشابه را که مبین هامیلتونی اندرکنش اتم با میدان تابشی است، می توان به صورت زیر نوشت:

(1-8)

که در آن  عنصر ماتریسی گشتاور دو قطبی الکتریکی و میدان تابشی است. در اینجا فرض کردیم که میدان الکتریکی به طور خطی در راستای محور  قطبیده شده است. در تقریب دو قطبی الکتریکی میدان را می توان به فرم زیر بیان کرد:

(1-9)

در رابطه فوق  دامنه و  فرکانس میدان است.

برای حل معادله شرودینگر به شرایط اولیه نیاز داریم. اگر اتم را در حالت اولیه فرض کنیم،  خواهد بود. حال با بهره گرفتن از معادله شرودینگر ، معادلات حرکت برای دامنه های    و   را می توان به فرم زیر نوشت:

(1-10)

(1-11)

عنصر ماتریسی عملگر دو قطبی به صورت  است. در اینجا فرض می کنیم که عناصر قطر اصلی ماتریس عملگر دو قطبی صفر باشند، به عبارتی  . حال با بهره گرفتن ازتبدیل  که مبین حالت سیستم در تصویر برهم کنش است.

معادلات حرکت  برای دامنه های متغیر را به صورت زیر می نویسیم:

(1-12)

(1-13)

با جایگذاری روابط فوق درمعادلات (1- 10 )  و (1-11) خواهیم داشت:

(1-14)

( 1-15)

که در آن   فرکانس گذار اتمی و   نامیزانی فرکانسی¹ است. در استخراج معادلات فوق جملات غیر چرخان متناسب با  را در تقریب موج چرخان نادیده گرفته ایم که درکل تقریب خوبی است.

برای حل معادلات (1-15) و (1-16) از تبدیل لاپلاس استفاده می کنیم. فرض کنید

(1-16)

تبدیل لاپلاس  باشد، در این صورت با بهره گرفتن از تبدیل لاپلاس

(1-17)

(1-18)

روابط زیر به دست می آیند:

خرید اینترنتی فایل کامل :

 

 

 

(1-19)

(1-20)

 

رابطه (1-20) را می توان به فرم زیر ساده کرد:

(1-21)

با جایگذاری رابطه(1-19) در رابطه (1-21) خواهیم داشت:

(1-22)

(1-23)

 

که در آن فرکانس رابی  به صورت

(1-24)

تعریف می شود. با محاسبات ریاضی ساده در می یابیم که ریشه های مخرج رابطه فوق به صورت زیر هستند:

(1-25)

و بنابراین رابطه (1-23)  به صورت زیر در می آید:

(1-26)

 

با بازنویسی رابطه فوق به صورت

(1-27)

و با بهره گرفتن از تبدیلات معکوس لاپلاس  به دست می آید:

(1-28)

برای محاسبه  از رابطه زیر شروع می کنیم

(1-29)

با جایگذاری رابطه(1-20) در رابطه (1-29) خواهیم داشت:

(1-30)

(1-31)

حال اگر مراحل استفاده شده در به دست آوردن    را به ترتیب برای  نیز اعمال کنیم به صورت

(1-32)

(1-33)

(1-34)
(1-35)

 

به دست می آید.

با تعریف  به صورت

(1-36)

دامنه های احتمال  و  به صورت

(1-37)

(1-38)

به دست می آیند. در حالت خاصی که اتم در حالت تشدید با میدان تابشی است :

(1-39)

از رابطه ( 1-36) خواهیم داشت:

(1-40)

بنابراین دامنه های احتمال به صورت زیر ساده می شوند:

(1-41)

(1-42)

با توجه به اینکه قدرمطلق مجذور دامنه های احتمال مبین جمعیت سیستم در حالت ها و زمان های مختلف است، جمعیت سیستم را در حالت تشدیدی یعنی برای  به دست می آوریم:

(1-43)

(1-44)

­ای بر پایان نامه و در بخش دوم انگیزه­ ما در مورد انتخاب این موضوع و اهمیت آن بیان خواهد شد. در ادامه و در بخش سوم مسأله­ اصلی تحقیق معرفی خواهد شد. ضرورت انجام این رساله در بخش چهارم مطرح شده و در بخش پنجم، اهداف این پایان نامه که قصد داریم با انجام تحقیقات به آن دست یابیم بیان خواهد شد. در بخش ششم نوآوری­­ای که برای حل مسأله­ این تحقیق جهت رسیدن به اهداف پایان نامه انجام شده مطرح خواهد شد و در نهایت در بخش هفتم این فصل نحوه­ فصل­بندی این پایان نامه فهرست شده است.

