مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

در سالهای اخیر، مسایل جدی كیفیت توان در ارتباط با افت ولتاژهای ایجاد شده توسط تجهیزات و مشتریان، مطرح شده است، كه بدلیل شدت استفاده از تجهیزات الكترونیكی حساس در فرآیند اتوماسیون است

 مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

چكیده

در سالهای اخیر، مسایل جدی كیفیت توان در ارتباط با افت ولتاژهای ایجاد شده توسط تجهیزات و مشتریان، مطرح شده است، كه بدلیل شدت استفاده از تجهیزات الكترونیكی حساس در فرآیند اتوماسیون است. وقتی كه دامنه و مدت افت ولتاژ، از آستانه حساسیت تجهیزات مشتریان فراتر رود ، ممكن است این تجهیزات درست كار نكند، و موجب توقف تولید و هزینه­ی قابل توجه مربوطه گردد. بنابراین فهم ویژگیهای افت ولتاژها در پایانه های تجهیزات لازم است. افت ولتاژها عمدتاً بوسیله خطاهای متقارن یا نامتقارن در سیستمهای انتقال یا توزیع ایجاد می­شود. خطاها در سیستمهای توزیع معمولاً تنها باعث افت ولتاژهایی در باسهای مشتریان محلی می­شود. تعداد و ویژگیهای افت ولتاژها كه بعنوان عملكرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان شناخته می­شود، ممكن است با یكدیگر و با توجه به مكان اصلی خطاها فرق كند. تفاوت در عملكرد افت ولتاژها  یعنی، دامنه و بویژه نسبت زاویه فاز، نتیجه انتشار افت ولتاژها از مكانهای اصلی خطا به باسهای دیگر است. انتشار افت ولتاژها از طریق اتصالات متنوع ترانسفورماتورها، منجر به عملكرد متفاوت افت ولتاژها در طرف ثانویه ترانسفورماتورها می­شود. معمولاً، انتشار افت ولتاژ بصورت جریان یافتن افت ولتاژها از سطح ولتاژ بالاتر به سطح ولتاژ پایین­تر تعریف می­شود. بواسطه امپدانس ترانسفورماتور كاهنده، انتشار در جهت معكوس، چشمگیر نخواهد بود. عملكرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان را با مونیتورینگ یا اطلاعات آماری می­توان ارزیابی كرد. هر چند ممكن است این عملكرد در پایانه­های تجهیزات، بواسطه اتصالات سیم­پیچهای ترانسفورماتور مورد استفاده در ورودی كارخانه، دوباره تغییر كند. بنابراین، لازم است بصورت ویژه انتشار افت ولتاژ از باسها به تاسیسات كارخانه از طریق اتصالات متفاوت ترانسفورماتور سرویس دهنده، مورد مطالعه قرار گیرد. این پایان نامه با طبقه بندی انواع گروههای برداری ترانسفورماتور و اتصالات آن و همچنین دسته بندی خطاهای متقارن و نامتقارن به هفت گروه، نحوه انتشار این گروهها را از طریق ترانسفورماتورها با مدلسازی و شبیه­سازی انواع اتصالات سیم پیچها بررسی می­کند و در نهایت نتایج را ارایه می­نماید و این بررسی در شبکه تست چهارده باس IEEE برای چند مورد تایید می­شود.

كلید واژه­ها: افت ولتاژ، مدلسازی ترانسفورماتور، اتصالات ترانسفورماتور، اشباع، شبیه سازی.

Key words:  Voltage Sag, Transformer Modeling, Transformer Connection, Saturation, Simulation.

فهرست مطالب

1-1 مقدمه. 2

1-2 مدلهای ترانسفورماتور. 3

1-2-1 معرفی مدل ماتریسی Matrix Representation (BCTRAN Model) 4

1-2-2 مدل ترانسفورماتور قابل اشباع  Saturable Transformer Component (STC Model) 6

1-2-3 مدلهای بر مبنای توپولوژی Topology-Based Models. 7

2- مدلسازی ترانسفورماتور. 13

2-1 مقدمه. 13

2-2 ترانسفورماتور ایده آل.. 14

2-3 معادلات شار نشتی.. 16

2-4 معادلات ولتاژ. 18

2-5 ارائه مدار معادل.. 20

2-6 مدلسازی ترانسفورماتور دو سیم پیچه. 22

2-7 شرایط پایانه ها (ترمینالها). 25

2-8 وارد کردن اشباع هسته به شبیه سازی.. 28

2-8-1 روشهای وارد کردن اثرات اشباع هسته. 29

2-8-2 شبیه سازی رابطه بین و ........... 33

2-9 منحنی اشباع با مقادیر لحظهای.. 36

2-9-1 استخراج منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز با مقادیر لحظهای.. 36

2-9-2 بدست آوردن ضرایب معادله انتگرالی.. 39

2-10 خطای استفاده از منحنی مدار باز با مقادیر rms. 41

2-11 شبیه سازی ترانسفورماتور پنج ستونی در حوزه زمان.. 43

2-11-1 حل عددی معادلات دیفرانسیل.. 47

2-12 روشهای آزموده شده برای حل همزمان معادلات دیفرانسیل.. 53

3- انواع خطاهای نامتقارن و اثر اتصالات ترانسفورماتور روی آن.. 57

3-1 مقدمه. 57

3-2 دامنه افت ولتاژ. 57

3-3 مدت افت ولتاژ. 57

3-4 اتصالات سیم پیچی ترانس.... 58

3-5 انتقال افت ولتاژها از طریق ترانسفورماتور. 59

§3-5-1 خطای تكفاز، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور. 59

§3-5-2 خطای تكفاز، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور. 59

§3-5-3 خطای تكفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم. 60

§3-5-4 خطای تكفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم. 60

§3-5-5 خطای تكفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم. 60

§3-5-6 خطای تكفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم. 60

§3-5-7 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور. 61

§3-5-8 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور. 61

§3-5-9 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم. 61

§3-5-10 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم. 61

§3-5-11 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم. 62

§3-5-12 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم. 62

§3-5-13 خطاهای دو فاز به زمین.. 62

3-6 جمعبندی انواع خطاها 64

3-7 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dd.. 65

3-8 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dd.. 67

3-9 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dd.. 69

3-10 خطاهای Type D و Type F و Type G ، ترانسفورماتور Dd.. 72

3-11 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dd.. 72

3-12 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Yy.. 73

3-13 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Ygyg.. 73

3-14 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dy.. 73

3-15 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dy.. 74

3-16 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dy.. 76

3-17 خطای Type D ، ترانسفورماتور Dy.. 77

3-18 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dy.. 78

3-19 خطای Type F ، ترانسفورماتور Dy.. 79

3-20 خطای Type G ، ترانسفورماتور Dy.. 80

3-21 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type A شبیه سازی با PSCAD.. 81

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 83

3-22 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type B شبیه سازی با PSCAD.. 85

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 87

3-23 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type C شبیه سازی با PSCAD.. 89

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 91

3-24 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type D شبیه سازی با PSCAD.. 93

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 95

3-25 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای  Type E شبیه سازی با PSCAD.. 97

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 99

3-26 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type F شبیه سازی با PSCAD.. 101

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 103

3-27 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type G شبیه سازی با PSCAD.. 105

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 107

3-28 شكل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبكه 14 باس IEEE برای خطای Type D در باس 5. 109

3-29 شكل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبكه 14 باس IEEE برای خطای Type G در باس 5. 112

3-30 شكل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبكه 14 باس IEEE برای خطای Type A در باس 5. 115

4- نتیجه گیری و پیشنهادات... 121

مراجع. 123

فهرست شكلها

برچسب ها : مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع , پایان نامه , مدلسازی , شبیه سازی , اثر اتصالات , ترانسفورماتور , چگونگی انتشار , تغییرات ولتاژ , شبکه , اثر اشباع , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود جزوه

روابط متقابل بخش انرژی و اقتصاد كلان (رویكرد سیستم دینامیك)

در این تحقیق در پی آن هستیم تا با استفاده از روش مدل‌سازی پویا، مدلی كلان انرژی در اقتصاد ایران طراحی نماییم بخش‌های عمده این مدل عبارتند از بخش تولید شامل تولید ناخالص ملی، بخش مصرف شامل مصرف بخش خصوصی و دولتی، بخش مصرف انرژی شامل مصارف انرژی در بخش‌های صنعتی، كشاورزی و مسكونی و بخش سرمایه‌گذاری شامل سرمایه‌گذاری در بخش انرژی و سرمایه‌گذاری در سا

روابط متقابل بخش انرژی و اقتصاد كلان (رویكرد سیستم دینامیك)

در این تحقیق در پی آن هستیم تا با استفاده از روش مدل‌سازی پویا، مدلی كلان انرژی در اقتصاد ایران طراحی نماییم. بخش‌های عمده این مدل عبارتند از بخش تولید شامل تولید ناخالص ملی، بخش مصرف شامل مصرف بخش خصوصی و دولتی، بخش مصرف انرژی شامل مصارف انرژی در بخش‌های صنعتی، كشاورزی و مسكونی و بخش سرمایه‌گذاری شامل سرمایه‌گذاری در بخش انرژی و سرمایه‌گذاری در سایر بخش‌های اقتصاد.

