جستجو در مقالات منتشر شده
۹ نتیجه برای آلاینده‌ها
دوره ۰، شماره ۰ - ( ۱۰-۱۴۰۳ )
چکیده
یکی از مهمترین دغدغه های مربوط به صنعتی شدن، آثار و تبعات زیست‌محیطی فعالیتهای صنعتی است. استخراج و فرآوری مواد معدنی نقش مهمی در مشکلات زیست‌محیطی از قبیل فرسایش خاک، آلودگی هوا و آب ایفا می‌کند و از طرفی این بخش یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان انرژی است و باعث آلودگی محیط زیست می شود. این مطالعه به بررسی آثار اقتصادی و زیست‌محیطی حاصل از فعالیت معدن گل گهر سیرجان در بازۀ زمانی ۱۳۸۰-۱۴۰۱ با استفاده از روش تابع مسافت نهاده پرداخته است. تولیدات مجموعه سنگ آهن گل گهر سیرجان شامل سنگ آهن دانه‌بندی‌شده، کنسانتره سنگ آهن و گندله‌سازی می‌باشد که در روند تولید، بیشترین گازهای گلخانه‌ای و آلایندههای هوا مربوط به گازهای دی‌اکسید کربن، اکسیدهای گوگرد، اکسیدهای نیتروژن و ذرات ریز معلق در هوا می‌باشند. طبق نتایج به‌دست آمده میانگین قیمت سایه‌ای برای آلایندههای هوا در مجموعه گل گهر برای CO۲، Sox Nox، و SPM به ترتیب برابر با ۱۵/۱۱، ۵/۳۰۷۴، ۶۲/۵۵۲۹ و ۶۲/۱۸۷۵ ریال به‌ازای هر کیلوگرم محاسبه شد. همچنین میانگین هزینه‌های کل اجتماعی حاصل از تولید مجموعه با توجه به میزان تولید آلاینده‌ها در دوره مورد نظر مبلغ ۹۲۷۱۰ میلیارد ریال محاسبه شد. لذا به منظور درونی‌سازی هزینه‌های زیست‌محیطی در راستای تحقق توسعه پایدار، قیمت‌های سایه‌ای محاسبه‌شده می‌تواند معیاری برای تعیین مالیات سبز برای مجموعه‌های سنگ آهن باشد و یافته‌های چنین مطالعاتی می‌تواند زمینه‌ای برای برنامه‌ریزی مسئولان اقتصادی ایجاد کند.
فرزاد بازدیدی تهرانی، اکبر محمدی احمر، محسن کیامنصوری،
دوره ۱۴، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۳ )
چکیده
در مقاله حاضر، قابلیت مدل‌های مختلف k–ε غیرخطی برای پیش‌بینی میدان جریان و پراکندگی آلاینده‌ها در اطراف یک ساختمان مدل مکعبی¬شکل به همراه دودکش واقع در مرکز سقف آن در داخل لایه مرزی آشفته بررسی شد. یک مدل غیرخطی مربعی که توسط نیسیزیما و یوشیزاوا پیشنهاد گردید و دو مدل غیرخطی مکعبی که توسط لین و همکاران و ارهارد و موسیوپولاس ارائه شد، با نتایج مدل k–ε استاندارد و نتایج تجربی موجود مقایسه شدند. تمامی محاسبات انجام شده با استفاده از توسعه برنامه-نویسی شی‌گراء C++ در بسته نرم افزاری اپن‌فوم انجام گرفت که شامل برنامه‌هایی برای حل‌کننده¬های حجم محدود می‌باشد. برای میدان جریان، مدل k–ε استاندارد به دلیل اینکه قادر به بازتولید جریان برگشتی بر روی سقف ساختمان مدل نیست نتایج نامطلوبی را پیش¬بینی کرد. در مقابل، مدل‌های غیرخطی به دلیل توانایی در پیش‌بینی تنش‌های غیرایزوتروپی، نشان دادند که تنش‌های رینولدز در جهت جریان بر روی سقف غالب هستند. مدل‌های غیرخطی به دلیل داشتن جمله¬های مربعی و مکعبی قادر بودند میدان غلظت را بهتر از مدل k–ε استاندارد پیش‌بینی نمایند. مدل مکعبی ارهارد از میان مدل‌های آشفتگی بررسی شده، بهترین توافق را با نتایج تجربی نشان داد. همچنین همه مدل‌های مورد مطالعه پخش میدان غلظت را کمتر از نتایج تجربی پیش¬بینی کردند، ولی نشان داده شده است که مدل‌های غیرخطی این اختلاف را کاهش می¬دهند.