• اهمیت موضوع

همان­گونه که بیان گردید حجم زیاد مصرف بنزین و تاثیر کیفیت آن بر عملکرد موتور و آلودگی محیط بر اهمیت کنترل نمودن شاخص ­های کیفیتی آن می­افزاید. یکی از مهمترین شاخص های کیفیتی بنزین، عدد آرام سوزی بوده و شامل اطلاعاتی در برابر مقاومت بنزین در برابر خوداشتعالی می­باشد[2].این پدیده زمانی رخ می­دهد که حرارت ایجاد شده در اثر متراکم شدن سوخت و هوا در داخل سیلندر، باعث خود اشتعالی مخلوط، بدون وجود جرقه شود. خود اشتعالی سوخت باعث ضربه­های فشاری در سیلندر، افزایش مصرف سوخت، کاهش قدرت موتور، احتراق ناقص و ایجاد آلودگی بیشتر و در بدترین حالت حتی ممکن است باعث آسیب دیدن و خرابی موتور شود[1].

روش­های متنوعی برای تعیین شاخص ­های کیفی فراورده­های نفتی (از جمله بنزین) وجود دارد که روش­های آزمایشگاهی متداول­ترین آن­هاست. امروزه با پیشرفت علم رایانه، شاهد استفاده از آن در تمامی زمینه ­های علوم هستیم. یکی از خدماتی که این فن­آوری جدید به پژوهش­های مبتنی بر روش­های آزمایشگاهی داده است ارائه­ سخت­افزارها و نرم­افزارهای مناسب می­باشد. علوم مهندسی شیمی نیز از این خدمات بی­بهره نمانده و استفاده از رایانه در این زمینه­ علمی نیز منجر به کاهش هزینه و افزایش سرعت و دقت شده است. از جمله­ این نرم­افزارها که در سال­های اخیر رشدی زیاد همراه با کاربری فراوان داشته روش­های مبتنی بر هوش مصنوعی می­باشد.

• بیان مسأله

همان­گونه که اشاره شد عدد آرام سوزی مهمترین شاخصه­ی کیفی بنزین موتور می­باشد. عدد آرام سوزی بیشتر نمایش دهنده بنزین مرغوبتر می­باشد که نشان می­دهد بنزین در مقابل ضربه مقاوم­تر بوده و موتور راحت­تر کار می­ کند. اهمیت عدد آرام سوزی به ویژه در دهه­های اخیر و با بالاتر رفتن ضریب تراکم[2] موتور­ خودروها بیشتر شده است. [3]. عدد آرام سوزی بنزین مانند اکثر دیگر مشخصات آن از روابط غیر خطی تبعیت نمی­نمایدکه این غیر خطی بودن به درصدهای حجمی مخلوط تشکیل دهنده

خرید اینترنتی فایل کامل :

 

 

 بنزین بستگی دارد. بنابراین جهت مدل­سازی آن بایستی از روش­های پیچیده­تری نسبت به روش­های خطی استفاده کرد. بطورکلی و در روش­های آزمایشگاهی، غالب شرکت­های تولید کننده­ بنزین موتور، عدد آرام سوزی آن­را با بهره گرفتن از دستگاه CFR[3] که یک موتور تک سیلند دارای شمارش­گر ضربه[4] می­باشد، اندازه ­گیری می­نمایند.انجام این آزمایش صرف­نظر از طول مدت زیاد آزمایش، بعلت استفاده از مواد خالص (نرمال هپتان،ایزو اکتان و تولوئن) دارای هزینه­ نسبی زیاد و همراه با ایجاد آلودگی صوتی و شیمیایی است. از طرفی به­علت هزینه­ زیاد خرید دستگاه موتور CFR غالب آزمایشگاه­های متوسط و کوچک امکان تهیه­ آن­را ندارند که در نتیجه امکان اندازه ­گیری عدد آرام سوزی بنزین را ندارند.

یکی دیگر از آزمایش­های مهم انجام یافته روی بنزین موتور، آزمایش تقطیر[5] می­باشد که شامل اطلاعات مهمی در خصوص بازه­ی جوش ترکیبات تشکیل دهنده بنزین موتور می­باشد. انجام این آزمایش بعلت سهل­الوصول بودن آن در اکثر آزمایشگاه­های نفت مرسوم می­باشد. هدف از انجام این تحقیق بررسی امکان پیش ­بینی عدد آرام سوزی بنزین موتور با بهره گرفتن از داده ­های تقطیر همان نمونه بنزین به روش شبکه­ عصبی مصنوعی می­باشد.

• ضرورت تحقیق

در این راستا تلاش شده است با داشتن داده ­های سریع­الحصول و سهل­الوصول به دست آمده از آزمایش تقطیر بنزین، عدد آرام سوزی آن­را که علاوه بر عدم امکان خرید دستگاه موتورCFR برای اکثر آزمایشگاه­ها، آزمایشی طولانی مدت، پرهزینه و آلاینده می­باشد را با دقتی قابل قبول پیش بینی کرده و به­دست آوریم.