در مدل طراحی شده، روابط علی ـ معلولی بین بخش انرژی و بخش‌های واقعی اقتصاد با استفاده از روش مدل‌سازی پویا شبیه‌سازی شده و سپس پارامترهای مدل با روش سابقه تاریخی نتایج مطلوب، كالیبره گردیده‌اند. پس از آن از طریق سه سناریو اثرات تغییر قیمت حامل‌های انرژی بر مصارف برق، گاز و نفت و همچنین میزان سرمایه‌گذاری در بخش‌های برق، گاز و نفت و رشد اقتصاد مورد بررسی قرار گرفته است. سه سناریوی فوق عبارتند از: الف) تثبیت قیمت حامل‌های انرژی، ب) افزایش قیمت حامل‌های انرژی با توجه به نرخ تورم، ج) تعیین قیمت حامل‌های انرژی با توجه به قیمت تمام شده و افزایش آنها با توجه به تورم. هر یك از این سناریوها چه اثراتی در پی خواهند داشت؟

مقایسه نتایج این سه سناریو نشان می‌دهد كه هر سه سناریو مصرف و سرمایه‌گذاری در بخش انرژی را با شدتهای متفاوتی كاهش می‌دهند كه شدت آنها از سنایوری الف تا ج بیشتر می‌گردد.

همچنین به این نتیجه رسیدیم كه سه سناریو بر رشد اقتصاد اثرات متفاوتی دارند، بدین ترتیب كه سناریوی ب رشد اقتصاد را از دو سناریوی دیگر در بلندمدت بیشتر افزایش می‌دهد. سناریوی ج در كوتاه مدت رشد اقتصاد را بیشتر از دو سناریوی دیگر افزایش می‌دهد ولی در بلندمدت اثر كمتری نسبت به دو سناریوی دیگر دارد.

كلیدواژه‌ها:مدلسازی پویا، شبیه سازی، مدل كلان اقتصادی، مدل كلان انرژی

فهرست اجمالی

فصل 1-  كلیات تحقیق 1

فصل 2-  آشنایی با تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی 6

فصل 3-  مقایسه تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی با اقتصادسنجی و بهینه‌سازی 31

فصل 4-  مروری بر مدل‌های کلان انرژی در جهان و ایران 66

فصل 5-  ساختار مدل پیشنهادیو تخمین اولیه پارامترها 99

فصل 6-  کالیبراسیون پارامترها، بررسی نتایج و تحلیل حساسیت مدل 132

فصل 7-  جمع بندی و پیشنهادها 159

فصل 8-  ضمیمه الف: مفاهیم مدل و مدل‌سازی و جایگاه روش پویایی شناسی سیستمی 167

فصل 9-  ضمیمه ب: مدل‌سازی پویایی شناسی سیستمی در نرم افزار ithink یا STELLA 183

فهرست تفصیلی

فصل 1-  كلیات تحقیق 1

1-1-  كلیات تحقیق 2

١-١-١-  تعریف مسأله 2

١-١-٢- سؤالات اصلی تحقیق 3

١-١-٣- سابقه و ضرورت انجام تحقیق 3

١-١-٤- فرضیه‌ها 4

1-1-5- هدف‌ها 4

١-١-٦- روش انجام تحقیق 5

١-١-٦-١-  روش و ابزار گردآوری اطلاعات 5

١-١-٧- قلمرو تحقیق (زمانی، مكانی) 5

فصل 2-  آشنایی با تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی 6

2-1-  آشنایی با تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی 7

2-1-1- مراحل مختلف نظری تدوین مدل و فرایند مدل‌سازی پویایی‌شناسی سیستمی 10

2-1-2- نمودار علّی ـ معلولی مدل‌های ساده تک حلقوی و مدل‌های چند حلقوی 15

2-1-3- تعریف چند اصطلاح 17

2-1-4- نحوه نمایش مدل 18

2-1-4-1-  نمودار علی ـ معلولی 18

2-1-4-2-  نمودار حالت جریان 18

2-1-4-3-  نمایش مدل به صورت ریاضی 19

2-1-5- رویکردهای مختلف تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی به مسأله تخمین پارامتر 19

2-1-5-1-  مکتب کلاسیک 20

2-1-5-2-  مکتب تمایل آماری 25

2-1-6- کالیبراسیون در مدل‌های تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی 25

2-1-6-1-  روش‌های ابتکاری کالیبراسیون 26

2-1-6-2-  بررسی تطابق مدل با رفتار تاریخی در کالیبراسیون با استفاده از آمار‌های موجود 28

2-1-6-3-  بررسی تطابق مدل با ساختار آن 28

فصل 3-  مقایسه تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی با اقتصادسنجی و بهینه‌سازی 31

3-1-  مقایسه تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی با اقتصادسنجی 32

3-2-  محدودیت‌های مدل سازی اقتصادسنجی 45

3-2-1- تفاوت در منابع اطلاعاتی 52

3-2-2- تفاوت در درجة سختی 54

3-2-3- تفاوت در ساختار مدل 55

3-2-4- تفاوت در نوع معادلات 56

3-2-5- تفاوت در شکل تابع 56

3-2-6- تفاوت در انعکاس تأخیرها 57

3-2-7- تفاوت در تخمین پارامتر 57

3-2-8- تفاوت در نحوه اعتبارسنجی 58

3-2-9- تفاوت در هدف 59

3-2-10- استفاده از تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی در مدل‌های اقتصادی ـ آری یا خیر؟ 62