مینا رسولی، جواد محمودی مهر،
دوره ۱۶، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
مرحله‌ای نمودن هوا به تأمین ناکافی هوا به ناحیه‌ی واکنشی از طریق مرحله‌ی ابتدایی، و تکمیل تأمین هوا از طریق مرحله یا مراحل بعدی اطلاق می‌گردد. مطالعه‌ی حاضر با استفاده از ابزار مدلسازی عددی، به بهینه‌سازی سیستم هوای مرحله‌ای یک مشعل با دو ورودی هوا و یک ورودی سوخت (گاز طبیعی) می‌پردازد. نسبت هم‌ارزی هوای اول (با فرض ثابت ماندن نرخ جرمی کل هوای ورودی)، و فاصله‌ی میان ورودی‌های هوا به عنوان متغیرهای طراحی مساله در نظر گرفته شده‌اند. در تحقیقات پیشین، تکنولوژی مرحله‌ای نمودن هوا اساساً در جهت کاهش گسیل اکسیدنیتروژن به کار گرفته شده است. اما در مطالعه‌ی حاضر، علاوه بر گسیل اکسیدنیتروژن، گسیل مونواکسیدکربن و دوده، و انتقال گرمای تابشی از شعله به عنوان توابع هدف مورد توجه واقع شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که افزایش میزان مرحله‌ای کردن (یا افزایش نسبت هم‌ارزی هوای اول) اثرات متضادی بر توابع هدف دارد، بطوریکه، به عنوان اثرات مثبت، موجب افزایش انتقال گرمای تابشی از شعله و کاهش گسیل اکسید نیتروژن، و به عنوان اثرات منفی، موجب افزایش گسیل مونواکسیدکربن و دوده می‌شود. همچنین نتایج نشان می‌دهد زمانی‌که همگی توابع هدف نامبرده شده به صورت همزمان مورد توجه قرار گیرند، حالت بهینه، که بر اساس مفهوم جبهه‌ی پارتو انتخاب می‌گردد، حالتی است که در آن هوای اولیه در حدود ۲۰ درصد هوای تئوری مورد نیاز باشد.
میلاد ژاله‌رفعتی، آیدین جوادی، مریم طاهری‌نژاد، سیدفرشید چینی،
دوره ۱۹، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۷ )
چکیده
برای کاهش آلایندههای خروجی توربین گاز تولیدکنندگان این توربین‌ها همواره به‌دنبال تکنولوژی‌های جدید هستند. یکی از آلایندههای مهم توربین‌های گاز در حالتی که گاز طبیعی می‌سوزانند، اکسیدهای نیتروژن است. در دماهای بالا NOx حرارتی اصلی‌ترین علت تشکیل NOx در توربین گاز است؛ در نتیجه تزریق آب در دماهای بالا منجر به کاهش NOx می‌شود. ولی باید توجه کرد که تزریق آب منجر به افزایش آلاینده مونواکسید کربن و همچنین صدمه به محفظه احتراق می‌شود. در نتیجه مقدار بهینه دبی آب تزریق‌شده به داخل محفظه احتراق مقداری است که NOx را به حد مورد قبول استاندارد محیط زیست برساند. برای پی‌بردن به مقدار بهینه دبی آب، احتراق داخل محفظه را برای حالت‌های تمام‌بار و بارجزیی، ابتدا بدون تزریق آب و سپس با تزریق آب به روش عددی مورد بررسی قرار دادیم. تزریق آب با دبی و دماهای مختلف انجام شد تا مقدار بهینه دبی و دمای آب به دست آید. نتایج نشان داد که در حالت تمام‌بار دبی بهینه برای تزریق آب برابر با ۱۰۰% مقدار سوخت تزریق‌شده و فشار لازم برای تزریق آب نیز در حالت تمام‌بار برابر با ۲۴/۴۵ بار است. در حالت بار جزیی (دبی سوخت برابر ۷۵% دبی سوخت تمام‌بار) مقدار بهینه تزریق آب برابر با ۸۰% مقدار سوخت تزریق شده است. در این حالت فشار لازم برای تزریق آب حدود ۱۶/۵ بار است. همچنین نتایج نشان می‌دهند که تغییر دمای آب در محدوده ˚C۸۰-۱۰ تاثیر قابل توجهی بر تولید آلاینده NOx ندارد و می‌توان آب را با همان دمای محیط برای تزریق ارسال کرد.
