امروزه با توجه به محدود بودن منابع مختلف انرژی و پایان پذیری آنها، و همچنین حفظ محیط زیست و جلوگیری از آلودگی بیشتر آن، انواع روش های بهره وری در مصرف انرژی به صورت جدی در دستور کار دولت ها، سازمان ها و محققان قرار گرفته است.
یکی از راه های معقول بهینه سازی مصرف انرژی افزایش آهنگ انتقال گرما در سیستم هایی است که افزایش آهنگ انتقال گرما در آن سیستم ها مهم و مطلوب است، زیرا با این کار به طور مثال در مبادله کن های گرما که هدف ما گرم نمودن یا سرد نمودن یک سیال توسط یک سیال گرم یا سرد دیگر است، حجم مبادله کن و به دنبال آن حجم یک سیال عامل و در نهایت میزان مصرف انرژی کاهش خواهد یافت و از اتلاف انرژی در یک مبادله کن بزرگ نسبت به یک مبادله کن کوچک جلوگیری شده و به این ترتیب مصرف انرژی بهینه خواهد شد. مثال هایی از این دست در صنعت و محیط اطراف ما زیاد است و اگر ما بتوانیم ضرایب انتقال گرما را به طرق معقولی افرایش دهیم، می توانیم مصرف انرژی را بهینه کنیم.
تکنیک های افزایش انتقال گرما و جرم با بهره گرفتن از میدان های الکتریکی با ولتاژ بالا، که اساس آنها نیروهای الکتریکی به وجود آمده در اثر یونیزاسیون سیال دی الکتریک می باشند، می توانند یکی از مطمئن ترین روش ها برای این منظور در نظر گرفته شوند، که این امر، به دلیل مزیت های استفاده از این میدان ها می باشد. استفاده از این نوع میدان ها برای افزایش آهنگ انتقال گرما از روی سطوح و نیز در فرایند تغییر فاز سیال های مبرد یکی از روش های مطرح است. در کار حاضر استفاده از میدان الکتریکی برای افزایش آهنگ انتقال گرما از سطح یک کانال دوبعدی که در آن هوا با خواص ثابت تحت رژیم ورقه ای جریان دارد، مورد نظر است.
نوآوری های انتقال گرمای موثر با بهره گرفتن از میدان های الکتریکی و استفاده از سیال های آلی شامل کلروفلوروکربن (R12)، هیدرو کلروکربن (آمونیاک) و کلا جایگزین های CFC (مبردهای اوزن دوست) موضوع تحقیقات نو در سال های اخیر می باشد. با توجه به اعمال میدان الکتریکی به جریان سیال، سیال عامل در این نوع کاربردها باید از نوع دی الکتریک (عایق) باشد، و کاربرد این میدان به نحوی صورت گیرد که مسئله شکست عایق پیش نیاید. این مسئله مهمی است که حتما باید مدنظر قرار گیرد زیرا در غیر این صورت شکست عایق پیش آمده و سیال حالت عایق بودن خود را از دست می دهد و کلا مسئله را تحت الشعاع قرار می دهد. در مورد این پدیده در قسمت مربوط به میدان های الکتریکی و عایق ها بیشتر بحث خواهد شد. تداخل میان الکتریکی و میدان جریان سیال تحت عنوان الکترو هیدرودینامیک (Electrohydrodynamic) یا همان EHD مطرح است. استفاده از این تکنیک دارای مزیت های زیادی است و کاربردهای متنوعی هم دارد.