فصل 4-  مروری بر مدل‌های کلان انرژی در جهان و ایران 66

4-1-  مروری بر تحقیقات کلان انرژی در جهان 67

4-1-1- سیستم مدل‌سازی ملی انرژی در آمریكا ،" NEMS" 67

4-1-1-1-  هدف مدل 67

4-1-1-2-  موضوعات قابل اجراء در مدل 68

4-1-1-3-  ساختار كلی مدل 68

4-1-1-4-  ساختار واحدی مدل 69

4-1-2- مدل جامع مصرف نهایی آسیای اقیانوسیه"AIM" 69

4-1-2-1-  هدف 69

4-1-3- سیستم مدل‌سازی جامع كانادایی (CIMS) 71

4-1-3-1-  هدف مدل 71

4-1-3-2-  ساختار كلی مدل 71

4-1-4- مدل کلان‌سنجی بخش انرژی یونان 73

4-1-5- مدل کشورهای تایلند، فیلیپین، اندونزی و مالزی 74

4-1-6- مدل انرژی ـ اقتصاد هند 74

4-2-  مدل‌های کلان انجام شده مشتمل بر بخش انرژی در ایران 76

4-2-1- پروژه‌ی پیوند 77

4-2-2- الگوی سازمان برنامه و بودجه (1) 78

4-2-3- الگوی سازمان برنامه و بودجه (2) 78

4-2-4- الگوهای فیروز وکیل 78

4-2-5- الگوهای حبیب آگهی 79

4-2-6- الگوی رابرت لونی 80

4-2-7- الگوی سازمان برنامه و بودجه (3) 80

4-2-8- الگوی آپادانا 81

4-2-9- الگوی آق اولی و سیروس ساسان‌پور 82

4-2-10- مدل برنامه اول توسعه 83

4-2-11- الگوی بانك جهانی برای اقتصاد ایران 84

4-2-12- الگوی وزارت اقتصاد و دارایی (نو فرستی و عرب مازار)(1) 84

4-2-13- مدل برنامه‌ی دوم توسعه 86

4-2-14- الگوی وزارت اقتصاد و دارایی (نوفرستی و عرب مازار) (2) 88

4-2-15- الگوی بانک مرکزی (بیژن بید آباد) 90

4-2-16- الگوی بانک مرکزی (کواک، مجرد و جمشیدی) 92

4-2-17- الگوی سوم توسعه 94

فصل 5-  ساختار مدل پیشنهادیو تخمین اولیه پارامترها 99

5-1-  ساختار و ویژگی‌های کلی مدل 100

٥-١-١- ویژگی‌های ساختار مدل 100

5-2-  روابط علی و معلولی مدل 101

5-2-1- تعریف نمادهای استفاده شده در مدل 103

5-3-  تصریح روابط ساختاری و تخمین اولیه پارامترهای مدل 105

5-3-1- بخش تقاضای کل 107

5-3-1-1-  مخارج مصرفی بخش خصوصی 107

5-3-1-2-  مخارج مصرفی بخش دولتی 109

5-3-1-3-  کل سرمایه‌گذاری 111

5-3-1-4-  خالص صادرات و واردات 114

5-3-2- بخش درآمدهای دولت 114

5-3-2-1-  مالیات 114

5-3-2-2-  درآمدهای نفتی 116

5-3-3- بخش انرژی 117

5-3-3-1-  تقاضای نفت 117

5-3-3-2-  تقاضای گاز 119

5-3-3-3-  مصرف برق 121

5-3-3-4-  بخش سرمایه‌گذاری انرژی 126

5-3-4- جمعیت 131

فصل 6-  کالیبراسیون پارامترها، بررسی نتایج و تحلیل حساسیت مدل 132

6-1-  كالیبراسیون پارامترها 133

6-1-1- بیان ریاضی مدل 133

6-2-  بیان نتایج مدل 138

6-3-  شبیه سازی در چارچوب مدل 146

6-3-1- تغییر قیمت حامل‌های انرژی 146

6-3-1-1-  اثر افزایش قیمت نفت 153

فصل 7-  جمع بندی و پیشنهادها 159

فصل 8-  ضمیمه الف: مفاهیم مدل و مدل‌سازی و جایگاه روش پویایی شناسی سیستمی 167

8-1-  مدل چیست؟ 168

8-2-  هدف از ساخت مدل چیست؟ 169

8-3-  معیارهای طبقه بندی مدل‌ها 170

٨-٣-١- طبقه بندی براساس نحوه مدل‌سازی 170

٨-٣-٢- طبقه بندی براساس محتوا 171

8-3-3- طبقه بندی براساس نوع کاربرد مدل‌ها 172

8-4-  مدل‌های ریاضی 173

٨-٤-١- طبقه بندی براساس درجه قطعیت پارامترها و متغیرهای مدل 173

٨-٤-٢- طبقه بندی براساس نوع برخورد با زمان 174

٨-٤-٣- طبقه بندی براساس نوع روابط مدل 175

8-5-  اعتبار سنجی مدل 175

8-6-  تکنیک‌های مدل‌سازی 176

فصل 9-  ضمیمه ب: مدل‌سازی پویایی شناسی سیستمی در نرم افزار ithink یا STELLA 183

9-1-  مدل‌سازی پویایی شناسی سیستمی در نرم افزار ithink یا STELLA 184

9-1-1- مؤلفه‌های مدل 184

9-1-2- مدل‌سازی در ithink و STELLA 186

9-1-3- اصول مدل‌سازی 197

9-1-4- چهار روش کلی برای مدل‌سازی در ithink 199

9-1-4-1-  مدل‌های محرک ـ واکنش 199

9-1-4-2-  مدل خود بارگشت 202

9-1-4-3-  مدل هدف‌جو 204

9-1-4-4-  مدل‌ هدف‌ساز 206

9-1-5- مثالها 209

9-1-5-1-  تجزیه نمایی یک جسم 209

9-1-5-2-  سردشدن تدریجی 211

9-1-6- تابع‌ها در نرم افزار ithink 213

فهرست جدول‌ها

جدول (٢-1):  مراحل نظری مدل‌سازی 12

جدول (٢-2):  ویژگی‌های نمودارهای علّی ـ معلولی و حالت ـ جریان 16

 جدول (٥-1):  تخمین اولیه پارامترهای معادله مخارج مصرفی بخش خصوصی 109

جدول (٥-2):  تخمین پارامترهای معادله مخارج مصرفی دولت 111

جدول (٥-3):  تخمین پارامترهای معادله کل سرمایه‌گذاری 113

جدول (٥-4):  تخمین پارامترهای معادله درآمدهای مالیاتی 115

جدول (٥-5):       تخمین پارامترهای معادله تقاضای نفت 119

جدول (٥-6):  تخمین پارامترهای معادله تقاضای گاز 120

جدول (٥-7):  تخمین پارامترهای تقاضای برق بخش مسکونی 124

جدول (٥-8):  تخمین پارامترهای تقاضای برق بخش صنعت 125

جدول (٥-9):  تخمین پارامترهای تقاضای برق بخش کشاورزی 125

جدول (٦-1):  نتایج مدل كلان انرژی طراحی شده 138

 جدول (٨-1):  فهرست تابع‌های نرم‌افزار ithink 214

 فهرست شكل‌ها

شكل (٨-1):   نماد چهار متغیر مورد استفاده در ithink 186

شكل (٨-2):   نماد انتقال به حالت مدل‌سازی 186

شكل (٨-3):   متغیر حالت 187

شكل (٨-4):   متغیر جریان 188

شكل (٨-5):   انتخاب نوع متغیر جریان 189

شكل (٨-6):   ابزار مبدل و ابزار ارتباط دهنده 190

شكل (٨-7):   بازه‌های زمانی جهت اجرای مدل 190

شكل (٨-8):   نمادهای نمودار و جدول 191

شكل (٨-9):   ارتباط در جهت عكس 193

شكل (٨-10):  نمادهای جابجایی، تغییر رنگ و پاك كردناجزای مدل 195

شكل (٨-11):  نماد ابزارهای متن و بخش 196

شكل (٨-12):  بیان ریاضی مدل رشد جمعیت 197

شكل (٨-13):  افزایش جمعیت بدلیل مهاجرت 200

شكل (٨-14):  بیان ریاضی رشد جمعیت بدیل مهاجرت 202

شكل (٨-15):  مدل خود بازگشت 203

شكل (٨-16):  مدل هدف‌جو 205

شكل (٨-17):  مدل هدف ساز 207

شكل (٨-18):  بیان ریاضی رشد جمعیت در مدل هدف‌ساز 208

شكل (٨-19):  نرخ تجزیه یك جسم 210

شكل (٨-20):  بیان ریاضی مدل تجزیه نمایی یك جسم 211

شكل (٨-21):  مدل روند كاهش دما تا رسیدن به دمای مطلوب 212

شكل (٨-22):  بیان ریاضی مدل كاهش دما تا رسیدن به دمای مطلوب 213

شكل (٨-23):  مدلی جهت محاسبه میزان مبلغ قسط ماهانه یك وام 216

شكل (٨-24):  مدلی جهت محاسبه ارزش فعلی 217

 فهرست نمودارها

نمودار (٢-1): مراحل مدل‌سازی پویایی‌شناسی سیستمی 11

نمودار (٢-2): مدل چرخه سه مرحله‌ای 14

نمودار (٢-3): متغیر حالت و متغیرهای نرخ 15

نمودار (٢-4): زمان حایل 17

نمودار (٢-5): نمودار حالت ـ جریان افزایش جمعیت 19

 نمودار (٤-1): ساختار مدل مصرف نهایی AIM 70

 نمودار (٥-1): بخش Interface مدل کلان انرژی طراحی شده 101

نمودار (٥-2): بخش مدل و روابط علی و معلولی درمدل کلان انرژی طراحی شده 102

نمودار (٥-3):          بخش شبیه سازی در مدل کلان انرژی طراحی شده 103

نمودار (٥-4): بخشهای مجزا شده در مدل کلان انرژی طراحی شده 106

نمودار (٥-5): بخش تقاضای کل در مدل 107

نمودار (٥-6):                  اجزای تشکیل دهنده مصرف بخش خصوصی 109

نمودار (٥-7): اجزای تشکیل دهنده مصرف بخش دولتی 110

نمودار (٥-8): کل سرمایه‌گذاری در اقتصاد 112

نمودار (٥-9):                           کل سرمایه‌گذاری بخش انرژی 112

نمودار (٥-10):             رابطه اجزای مخارج سرمایه‌گذاری معمولی 113

نمودار (٥-11):                            بخش‌های صادرات و واردات 114

نمودار (٥-12):                             درآمدهای مالیاتی دولت 115

نمودار (٥-13): بیان درآمدهای حقیقی نفتی دولت بصورت تابعی از زمان 117

نمودار (٥-14):               رابطه اجزای تشكیل دهنده تقاضای نفت 118