سعید خلیلی‌ساربانقلی، یداله اقدود چابکی،
دوره ۱۹، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
سیستم‌های بازیاب که از منابع اتلافی به‌عنوان ورودی خود استفاده می‌کنند، از اهمیت فراوانی در صنعت برخوردارند، چرا که این‌گونه سیستم‌ها از جریان‌هایی بهره می‌گیرند که در صورت عدم استفاده به هدر خواهند رفت. موتور کشتی‌ها یکی از مکان‌هایی است که مقدار قابل توجهی از انرژی به صورت‌های مختلف به هدر می‌رود. در پژوهش حاضر ایده استفاده از این مسیرهای اتلافی و تولید توان مفید در قالب دو سیستم ارایه شده است. در سیستم نخست، تنها از گرمای گازهای خروجی موتور کشتی استفاده شده است؛ در حالی که در سیستم دوم به‌طور تلفیقی از آب خنک‌کن محفظه در کنار مسیر گازهای خروجی بهره گرفته شده است. به‌منظور انتخاب سیال کاری مناسب، پایشی در میان سیال‌های ارگانیک موجود انجام یافته و پنج سیال کاری به‌عنوان مبردهایی که از نظر شاخص‌های فیزیکی، ایمنی و زیست‌محیطی در نظر گرفته شده از مطلوبیت بالاتری برخوردار هستند، انتخاب شده است. تحلیل‌ها نشان می‌دهند که استفاده از مبرد R۶۰۰a بالاترین توان خروجی را حاصل می‌کند که در بهترین حالت به حدود ۵۷۵kW می‌رسد. مقایسه دو سیستم بررسی‌شده نیز نشان می‌دهد که پیش‌گرم‌کردن سیال کاری توسط آب خنک‌کن محفظه سبب بهبود عملکرد سیستم می‌شود و توان خروجی در حدود ۵۸-۳۱% در سیال‌های کاری مختلف افزایش می‌یابد. بررسی نرخ بازگشت سرمایه در دو سیستم بررسی‌شده و سیال‌های کاری گوناگون نیز نشان می‌دهد که پایین‌ترین مقدار بازگشت سرمایه با استفاده از سیال کاری R۶۰۰a در سیستم دوم به دست می‌آید که برابر با ۳/۴۸سال است.