در عملیات آتشباری ، هدف اصلی خردایش مناسب و جلوگیری از بروز پدیده های نامطلوب و
ناخواسته ناشی از انفجار شامل لرزش زمین ، انفجار هوا ، پرتاب سنگ و عقب زدگی میباشد .
برای رسیدن به یک عملیات آتشباری مطلوب ، ضروری است که عوامل و پارامتر های تاثیر گذار
براین پدیده مورد مطالعه قرار گیرند . به طور کلی عوامل تاثیر گذار بر عملیات آتشباری را می
توان به دو گروه عمده پارامتر های قابل کنترل و پارامتر های غیر قابل کنترل تقسیم نمود . با
توجه به تعدد پارامتر های موثر در طراحی الگوی آتشباری ، روش های تجربی موجود از کارائی
خوبی برخوردار نمی باشند . علاوه برآن تاکنون رابطه ای به منظور ارائه الگویی مناسب برای
عملیات آتشباری در جهت داشتن خردایش مناسب و کاهش عقب زدگی ارائه نشده است . در
چنین شرایطی می توان از روش های هوش مصنوعی به طور موثری استفاده نمود .
در این پایان نامه سعی شده تا پارامتر های قابل کنترل در عملیات آتشباری در معادن آهک سیمان

تهران شامل ضخامت بار سنگ ، فاصله ردیفی چالها ، طول چال ها ، ضخامت گل گذاری ، خرج
ویژه و حفاری ویژه به گونه ای طراحی گردند تا میزان عقب زدگی به حداقل خود رسیده و خردایش
نیز در حد مطلوب باشد . برای بررسی خردایش 3 فاکتور D20,D50,D80 به وسیله نرم افزار
GoldSizeبرای تعداد 50 مرحله آتشباری تعیین گردید . در این راستا مدل های مختلفی با بهره گرفتن از
روش های شبکه عصبی ، سیستم استنتاج عصبی – فازی و شبکه عصبی – ژنتیک جهت پیش بینی عقب
زدگی و خردایش توسعه داده شد و از بین آنها بهترین مدل انتخاب گردید . همچنین در این مرحله نتایج
بدست آمده از هوش مصنوعی با روش های اماری مقایسه شد . از بین مدل های بدست امده ،مدل عصبی
– ژنتیک با کمترین خطا و بهترین دقت مناسب ترین مدل برای پیش بینی تعیین گردید . در مرحله بعد به
منظور بهنیه سازی پارامتر های ورودی مدل مذکور الگوریتم ژنتیک به کار گرفته شد و بدین ترتیب الگوی
بهینه آتشباری ارائه شد . بر مبنای این مدل ضخامت بار سنگ 3/5 متر ، فاصله ردیفی چال ها 3 متر ، ارتفاع
چال ها 14 متر ، ضخامت گل گذاری 2 متر ، خرج ویژه 14 کیلوگرم بر متر مکعب و حفاری ویژه 0.2 متر بر متر
مکعب پیشنهاد گردید.

نانو تکنولوژی عبارتی است که برای مطالعه و بهره برداری از اجسام کوچک که ابعاد آنها فقط در
حد چند ملکول و اتم است به کار می رود . دلیل اینکه این موضوع ، مهم و جذاب است ، آنست
که وقتی مواد به سمت اندازه های خیلی کوچک پیش بروند ، به طوریکه طول آنها در حد چند
دهه دهگان یا صدگان از تعداد اتم ها شود ، دیگر آن رفتاری که ما برای اجسام بزرگتری انتظار
داریم را از خود نشان نمی دهد و آن شروع به نشان دادن خواص جدید و منحصر به فردی از
قبیل خواص نوری ، مغناطیسی ، الکتریکی ، شیمیایی ، بیوتکنولوژی و … می کند .
در قرن حاضر ما تغییرا ت عمده ای را در میدان علوم و تکنولوژی داشتیم . از زمانی که ترانزیستور
ها در نیم قرن پیش اختراع شده اند ، الکترونیک به طور گسترده د رزندگی ما وارد شده است و اکنون
به عنوان یکی از صنایع کلیدی هچنان در حال رشد است . یک تکنولوژی پایا به عنوان یک نیاز عمیق
پدیدار گشته است مانند مشاهدات دینامیکی و استاتیکی و دستکری مواد و تشکیل مواد در سطح

مولکولی و یا اتمی ، یا بررسی انفرادی اتم ها و مولکول ها . این تکنولوژی رادیکالی ممکن است به
صورت تکنولوژی اتمی نامیده شود که در واژگان پذیرفته شده برابر با نانو تکنولوژی می باشد .
نه تنها در الکترونیک بلکه هم چنین در صنعت شیمیایی و بیو تکنولوژی ، با ملاحظه توسعه کاتالیست
های جدید ، رمز گشایی و دستکاری ژنها ، تکنولوژی دستکاری اتم ها و مولکول ها به طور گسترده ای
مورد استفاده قرار می گیرند .