نمودار (٥-15):                بیان قیمت نفت بصورت تابعی از زمان 119

نمودار (٥-16):.............. رابطه اجزای تشكیل دهنده تقاضای گاز 120

نمودار (٥-17): مصرف کلی برق (مجموع مصرف سه بخش مسکونی، صنعتی و کشاورزی) 122

نمودار (٥-18):............................ تقاضای برق بخش مسکونی 122

نمودار (٥-19):         بیان قیمت برق مسكونی بصورت تابعی از زمان 122

نمودار (٥-20):.............................. تقاضای برق بخش صنعت 123

نمودار (٥-21):          بیان قیمت برق صنعتی بصورت تابعی از زمان 123

نمودار (٥-22):........................... تقاضای برق بخش کشاورزی 123

نمودار (٥-23):        بیان قیمت برق كشاورزی بصورت تابعی از زمان 124

نمودار (٥-24):..................................... کل مصرف انرژی 126

نمودار (٥-25):......... محاسبه سرمایه‌گذاری مورد نیاز در بخش نفت 128

نمودار (٥-26):......... محاسبه سرمایه‌گذاری مورد نیاز در بخش گاز 129

نمودار (٥-27):......... محاسبه سرمایه‌گذاری مورد نیاز در بخش برق 130

نمودار (٥-28):                             نحوه رشد جمعیت در مدل 131

نمودار (٦-1):                          تولید ناخالص ملی و رشد آن 140

نمودار (٦-2): رشد جمعیت 141

نمودار (٦-3):                               مصرف حقیقی بخش دولتی 141

نمودار (٦-4): مصرف بخش خصوصی بجز انرژی 142

نمودار (٦-5):                       سرمایه‌گذاری كل بجز بخش انرژی 142

نمودار (٦-6):                           سرمایه‌گذاری كل بخش انرژی 142

نمودار (٦-7):                                سرمایه‌گذاری بخش گاز 143

نمودار (٦-8):                                سرمایه‌گذاری بخش برق 143

نمودار (٦-9): سرمایه‌گذاری بخش نفت 143

نمودار (٦-10):                    مصرف انرژی گاز طبیعی در اقتصاد 144

نمودار (٦-11):                   مصرف فرآورده‌های نفتی در اقتصاد 144

نمودار (٦-12):                        خالص درآمدهای مالیاتی دولت 144

نمودار (٦-13):           مصرف انرژی الكتریسیته توسط بخش كشاورزی 145

نمودار (٦-14):              مصرف انرژی الكتریسیته توسط بخش صنعت 145

نمودار (٦-15):            مصرف انرژی الكتریسیته توسط بخش مسكونی 145

نمودار (٦-16):         بخش شبیه سازی در مدل کلان انرژی طراحی شده 146

نمودار (٦-17):................. افزایش GDP از سناریوی اول تا سوم 148

نمودار (٦-18): كاهش مصرف برق در بخش كشاورزی از سناریوی اول تا سوم 148

نمودار (٦-19): كاهش مصرف برق در بخش صنعتی از سناریوی اول تا سوم 149

نمودار (٦-20): كاهش مصرف برق در بخش مسكونی از سناریوی اول تا سوم 149

نمودار (٦-23): كاهش سرمایه‌گذاری كل در بخش انرژی از سناریوی اول تا سوم 151

نمودار (٦-24): كاهش سرمایه‌گذاری در بخش گاز از سناریوی اول تا سوم 151

نمودار (٦-25): كاهش سرمایه‌گذاری در بخش برق از سناریوی اول تا سوم 152

نمودار (٦-26): كاهش سرمایه‌گذاری در بخش نفت در كوتاه مدت در سناریوی سومنسبت به اول و برعكس در بلند مدت 152

نمودار (٦-27): افزایش رشد تولید ناخالص ملی در كوتاه مدت در سناریوی سومنسبت به اول و برعكس در بلند مدت 153

نمودار (٦-28):                اعمال افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨٤ 153

نمودار (٦-29):     تغییرات GDP پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨٤ 154

نمودار (٦-30): تغییرات مصرف فرآورده‌های نفتی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨٤ 154

نمودار (٦-31): تغییرات در مصرف كل انرژی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨٤ 155

نمودار (٦-32): تغییرات مصرف بخش دولتی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨٤ 155

نمودار (٦-33): تغییرات مصرف بخش خصوصی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨٤ 156

نمودار (٦-34): تغییرات سرمایه‌گذاری غیر از انرژی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨٤ 156

نمودار (٦-35): تغییرات درآمدهای مالیاتی بخش دولتی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨٤ 157

نمودار (٦-36): تغییرات سرمایه‌گذاری بخش انرژی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨٤ 157

نمودار (٦-37): تغییرات سرمایه‌گذاری بخش نفت پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨٤ 158

نمودار (٦-38): تغییرات رشد اقتصاد پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨٤ 158

 نمودار (٧-1): كاهشرشد تولید ناخالص ملی با افزایش قیمت‌های انرژی 161

نمودار (٧-2): كاهش تولید ناخالص ملی با افزایش قیمت‌های انرژی 161

نمودار (٧-3): كاهشمصرف انرژی بخش خصوصی با افزایش قیمت‌های انرژی 161

نمودار (٧-4): كاهشمصرف بخش خصوصی با افزایش قیمت‌های انرژی 162

نمودار (٧-5): كاهش مصرف گاز طبیعی با افزایش قیمت گاز 162

نمودار (٧-6): كاهش مصرف مشتقات نفتی با افزایش قیمت نفت 163

نمودار (٧-7): كاهش مصرف الكتریسیته در بخش مسكونی با افزایش قیمت الكتریسیته 163

نمودار (٧-8): كاهش مصرف الكتریسیته در بخش صنعتی با افزایش قیمت الكتریسیته 163

نمودار (٧-9): كاهش مصرف الكتریسیته در بخش كشاورزی با افزایش قیمت الكتریسیته 164

نمودار (٧-10): سرمایه گذاری مورد نیاز برای تولید گاز با افزایش قیمت گاز 164

نمودار (٧-11):         كاهش مصرف مشتقات نفتی با افزایش قیمت نفت 164

نمودار (٧-12): كاهش سرمایه گذاری مورد نیاز برای تولید الكتریسیته با افزایش قیمت الكتریسیته 165

نمودار (٧-13): كاهش کل سرمایه‌گذاری مورد نیاز در انرژی با افزایش قیمت‌های انرژی 165

نمودار (٧-14): كاهش کل سرمایه‌گذاری در اقتصاد با افزایش قیمت‌های انرژی 165

 نمودار (٨-1): مراحل ساختن یك مدل 185

نمودار (٨-2): نمودار رشد جمعیت 191

نمودار (٨-3): تشكیل یك تابع گرافیكی 194

نمودار (٨-4): رشد جمعیت پس از اعمال ارتباط در جهت عكس 194

نمودار (٨-5): تابع گرافیكی نرخ مهاجرت 200

نمودار (٨-6): رشد جمعیت بوسیله مهاجرت 201

نمودار (٨-7): تابع گرافیكی نرخ خالص تولد 203

نمودار (٨-8): رشد جمعیت در حالت ارتباط بین نرخ خالص تولد و سطح جمعیت 204

نمودار (٨-9): رشد جمعیت با توجه به یك هدف 206

نمودار (٨-10):  تابع گرافیكی رابطه بین تراکم جمعیت و جمعیت هدف 207

نمودار (٨-11):................... تابع گرافیكی تغییر مساحت محیط 208

نمودار (٨-12):............... رشد جمعیت تا رسیدن به هدف مورد نظر 208

نمودار (٨-13):                           روند تجزیه نمایی یك جسم 210

نمودار (٨-14):             روند كاهش دما تا رسیدن به دمای مطلوب 212

نمودار (٨-15):........................ روند افزایش ارزش فعلی (NPV) 217

برچسب ها : روابط متقابل بخش انرژی و اقتصاد كلان (رویكرد سیستم دینامیك) , روابط متقابل , بخش انرژی , اقتصاد كلان , رویكرد سیستم دینامیك , مدلسازی پویا , شبیه سازی , مدل كلان اقتصادی , مدل كلان انرژی , پژوهش , مقاله , تحقیق , پروژه , پایان نامه , دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود تحقیق

• پژوهش , مقاله , تحقیق , پروژه

   

  دانلود پاورپوینت و پروژه

   

  صفحه اصلی تازه ترین ها

شبیه سازی و بهینه سازی راكتور بیولوژیكی تولیدكننده بوتانول

تخمیر نیمه پیوسته، روشی کارا و سودمند جهت تولید محصولات متابولیکی ارزشمند مانند سوخت های زیستی می باشد مدلسازی ریاضی بیوراکتورهای نیمه پیوسته با توجه به طبیعت گذرا و ناپایای تخمیر و همچنین پیچیدگی متابولیسم سلولی، مسأله ای بسیار دشوار و پیچیده است