ندا رجبی، محمد مقیمان،
دوره ۱۹، شماره ۱۲ - ( ۹-۱۳۹۸ )
چکیده
احتراق همزمان زیست‌توده و سوخت‌های فسیلی در کوره‌های صنعتی روشی مناسب برای کاهش اثرات زیست‌محیطی ناشی از فعالیت بشر، با سرمایه‌گذاری قابل قبول است. در این مقاله نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی احتراق همزمان کنسانتره‌های سولفیدی و سه سوخت کمکی شامل گازوئیل، نفت و زیست‌توده خاک‌اره در کوره فلش ذوب مس با هم مقایسه شده‌اند. برای مدلسازی جریان آشفته و فرآیند احتراق به ترتیب از مدل‌های RNG,k-ε و تابع چگالی احتمال (pdf) استفاده شده است. این مطالعه با هدف بررسی توزیع دمای کوره و آلایندههای احتراقی انجام شده است. نتایج شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد که دمای شعله حاصل از احتراق گازوئیل و خاک‌اره به عنوان سوخت کمکی به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار را دارد. وجود نیتروژن در ترکیب شیمیایی خاک‌اره منجر می‌شود در احتراق زیست‌توده علی‌رغم دمای پایین شعله، کسر جرمی آلاینده NOx افزایش می‌یابد. همچنین در احتراق خاک‌اره با وجود اکسیژن زیاد، مقدار تولید آلایندههای گوگردی SO۲ در نواحی دما بالای کوره و SO۳ در نواحی دما پایین مشعل سوخت کمکی افزایش می‌یابند. زیرا SO۲ در دماهای نسبتاً بالا (K۱۲۷۳>) و در شرایط غنی از اکسیژن و گونه SO۳ در دماهای نسبتاً پایین با وجود اکسیژن اضافی تشکیل می‌شود. مقدار تولید آلاینده CO در احتراق خاک‌اره نسبت به مقدار حاصل از احتراق گازوئیل و نفت بسیار ناچیز است.
مهرداد سرابی، ابراهیم عبدی‌اقدم،
دوره ۲۰، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۸ )
چکیده
مزایا و معایب استفاده از بنزین و گاز طبیعی به‌صورت تک‌سوز، از چالش‌های محققان در توسعه موتورهای اشتعال جرقه‌ای است. استفاده از این سوخت‌ها به‌تنهایی مزایا و معایبی را از نظر اقتصادی، ترمودینامیکی، آلایندگی و توسعه‌ای دارند که ترجیح یکی بر دیگری را سخت می‌کند. با این نگاه که استفاده از ترکیب دو سوخت در موتور می‌تواند موجب بهبود در مزایا و کاهش در معایب شود. در کار حاضر ترکیب‌های مختلف ۱۰۰، ۹۰، ۷۵ و ۶۰% بنزین و مابقی گاز طبیعی، نامگذاری شده به‌صورت G۱۰۰، G۹۰، G۷۵ و G۶۰ در یک موتور تک- سیلندر پژوهشی SI در سرعت rpm۱۸۰۰، نسبت تراکم ۹ و نسبت هم‌ارزی استوکیومتری بررسی شد. پس از اخذ داده‌های تجربی درون سیکلی (P-θ) در ترکیب‌ها و آوانس‌های مختلف جرقه و پردازش آنها داده‌های تجربی سیکل‌به‌سیکل پشت سر هم استخراج شد و به همراه داده‌های خروجی موتور مورد بررسی قرار گرفت. از بررسی اولیه آوانس بهینه هر ترکیب مشخص، و ترکیب‌ها در آوانس‌های مذکور مقایسه شدند. نتایج نشان دادند که با افزایش کسر جرمی گاز طبیعی در حالت ترکیبی‌سوز مقادیر انحراف‌معیار، σ، ضریب تغییرات، COV مربوط به imep کاهش قابل توجهی داشت؛ به‌طوری که کاهش σ و COV در G۶۰ نسبت به G۱۰۰ به ترتیب ۵۱/۶ و ۴۹/۲% بود. با کاهش حضور بنزین در ترکیب مقادیر آلایندههای CO۲، NOx و HC، به جز G۹۰ که در آن HC و NOx بیشترین بود، کاهش یافت و مقادیر CO در G۹۰ به کمترین مقدار تقلیل یافت. همچنین در شرایط پژوهش از ترکیب G۹۰ عملکرد رضایت‌بخشی مشاهده نشد.