فاضلاب صنایع ابکاری و دیگر صنایع در صورتی که بدون تصفیه مناسب در محیط تخلیه
گردد ، سبب صدمات جدیدی به محیط زیست و سلامت انسان ها می گردد . بنابراین قبل
از تخلیه فاضلاب در محیط زیست بایستی کروم را از آن حذف نمود یکی از روش های
حذف کروم از فاضلاب صنعتی ترسیب الکتروشیمیایی می باشد . فرایند ترسیب الکترو
شیمیایی به عنوان یک جایگزین جهت حذف کروم شش ظرفیتی پیشنهاد شده است . هدف
اصلی از این تحقیق تصفیه فاضلاب های صنعتی بدون افزایش هر گونه مواد شیمیایی و با
استفاده از انرژی الکتریکی و براساس احیا کروم شش ظرفیتی به کروم سه ظرفیتی در حضور
آهن دو ظرفیتی که از الکترود های آهن در محلول به واسطه اتصال جریان مستقیم آزاد شده
صورت می گیر د .
این تحقیق که مطالعه ای تجربی است در آزمایشگاه گروه مهندسی بهداشت محیط دانشگاه

علوم پزشکی اصفهان به منظور ارزیابی عملکرد فرایند ترسیب الکتروشمیایی در حذف کروم
از پساب سنتزی با غلظت های 500،1000،1500 میلی گرم بر لیتر در PH های 2.5،3.5،4.5،5.5 و
همچنین در ولتاژهای 10 تا 50 انجام شده است د راین پژوهش به منظور دستیابی به شرایط
بهینه جهت حذف کروم ازقبیل PH ولتاژ و زمان ماند از یک طرح نمونه شامل مخزن شیشه ای
به حجم 1.142لیتر و تعداد چهار صفحه فلزی از جنس آهن به ابعاد 0.3*11*1 سانتی متر و با تامین
جریان مستقیم از یک ترانسفورماتور با قدرت 5 آمپر استفاده شد .

در حال حاضر روش های تصفیه چه در فاز گاز ، چه در فاز مایع و چه در فاز جامد شامل
سه دسته اصلی می شود که می تواند به صورت منفرد و یا ترکیبی مورد استفاده قرار
گیرند :

1. روش های شیمیایی

1. روش های فیزیکی

1. روش های بیولوژیکی

روش های شیمیایی در برخی موارد می توانند بسیار پر هزینه باشند و یا مواد جانبی

خطرناک تولید کنند و اگر با الاینده خطرناکی روبرو باشیم که غلظت کجاز آن در حد
PPM یا PPB باشد در این صورت وضعیت از این هم وخیم تر می شود زیرا علاوه بر
هزینه بسیار کندی سرعت واکنش ، لزوم ساخت رراکتورهای داراس ویژگی های خاص
و امکان باقی ماندن ماده شیمیایی مورد استفاه در فرایند که خود می تواند خطرناک
باشد نیز مزید برعلت می شود . هر چه اندازه ذرات الاینده کوچک تر می شود هزینه
لازم برای حذف فیزیکی ان نیز بیشتر می شود .
روش های فیزیکی اغلب قادر نیستند تا آلاینده هایی با اندازه های بسیار ریز را از
محیط خارج کنند روش های بیولوژیکی اگر چه روش هایی بسیار ارزان هستند و
به همین علت با اقبال بسیاری روبرو شده اند اما این روش ها قادر نیستند هر نوع
آلاینده ای را حذف کنند و یا با سرعت مطلوب و راندمان مورد نظر این کار را انجام
دهند علاوه بر اینها بازدهی این فرایند ها به شدت وابسته به شرایط محیطی و آب
و هوایی است و کنترل شرایط برای آنها گاهی بسیار مشکل می باشد .