شبیه سازی و بهینه سازی راكتور بیولوژیكی تولیدكننده بوتانول

تخمیر نیمه پیوسته، روشی کارا و سودمند جهت تولید محصولات متابولیکی ارزشمند مانند سوخت های زیستی می باشد. مدلسازی ریاضی بیوراکتورهای نیمه پیوسته با توجه به طبیعت گذرا و ناپایای تخمیر و همچنین پیچیدگی متابولیسم سلولی، مسأله ای بسیار دشوار و پیچیده است. در این زمینه برخی از محققین مدل هایی ساخت یافته ارائه کرده اند که نسبت به  مدل های غیر ساخت یافته دقت و بازده بیشتری دارند. در این تحقیق، مدل ساختار یافته دقیق و کارای موازنة فلاکس پویا برای توصیف رفتار باکتری کلستریدیوم استوبوتیلیکوم) (clostridium acetobutylicum مطرح شده است. این مدل حاصل تلفیق مدل پایای متابولیسم درون سلولی و معادلات موازنة جرم پویا بر روی اجزای اصلی برون سلولی می باشد. مدل پویای مذکور بر پایة شبکة  متابولیکی بازسازی شدة 824_cellb بیان شده است. در مدلسازی فرایند تخمیر نیمه پیوسته، جهت همبستگی تولید بوتانول و رشد میکروارگانیسم، ژن های CoATدر مدل 824_cellb حذف شده و ژن AAD بیش از حالت طبیعی بیان شده و شرایط اولیه و پارامترهای عملیاتی بهینه برای تولید بیشینه محصول مطلوب، مورد استفاده قرار گرفته است. این پارامترها عبارتند از: زمان نهایی عملیات، حجم اولیه راکتور و دبی خوراک ورودی. روند كلی عملیات نیمه‌پیوسته به دو فاز عملیاتی اسیدی (جهت رشد و تكثیر باكتری‌ها از غلظت كم تا غلظتی قابل توجه) و خنثی (جهت افزایش غلظت توده زیستی و جهت افزایش تولید بوتانول) با نرخ خوراك ورودی ثابت تقسیم‌بندی شده است. بهینه سازی در حالت نیمه پیوسته صورت گرفته است. شایان ذكر است كه نتایج به خوبی اهمیت حدف ژن و بیان بیش از حد ژن را در تعیین شرایط عملیاتی فرایندهای نیمه پیوسته نشان می دهد، در واقع می توان گفت كه حدف ژن و بیان بیش از حد ژن در شرایط بی هوازی با حفظ سایر پارامترها نسبت به حالت بهینه، موجب افزایش میزان محصول مطلوب(بوتانل) و کاهش میزان تولید محصول نامطلوب(اتانول و استون) خواهد شد. استفاده از مدلهای ساختار یافته مبتنی بر آنالیز موازنه فلاکس، بدون نیاز به اطلاعات سینتیکی آنزیمی، قادر به مدلسازی دقیق رفتار میکرو ارگانیسم ها می باشند.

فهرست

1- مقدمه. 2

1- 1- مقدمه‌ای بر بیوتكنولوژی.. 2

1-2- بیوتكنولوژی- یك هسته مركزی با دو جزء 4

1-3- مقدمه‌ای بر فرآیند‌های تخمیری.. 5

1-3-1- بخش‌های اصلی فرایند تخمیری.. 7

1-3-2- محیط كشت تخمیر صنعتی.. 8

2- مروری بر كارهای گذشته. 11

2-1- مروری بر كاربردهای كشت نیمه‌پیوسته (غیر مداوم خوراك‌دهی شده) 11

2-2- مروری بر تولید بوتانل از طریق كشت میكروبی.. 13

2-3- مروری بر بهینه‌سازی فرایند‌های تخمیر نیمه‌پیوسته. 13

3- فرایند. 16

3-1- طراحی فرمانتور 17

3-2- كشت نیمه پیوسته (غیر مداوم خوارك‌دهی‌شده) 19

3-2-1- مزایای كشت نیمه پیوسته (غیر مداوم خوارك‌دهی‌شده) 20

3-3- بوتانول(بوتیل الکل) 22

3-3- 1- روش های تولید بوتانول.. 25

3-3-2-1- استفاده از بوتانول به عنوان جایگزین سوخت های فسیلی.. 25

3-3-1-2-تحقیقات انجام شده در زمینه تولید بیولوژیکی بوتانول  27

فصل چهارم. 29

4- مدلسازی.. 30

4-1- مدل بیوراكتور نیمه پیوسته. 30

4-2- مدل‌های رشد میكروارگانیسم‌ها 31

4-2-1- مدل‌های ساختار نیافته. 31

4-2-1-1- مدل‌های مونود، هالدن، كناك، تیسیر و موزر 31

4-2-1-2- مدل شبكه عصبی.. 33

4-2-2- مدل‌های ساختاریافته. 33

4-2-2-1- مدل‌های مبتنی بر آنالیز موازنه فلاكس (FBA) 35

4-2-2-2- مدل‌های مبتنی بر آنالیز موازنه فلاكس پویا (DFBA) 39

4-3- مدلسازی مورد استفاده در این تحقیق.. 40

4-3-1- معادلات حاكم.. 41

4-4-1- مدل آنالیز موازنه فلاکس پویا برای کشت ناپیوسته گونه طبیعی (وحشی) باکتری کلستریدیوم استوبوتیلیکوم  42

4-4-1-1- تعیین پارامترهای بهینه معادلات جذب مواد غذایی  43

4-4-2- مدل آنالیز موازنه فلاکس پویا برای کشت نیمه پیوسته گونه جهش یافته باکتری کلستریدیوم استوبوتیلیکوم  50

5- بهینه‌سازی.. 59

5-1- استراتژی عملیاتی.. 61

6- نتایج، بحث و نتیجه گیری.. 64

6-1- نتایج حاصل از بهینه سازی.. 64

6-2- مطالعات موضوعی.. 67

6-3- بحث و نتیجه گیری.. 68

منابع.. 70

پیوست یك.... 74

پیوست دو 80

فهرست شکل ها و نمودارها

عنوان و شماره.................................................................................................................  صفحه

شكل (3-1)- نمایی كلی از یك بیو‌راكتور پیوسته.....................................................................17

شكل(3-2)- مواد شیمیایی تولیدی از بوتانول....................................................................23

شكل (4-1)- شبكه متابولیكی ساده ای از باكتری ای-كلای............................................. 36

شكل (4-2)- روش FBA.............................................................................................................37

شكل (4-3)- رویه های سه بعدی مربوط به مقادیر سرعت رشد ویژه سویه طبیعی حاصل از حل مکرر مسأله برنامه‌ریزی خطی بر حسب فلاکسهای ورودی گلوکز و هیدروژن............... 44

شكل (4-4)- رویه های سه بعدی مربوط به مقادیر فلاکس خروجی هیدروژن حاصل از حل مکرر مسأله برنامه‌ریزی خطی بر حسب فلاکسهای ورودی گلوکز و هیدروژن.............................45

شكل (4-5)- نمودار تغییرات غلظت گلوكز در بیوراکتور ناپیوسته......................................... 48

شكل (4-6)- نمودار تغییرات غلظت توده زیستی در بیوراکتور ناپیوسته................49

شكل (4-7)- نمودار تغییرات غلظت محصولات در بیوراکتور ناپیوسته..................................49

شكل (4-8)- حذف ژن بصورت شماتیک......................................................................51

شكل (4-9)- رویه های سه بعدی مربوط به مقادیر سرعت رشد ویژه سویه جهش یافته، حاصل از حل مکرر مسأله برنامه‌ریزی خطی بر حسب فلاکسهای ورودی گلوکز و هیدروژن...52

شكل (4-10)- رویه های سه بعدی مربوط به مقادیر فلاکس اتانول در سویه جهش یافته، حاصل از حل مکرر مسأله برنامه‌ریزی خطی بر حسب فلاکسهای ورودی گلوکز و هیدروژن...47

شكل (4-11)- رویه سه بعدی مربوط به مقادیر فلاکس بوتانل در سویه جهش یافته، حاصل از حل مکرر مسأله برنامه‌ریزی خطی بر حسب فلاکسهای ورودی گلوکز و هیدروژن............... 53

شكل (4-12)- رویه های سه بعدی مربوط به مقادیر سرعت رشد ویژه سویه جهش یافته، حاصل از شبیه سازی با شبکه عصبی مصنوعی، بر حسب فلاکسهای ورودی گلوکز و هیدروژن...................................................................................................................................................... 55

شكل (4-13)- رویه های سه بعدی مربوط به مقادیر فلاکس اتانول در سویه جهش یافته، حاصل از شبیه سازی با شبکه عصبی مصنوعی، بر حسب فلاکسهای ورودی گلوکز، هیدروژن ورودی...........................................................................................................................................................55

شكل (4-14)- رویه سه بعدی مربوط به مقادیر فلاکس بوتانل در سویه جهش یافته، حاصل از شبیه سازی با شبکه عصبی مصنوعی، بر حسب فلاکسهای ورودی گلوکز و هیدروژن ورودی...........................................................................................................................................................56

شكل (6-1)- تغییرات غلظت توده زیستی در بیوراکتور نیمه پیوسته.....................................65

شكل (6-2)- تغییرات مقدار گلوکز در كشت نیمه پیوسته........................................................66

شكل (6-3)- تغییرات مقدار محصولات در كشت نیمه پیوسته................................................66

شكل (6-4)- تغییرات ژنتیکی اعمال شده در میکروارگانیسم...................................................67