دوره ۲۱، شماره ۲ - ( ۴-۱۳۹۶ )
چکیده
آگاهی از میزان آلایندههای هوا و توزیع زمانی و مکانی آنها اهمیت ویژهای در تصمیمگیری و برنامهریزیهای مرتبط با سلامت، محیط‌زیست و برآورد کیفیت هوا در مقیاسهای مختلف دارد. کلان‌شهر مشهد به دلیل موقعیت مذهبی، اجتماعی، فرهنگی و جغرافیای خاص خود در برخی روزهای سال آلودهترین شهر کشور است. هدف این تحقیق با فرض وجود رابطه بین حجم ترافیک و غلظت آلایندههای مختلف (PM۲,۵, CO, ) تخمین میزان آلایندههای هوا براساس داده‌های حجم ترافیک و داده‌های ساده جوی است. برای این هدف با استفاده از مدل‌های تجربی Baker و AERMOD، مدل رگرسیون خطی و مدل غیر خطی شبکههای عصبی مصنوعی به بررسی رابطه میان تعداد وسایل نقلیه و غلظت آلاینده‌ها در نقاط مختلف شهر برای بازه زمانی شش ماهه پرداخته شد. نتایج حاکی از همبستگی پایین داده‌های حجم ترافیک و آلایندههای مختلف در بازه زمانی مورد مطالعه است که امکان استفاده از این مدلها برای تخمین میزان آلودگی و تهیه نقشه پیوسته آلودگی این شهر را ناممکن میسازد. نتایج نشان می‌دهد که این همبستگی در آلاینده PM۲.۵ پایینتر از دو آلاینده دیگر است. نتایج تحلیل حساسیت مدل‌های تجربی نیز نشان داد که متغیر سرعت اتوموبیل اثرگذارترین متغیر در دو مدل تجربی مورد استفاده در تحقیق است.
محسن باشی، محسن قاضی‌خانی،
دوره ۲۲، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۰ )
چکیده
مطالعات متعددی برای استفاده از سوخت‌های سبک در موتورهای اشتعال تراکمی به جهت کاهش انتشار آلاینده‌ها و افزایش بازده انجام شده است؛ موتورهای اشتعال تراکمی کنترل واکنشی از جمله این مطالعات هستند. اما استفاده از بخار سوخت‌های سنگین برای ایجاد احتراق شبه همگن مورد توجه نبوده است. استفاده از بخار گازوئیل نیاز به مخزن سوخت ثانویه در خودروها را بر طرف می‌کند، اما گازوئیل حاوی هیدروکربن‌های سنگین است و از واکنش‌پذیری بالایی برخوردار است. لذا در این مطالعه با تبخیر گازوئیل و تزریق آن به هوای ورودی به مطالعه یک احتراق شبه همگن با کمک بخار گازوئیل پرداخته شده است. آزمایشات در سرعت rpm ۲۰۰۰ (سرعت حداکثر گشتاور) انجام شده است. بر اساس نتایج حاصله افزودن بخار گازوئیل علی رغم حضور هیدروکربن‌های سنگین در آن و به عنوان یک سوخت با واکنش‌پذیری بالا، می‌تواند انتشار دوده و اکسیدهای نیتروژن را به ترتیب حداکثر ۲۰ درصد و ۵۰ درصد کاهش دهد. افزایش بار موتور اثر مثبت بخار گازوئیل در کاهش دوده و اکسیدهای نیتروژن را کاهش می‌دهد، اما این اثر مثبت تا ۸۰ درصد بار کامل ادامه دارد. افزودن بخار گازوئیل تاثیری بر کاهش و یا افزایش تغییرات سیکلی و شدت صدای موتور ندارد، اما انتشار منواکسیدکربن و هیدروکربن‌های نسوخته را افزایش می‌دهد. برای تبخیر گازوئیل به طور متوسط ۱۵ درصد توان ترمزی موتور مصرف می‌شود. با گرمایش گازوئیل تا دمای گازهای خروجی، می‌توان به طور متوسط ۵ درصد از توان لازم برای تبخیر گازوئیل را بازیابی کرد.