فهرست جدول ها

عنوان.................................................................................................................................................صفحه

جدول (3-1)- استانداردهای مواد مورد استفاده در یك فرمانتور پیچیده..............................17

جدول (4-1)- میزان خطای مطلق و نسبی شبکه عصبی مصنوعی انتخابی مربوط به سرعت رشد ویژه برای داده های آموزش و تست در مورد سویه طبیعی.....................................................46

جدول (4-2)- میزان خطای مطلق و نسبی شبکه عصبی مصنوعی انتخابی مربوط به فلاكس اتانول برای داده های آموزش و تست در مورد سویه طبیعی.............................................46

جدول (4-3)- مقادیر فلاکس ماکزیمم هیدروژن و گلوکز برای سویه طبیعی باكتری کلستریدیم استوبوتیلیکم در شرایط اسیدی و خنثی.........................................................................47

جدول (4-4)- مقادیر پارامترهای بهینه معادلات جذب برای سویه طبیعی باكتری کلستریدیم استوبوتیلیکم در فاز اسیدی.............................................................................................. 47

جدول (4-5)- مقادیر پارامترهای بهینه معادلات جذب برای سویه طبیعی باكتری کلستریدیم استوبوتیلیکم در شرایط خنثی...........................................................................................48

جدول (4-6)- مقادیر میانگین درصد خطای مطلق و نسبی مربوط به تغییرات غلظت گلوکز، توده زیستی، بوتانل، اتانول و استون در شرایط ناپیوسته.....................................................50

جدول (4-7)- میزان خطای مطلق و نسبی شبکه عصبی مصنوعی انتخابی مربوط به سرعت رشد ویژه برای داده های آموزش و تست در مورد سویه جهش یافته............................................54

جدول (4-8)- میزان خطای مطلق و نسبی شبکه عصبی مصنوعی انتخابی مربوط به فلاكس بوتانل برای داده های آموزش و تست در مورد سویه جهش یافته...........54

جدول (4-9)- میزان خطای مطلق و نسبی شبکه عصبی مصنوعی انتخابی مربوط به فلاكس اتانول برای داده های آموزش و تست در مورد سویه جهش یافته....................................54

جدول (6-1)- مقادیر بهینه حاصل برای متغیرهای تصمیم گیری...........................................64

جدول (6-2)- مقادیر پارامترهای كلیدی در حل مسئله بهینه سازی.....................................65

برچسب ها : شبیه سازی و بهینه سازی راكتور بیولوژیكی تولیدكننده بوتانول , شبیه سازی , بهینه سازی , راكتور , بیولوژیكی , تولیدكننده , بیوتکنولوژی , فرایندهای تخمیری , محیط کشت , فرمانتور , بوتانول , مقاله , پژوهش , تحقیق , پروژه , دانلود مقاله , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , دانلود پروژه

• پژوهش , مقاله , تحقیق , پروژه

   

  دانلود پاورپوینت و پروژه

   

  صفحه اصلی تازه ترین ها

بررسی شبیه سازی منابع تغذیه سوئیچینگ

پایان نامه بررسی شبیه سازی منابع تغذیه سوئیچینگ در96 صفحه ورد قابل ویرایش

چکیده

پروژه کارشناسی که ملاحظه می­کنید در زمینة منابع تغذیة سوئیچینگ می­باشد که به اصول کار و چگونگی طرح و تجزیه و تحلیل منابع تغذیة سوئیچینگ پرداخته و در پایان شبیه سازی آن توسط نرم­افزار ORCAD انجام گرفته است.

در این پایان نامه سعی گردیده به صورت جامع و کامل در زمینه منابع تغذیة سوئیچینگ توضیح داده شود و در پایان شبیه سازی این منابع تغذیه انجام شده تا مورد استفاده علاقه مندان قرار گیرد. در اینجا لازم می دانم ازاستادمحترم سرکار خانم دکتر کاردهی مقدم و دیگر دوستان که با راهنمایی­های ارزشمند خود مرا یاری داده­اند ، تشکر کنم.

مقدمه

منبع تغذیه غیرخطی (سوئیچینگ )

منابع تغذیه خطی منابعی هستند که عنصر کنترل آنها در ناحیه فعال از عملکرد خود قرار دارد، معایب یک منبع تغذیه خطی عبارتند از : 1- بازده کمتر از 50 درصد ( در توانهای نسبتاً زیاد ) ، 2- حجم زیاد

معایب منبع تغذیه خطی می تواند با استفاده از منبع تغذیه سوئیچینگ کاهش یافته و یا حذف شود.

بلوک دیاگرام ساده شده یک منبع غیرخطی (سوئیچینگ) در شکل زیر نمایش داده شده است.

شمای مداری ساده شدة این بلوک دیاگرام می تواند به صورت شکل زیر توصیف شود ( از واحد فیدبک و کنترل صرف نظر شده است.)

نحوه عملکرد این مدار به صورت زیر است :

ابتدا ولتاژ متناوب برق شهر مستقیماً یکسو و فیلتر می شود تا یک ولتاژ DC نسبتاً زیاد تولید شود. این ولتاژ به عنصر سوئیچینگ اعمال می شود تا موج مربعی فرکانس زیاد حاصله بعد از عبور از یک ترانس کاهنده و یکسو سازی ، ولتاژ dc مورد نیاز تولید کند. بدیهی است که با کنترل زمان قطع و وصل کلید می توان دامنه ولتاژ خروجی را بر روی یک مقدار مشخص تثبیت کرد . این عمل می تواند توسط واحد فیدبک و کنترل انجام گیرد که در شماتیک مداری فوق ترسیم نشده است.

مزایای منبع تغذیه سوئیچینگ

منابع تغذیه سوئیچینگ دارای مزایایی به شرح زیر می باشند :

1- راندمان بزرگ تراز 50٪  : معمولاً بازده منابع تغذیه سوئیچینگ بیشتر از بازده منابع تغذیة خطی می باشد . بازده منابع تغذیه سوئیچینگ بین 70٪ تا 80٪ است.

در منابع تغذیه سوئیچینگ عنصر کنترل (سوئیچینگ) در حالت اشباع و قطع کار می کند و توان تلفاتی پایینی دارد ، در حالی که در منابع تغذیه خطی عنصر کنترل در حالت فعال کار می کند  و توان بالایی دارد . در واقع با فرض ایده آل بودن عنصر کنترل داریم :

رابطه فوق نشان می دهد که در منبع سوئیچینگ با فرض ایده آل بودن ترانزیستور هیچ گونه توانی تلف نمی شود اما برای منابع در بهترین شرایط داریم :

که نشان می دهد توان بسیار زیادی به ویژه در جریان زیاد تلف می شود که بیان گر این موضوع است که منابع خطی نمی توانند راندمان بالایی داشته باشند.

2- ابعاد کوچک ترانس

در منابع تغذیه خطی ترانس در فرکانس 50 هرتز برق شهر کار می کند. بر این اساس انرژی نسبتاً زیاد در تعداد دفعات کم به خروجی منتقل می شود . در حالی که در منبع تغذیه سوئیچینگ با افزایش فرکانس ، بسته های انرژی کوچک تری در تعداد دفعات بیشتری منتقل می گردد. برای مثال منبع پر از آبی را در نظر بگیرید ، اگر این منبع را با یک ظرف بزرگ و با سرعت کم و یا با یک فنجان ولی با سرعت زیاد خالی کنیم ، هر دو می توانند در یک زمان منبع را خالی کنند با این که ظرفیت و حجم یک فنجان بسیار کوچک تر است. از این مثال این موضوع را درک می کنیم که در منابع تغذیه سوئیچینگ با افزایش فرکانس ، حجم ترانس کوچک می شود . به عنوان مثال اگر فرکانس سوئیچینگ برابر با 30KHZ و فرکانس برق شهر 50HZ باشد ، ابعاد ترانس در منابع تغذیه سوئیچینگ نسبت به منابع تغذیه خطی 600 برابر کوچکتر می باشد ، زیرا :       

3- سبک بودن منبع تغذیه

بیشتر وزن یک منبع به ترانس آن بستگی دارد . حال اگر ترانس کوچک باشد این منبع سبک خواهد شد.

4- کاملاً فشرده

منابع تغذیه سوئیچینگ را می توان در بسته بندی های کاملاً فشرده قرار داد ، چون اتلاف حرارتی کمی دارند.

5- ورودی با محدودة دینامیکی زیاد

ولتاژ ورودی می تواند در محدوده وسیعی تغییر کند در حالی که ولتاژ خروجی ثابت باقی بماند.

6- زمان نگهداری بیش از پنج میلی ثانیه

در منابع تغذیه سوئیچینگ زمان نگهداری بیشتر از منابع تغذیة خطی است . دلیل آن ولتاژ dc بالایی است که در خازن ورودی ذخیره می شود . از آنجایی که انرژی ذخیره شده در خازن با مربع ولتاژ رابطه دارد به همین دلیل منبع سوئیچینگ زمان نگهداری بیشتری دارد.

برچسب ها : بررسی شبیه سازی منابع تغذیه سوئیچینگ , پایان نامه بررسی شبیه سازی منابع تغذیه سوئیچینگ , مقاله بررسی شبیه سازی منابع تغذیه سوئیچینگ , پروژه بررسی شبیه سازی منابع تغذیه سوئیچینگ , تحقیق بررسی شبیه سازی منابع تغذیه سوئیچینگ , دانلود پایان نامه بررسی شبیه سازی منابع تغذیه سوئیچینگ , شبیه سازی , منابع تغذیه , سوئیچینگ , مقاله , پژوهش , تحقیق , پروژه , دانلود مقاله , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , دانلو

• پژوهش , مقاله , تحقیق , پروژه

   

  دانلود پاورپوینت و پروژه

   

  صفحه اصلی تازه ترین ها

مدلسازی و شبیه سازی سوئیچ MPLS و بررسی مقایسه ای نرم افزارهای موجود

امروزه سرعت بیشتر و کیفیت سرویس بهتر مهمترین چالش های دنیای شبکه می باشند تلاشهای زیادی که در این راستا در حال انجام می باشد،

مدلسازی و شبیه سازی سوئیچ MPLS و بررسی مقایسه ای نرم افزارهای موجود

امروزه سرعت بیشتر و کیفیت سرویس بهتر مهمترین چالش های دنیای شبکه می باشند. تلاشهای زیادی که در این راستا در حال انجام می باشد، منجر به ارائه فنآوری ها، پروتکل ها و روشهای مختلف مهندسی ترافیک شده است. در این پایان نامه بعد از بررسی آنها به معرفی MPLS که به عنوان یک فنآوری نوین توسط گروه IETF ارائه شده است، خواهیم پرداخت. سپس به بررسی انواع ساختار سوئیچ های شبکه خواهیم پرداخت و قسمتهای مختلف تشکیل دهنده یک سوئیچMPLS را تغیین خواهیم کرد. سرانجام با نگاهی به روشهای طراحی و شبیه سازی و نرم افزارهای موجود آن، با انتخاب زبان شبیه سازی SMPL، به شبیه سازی قسمتهای مختلف سوئیچ و بررسی نتایج حاصل می پردازیم. همچنین یک الگوریتم زمانبندی جدید برای فابریک سوئیچ های متقاطع با عنوان iSLIP اولویت دار بهینه معرفی شده است که نسبت به انواع قبلی دارای کارآیی بسیار بهتری می باشد.

فهرست مطالب

فصل اول: کیفیت سرویس و فنآوری های شبكه 1

1-1- مقدمه 1

1-2- كیفیت سرویس در اینترنت 1

1-2-1- پروتكل رزور منابع در اینترنت 3

1-2-2- سرویس های متمایز 4

1-2-3- مهندسی ترافیك 6

1-2-4- سوئیچنگ برحسب چندین پروتكل 9

1-3- مجتمع سازی IP وATM 9

1-3-1- مسیریابی در IP 12

1-3-2- سوئیچینگ 13

1-3-3- تركیب مسیریابی و سوئیچینگ 14

1-3-4- MPLS 20

فصل دوم: فنآوریMPLS 23

2-1- مقدمه 23

2-2- اساس كار MPLS 24

2-2-1- پشته برچسب 26

2-2-2- جابجایی برچسب 27

2-2-3- مسیر سوئیچ برچسب (LSR)27

2-2-4- كنترل LSP 29

2-2-5- مجتمع سازی ترافیك 30

2-2-6- انتخاب مسیر 30

2-2-7- زمان زندگی (TTL)31

2-2-8- استفاده از سوئیچ های ATM به عنوان LSR 32

2-2-9- ادغام برچسب 32

2-2-10- تونل 33

2-3- پروتكل های توزیع برچسب در MPLS 34

فصل سوم: ساختار سوئیچ های شبكه35

3-1- مقدمه 35

3-2- ساختار كلی سوئیچ های شبكه 35

3-3- كارت خط 40

3-4- فابریك سوئیچ 42

3-4-1- فابریك سوئیچ با واسطه مشترك 43

3-4-2 فابریك سوئیچ با حافظه مشترك 44

3-4-3- فابریك سوئیچ متقاطع 45

فصل چهارم: مدلسازی و شبیه‌سازی یك سوئیچ MPLS 50

4-1- مقدمه 50

4-2- روشهای طراحی سیستمهای تك منظوره 50

4-3- مراحل طراحی سیستمهای تك منظوره 52

4-3-1- مشخصه سیستم 53

4-3-2- تایید صحت 53

4-3-3- سنتز 54

4-4 – زبانهای شبیه سازی 54

4-5- زبان شبیه سازی SMPL 56

4-5-1- آماده سازی اولیه مدل 58

4-5-2 تعریف و كنترل وسیله 58

4-5-3 – زمانبندی و ایجاد رخدادها60

4-6- مدلهای ترافیكی 61

4-6-1- ترافیك برنولی یكنواخت 62

4-6-2- ترافیك زنجیره ای 62

4-6-3- ترافیك آماری 63

4-7- مدلسازی كارت خط در ورودی 64

عنوان صفحه

4-8- مدلسازی فابریك سوئیچ 66

4-8-1- الگوریتم iSLIP 66

4-8-2- الگوریتم iSLIP اولویت دار71

4-8-3- الگوریتم iSLIP اولویت دار بهینه 76

4-9- مدلسازی كارت خط در خروجی 79

4-9-1 – الگوریتم WRR 80

4-9-2- الگوریتم DWRR 81

4-10- شبیه سازی كل سوئیچ 82

4-11- كنترل جریان 90

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 93

5-1- مقدمه 93

5-2- نتیجه گیری 93

5-3- پیشنهادات 94

مراجع ......

برچسب ها : مدلسازی و شبیه سازی سوئیچ MPLS و بررسی مقایسه ای نرم افزارهای موجود , مدلسازی , شبیه سازی , سوئیچ MPLS , نرم افزارهای موجود , مقاله , پژوهش , تحقیق , پروژه , دانلود مقاله , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , دانلود پروژه

پژوهش , مقاله , تحقیق , پروژه

دانلود پاورپوینت و پروژه

صفحه اصلی تازه ترین ها

شیر ترمز اتوماتیك لكومتیو

در این پروژه نخست اجزا و عملكرد شیر ترمز اتوماتیك لكوموتیو مورد اشاره قرار می گیرد سپس به معرفی روش جز به جز در شبیه سازی سیستم های نیوماتیكی می پردازد در این روش ابتدا المانهای اصلی به كمك نرم افزار Matlab ساخته شده ، سپس با اتصال آنها به یكدیگر ، كل مجموعه، شبیه سازی می گردد

شیر ترمز اتوماتیك لكومتیو

چكیده

در این پروژه نخست اجزا و عملكرد شیر ترمز اتوماتیك لكوموتیو مورد اشاره قرار می گیرد . سپس به معرفی روش جز به جز در شبیه سازی سیستم های نیوماتیكی می پردازد. در این روش ابتدا المانهای اصلی به كمك نرم افزار Matlab ساخته شده ، سپس با اتصال آنها به یكدیگر ، كل مجموعه، شبیه سازی می گردد.

علاوه بر این كاربرد ، این روش در شبیه سازی دینامیكی شیر ترمز اتوماتیك ( شش دنده) ، به عنوان فرمان دهنده سیستم ترمز قطار، مورد بررسی قرار می گیرد.

فهرست مطالب:

                  مقدمه

1                   مروری بر نحوه عملكرد سیستم ترمز اتوماتیك

2                   تحلیل حالتهای مختلف سوپاپ ترمز اتوماتیك

2-1           حالت هواگیری( Release)

2-2            بررسی حالت ترمز در شش دنده (Service)

2-3           حالت كاهش بیشتر فشار لوله اصلی (Over Reduction)

2-5           حالت خنثی (Handle- Off)

2-6          حالت ترمز اضطراری (Emergenc

3               اجزا تشكیل دهنده شیر ترمز اتوماتیك

3-1           شیر رله

3-1-1      شر رله در حالت هواگیری

3-1- 2     شیر رله در حالت تعدل

3-1-3      شیر رله در حالت سرویس

3-2           شیر رگلاتور

3-2-1      شیر رگلاتور در وضعیت هواگیری

3-2-2      شیر رگلاتور در وضعیت سرویس

3-3          شیر قطع و وصل لوله اصلی در حالت باز

3-3-2     شیر قطع و وصل در حالت بسته

3-4         شیر تخلیه سریع

3-4-1     شیر تخلیه سریع در حالت بسته

3-3-2     شیر تخلیه سریع در حالت باز

3-4-3        شیر اضطراری

3-5-1     شیر اضطراری در حالت عدم تحریك

3-4-3        شیر اضطراری در حالت تحریك

3-  5           شیر لغو ترمز جریمه(Suppression)

3-6-1        حالت تحریك

3-4-2       حالت عدم تحریك

3-4-2          عملكرد در وضعیت سرویس

3-5                  شیر خروسكی

3-7-1    شیر خروسكی در حالت مسافری

3-5-2         شیر خروسكی در حالت باری

3-5-3         شیر خروسكی در حالت قطع

4                   اندازه گیری

4-1          حالتهای مختلف سوپاپ شش دنده و اندازه های مورد لزوم آنها

4-1-1     حالت هواگیری

4-1-2     حالت ترمز تدریجی در شش دنده

4-1-3      اندازه گیری مورد لزوم در حالت ترمز تدریجی در شش دنده

4-1-4     حالت آزاد سازی ترمز

4-1-5     حالت لغو ترمز جریمه

4-1-6     حالت كاهش بیشتر یا Over reduction

4-1-7     خنثی

4-1-8     حالت ترمز امرژنسی

4-2         حالت هواگیری شش دنده

4-2-2    حالت سرویس

4-2-3     حالت لغو ترمز جریمه

4-2-4     حالت اضطراری

5                   ضمیمه 1 ( ترجمه متن شركت سازنده)

6                   اصول شبیه سازی

6-1          نیازها واهداف شبیه سازی

6-2         بررسی روشهای ممكن جهت انجام پروژه

6-2-1     مزایا و معایب

6-3         تشریح اصول و مبانی روش استفاده شده

6-3-1     مقاومت

6-3-1-1 معادلات سیالاتی حاكم بر مقاومت

6-3-1-2 اثبات فرمول

6-3-1-3 حل معادله در برنامه سیمولینك

6-3-1-4 حل معادلات مربوط به مقاومت

6-3-2      مخزن

6-4              حل یك مثال ساده

6-4-1      فرضیات و تفسیر نتایج

7                  شبیه سازی شیر ترمز اتوماتیك

7-1          شیر رله

7-1-1     محاسبات نیرو

7-1-2     محاسبات نیوماتیكی

7-2         شیر رگلاتور

7-2-1    محاسبات نیرو

7-2-2    محاسبات نیوماتیكی

7-3         شیر قطع ووصل لوله اصلی

7-4            شیر تخلیه سریع

7-5            شیر اضطراری

7-6            شیر لغو ترمز جریمه

7-6-1   در حالت هواگیری

7-6-2      در حالت سرویس

7-6-3      در حالتهای لغو ترمز جریمه ، اضطراری و Handle Off

7-7                شیر خروسكی

منابع

برچسب ها : شیر ترمز اتوماتیك لكومتیو , شیر ترمز اتوماتیك لكومتیو , شیر ترمز , اتوماتیک , لکومتیو , سوپاپ , شبیه سازی , تحقیق , مقاله , پروژه , پژوهش , پایان نامه , دانلود تحقیق , دانلود مقاله , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه

پژوهش , مقاله , تحقیق , پروژه

دانلود پاورپوینت و پروژه

صفحه اصلی تازه ترین ها

شیر ترمز اتوماتیك لكومتیو

در این پروژه نخست اجزا و عملكرد شیر ترمز اتوماتیك لكوموتیو مورد اشاره قرار می گیرد سپس به معرفی روش جز به جز در شبیه سازی سیستم های نیوماتیكی می پردازد در این روش ابتدا المانهای اصلی به كمك نرم افزار Matlab ساخته شده ، سپس با اتصال آنها به یكدیگر ، كل مجموعه، شبیه سازی می گردد

شیر ترمز اتوماتیك لكومتیو

چكیده

در این پروژه نخست اجزا و عملكرد شیر ترمز اتوماتیك لكوموتیو مورد اشاره قرار می گیرد . سپس به معرفی روش جز به جز در شبیه سازی سیستم های نیوماتیكی می پردازد. در این روش ابتدا المانهای اصلی به كمك نرم افزار Matlab ساخته شده ، سپس با اتصال آنها به یكدیگر ، كل مجموعه، شبیه سازی می گردد.

علاوه بر این كاربرد ، این روش در شبیه سازی دینامیكی شیر ترمز اتوماتیك ( شش دنده) ، به عنوان فرمان دهنده سیستم ترمز قطار، مورد بررسی قرار می گیرد.

فهرست مطالب:

                  مقدمه

1                   مروری بر نحوه عملكرد سیستم ترمز اتوماتیك

2                   تحلیل حالتهای مختلف سوپاپ ترمز اتوماتیك

2-1           حالت هواگیری( Release)

2-2            بررسی حالت ترمز در شش دنده (Service)

2-3           حالت كاهش بیشتر فشار لوله اصلی (Over Reduction)

2-5           حالت خنثی (Handle- Off)

2-6          حالت ترمز اضطراری (Emergenc

3               اجزا تشكیل دهنده شیر ترمز اتوماتیك

3-1           شیر رله

3-1-1      شر رله در حالت هواگیری

3-1- 2     شیر رله در حالت تعدل

3-1-3      شیر رله در حالت سرویس

3-2           شیر رگلاتور

3-2-1      شیر رگلاتور در وضعیت هواگیری

3-2-2      شیر رگلاتور در وضعیت سرویس

3-3          شیر قطع و وصل لوله اصلی در حالت باز

3-3-2     شیر قطع و وصل در حالت بسته

3-4         شیر تخلیه سریع

3-4-1     شیر تخلیه سریع در حالت بسته

3-3-2     شیر تخلیه سریع در حالت باز

3-4-3        شیر اضطراری

3-5-1     شیر اضطراری در حالت عدم تحریك

3-4-3        شیر اضطراری در حالت تحریك

3-  5           شیر لغو ترمز جریمه(Suppression)

3-6-1        حالت تحریك

3-4-2       حالت عدم تحریك

3-4-2          عملكرد در وضعیت سرویس

3-5                  شیر خروسكی

3-7-1    شیر خروسكی در حالت مسافری

3-5-2         شیر خروسكی در حالت باری

3-5-3         شیر خروسكی در حالت قطع

4                   اندازه گیری

4-1          حالتهای مختلف سوپاپ شش دنده و اندازه های مورد لزوم آنها

4-1-1     حالت هواگیری

4-1-2     حالت ترمز تدریجی در شش دنده

4-1-3      اندازه گیری مورد لزوم در حالت ترمز تدریجی در شش دنده

4-1-4     حالت آزاد سازی ترمز

4-1-5     حالت لغو ترمز جریمه

4-1-6     حالت كاهش بیشتر یا Over reduction

4-1-7     خنثی

4-1-8     حالت ترمز امرژنسی

4-2         حالت هواگیری شش دنده

4-2-2    حالت سرویس

4-2-3     حالت لغو ترمز جریمه

4-2-4     حالت اضطراری

5                   ضمیمه 1 ( ترجمه متن شركت سازنده)

6                   اصول شبیه سازی

6-1          نیازها واهداف شبیه سازی

6-2         بررسی روشهای ممكن جهت انجام پروژه

6-2-1     مزایا و معایب

6-3         تشریح اصول و مبانی روش استفاده شده

6-3-1     مقاومت

6-3-1-1 معادلات سیالاتی حاكم بر مقاومت

6-3-1-2 اثبات فرمول

6-3-1-3 حل معادله در برنامه سیمولینك

6-3-1-4 حل معادلات مربوط به مقاومت

6-3-2      مخزن

6-4              حل یك مثال ساده

6-4-1      فرضیات و تفسیر نتایج

7                  شبیه سازی شیر ترمز اتوماتیك

7-1          شیر رله

7-1-1     محاسبات نیرو

7-1-2     محاسبات نیوماتیكی

7-2         شیر رگلاتور

7-2-1    محاسبات نیرو

7-2-2    محاسبات نیوماتیكی

7-3         شیر قطع ووصل لوله اصلی

7-4            شیر تخلیه سریع

7-5            شیر اضطراری

7-6            شیر لغو ترمز جریمه

7-6-1   در حالت هواگیری

7-6-2      در حالت سرویس

7-6-3      در حالتهای لغو ترمز جریمه ، اضطراری و Handle Off

7-7                شیر خروسكی

منابع

برچسب ها : شیر ترمز اتوماتیك لكومتیو , شیر ترمز اتوماتیك لكومتیو , شیر ترمز , اتوماتیک , لکومتیو , سوپاپ , شبیه سازی , تحقیق , مقاله , پروژه , پژوهش , پایان نامه , دانلود تحقیق , دانلود مقاله , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه

پژوهش , مقاله , تحقیق , پروژه

دانلود پاورپوینت و پروژه

صفحه اصلی تازه ترین ها