برای تهیه بافر TAE50xاز موارد زیر استفاده می شود:

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

TRIS : 5/60 گرم
EDTA ۵/۰ مولار ( در ۸PH = ) :۲۵ میلی لیتر
اسید استیک:۲۸/۱۴ میلی لیتر
آب استریل: به مقداری که حجم نهایی به ۲۵۰ میلی لیتر برسد
حجم نهایی:۲۵۰ میلی لیتر
نکته: برای اینکه بافر ۵۰xTAEرا به بافر TAE1x مورد استفاده دربیاید باید در حجم مناسب رقیق شود .
۳-۴-۵-۲-۲ تهیه ژل آگارز
برای جداسازی قطعات حاصل از هضم دوگانه آنزیمی از ژل آگارز Lowاستفاده شد . برای تهیه ی ژل ۱٫۵ درصد آگارز۰٫۶ گرم آگارز را در ۴۰ میلی لیتر از بافر TAE1xحل کرده و با چرخاندن آرام ارلن به خوبی مخلوط شود . به مدت مناسب به کمک یک گرماساز آن را حرارت داده تا کاملا ذوب شود . این عمل تا آستانه جوشیدن ژل ادامه می یابد . باید دقت شود که ژل به طور کامل حل شده باشد .
پس از این که محلول آگارز به طور نسبی تا دمای ۵۰ تا ۶۰ درجه سرد شد ، رنگ گرین ویوئر^[۱۰۹] را به میزان ۲ میکرولیتر به آن اضافه کرده و به ظرف مناسب شانه دار منتقل و بعد از مدت ۱۵ دقیقه در دمای محیط ژل کاملا آماده است . این ژل در حضور بافر TAE1xتا یک هفته در دمای ۴ درجه قابل نگه داری است.
۳-۴-۵-۲-۳ Runکردن نمونه
پس از بسته شدن کامل ژل، آن را درون تانک قرار می دهیم به نحوی که چاهک ها به سمت قطب منفی قرار گیرند . میزان بافر TAE ۱xدرون تانک الکتروفورز باید به حدی باشد که به طور کامل روی ژل را بپوشاند.
نمونه را به همراه (loading dye) در درون چاهک ریخته و از یک مارکر وزن مولکولی kb ۱ هم جهت شناسایی سایز قطعات در یکی از چاهکها استفاده شد .
تانک الکتروفورز را به منبع تولید ولتاژ وصل کرده و با ولتاژ ۹۵ ولت و ۵۵ آمپر الکتروفورز انجام داده شد .
وقتی رنگ تا حدود ۳/۲ ژل پیشرفت کرد تانک را از منبع نیرو جدا کرده و ژل را به کمک دستگاه (Gel documentation) مورد بررسی قرار گرفت.
۳-۵ ساب کلونینگ ژن ناحیه V پروتئین ALCAM
جهت بیان ژن ناحیه V پروتئین ALCAMاز باکتری E.coliBL21(DE3) استفاده شد . ابتدا ژن مورد نظر از ژل اگارز مرحله الکتروفورز خالص سازی شد و سپس به کمک تکنیک Ligation با پلاسمید pet-28a ترکیب شد . سپس این ترکیب به سلول های شایسته ی E.ColiBL21 ترانسفورم شد.
۳-۵-۱ تخلیص DNAناحیه V پروتئین ALCAM از ژل
برای تخلیص ازکیت استخراج DNA از ژل تولیدی شرکت فرمنتاز لیتوانی استفاده شد. (شکل ۳-۹ )
شکل ۳-۹.کیت استخراج DNAاز ژل فرمنتاز
روش انجام ان بصورت زیر می باشد:
۱- به کمک یک اسکالپل استریل، ناحیه ای از ژل که DNAناحیه V پروتئین ALCAMدر آن قرار دارد را جدا کرده و به قطعات کوچک تقسیم شود .
۲- به ۳/۱ میلی گرم از ژل حاوی DNAنوترکیب ، ۴۰۰ میکرولیتر Binding Bufferدر داخل یک میکروتیوب اضافه شود.
۳- مخلوط را به داخل بن ماری ۵۵ درجه انتقال داده و به مدت ۵ دقیقه انکوبه کرده برای سهولت در ذوب شدن کامل ژل آن را هر ۲ دقیقه هم زده شود .
۴- ۵ میکرولیتر سیلیکا به مخلوط اضافه شود.
۵- ۵ دقیقه در بن ماری ۵۵ درجه قرار داده تا سیلیکا به خوبی حل شود.
۶- به مدت ۱۰ ثانیه میکروتیوب را سانتریفیوژ کرده تا سیلیکا رسوب کند . محلول رویی را دور ریخته شود .
۷- ۵۰۰ میکرولیتر washingbufferبه میکروتیوب اضافه کرده و به کمک ورتکس به خوبی مخلوط شود.
۸- به مدت ۱۰ ثانیه میکروتیوب را سانتریفیوژ کرده و محلول رویی دور ریخته شود.
۹- مرحله ی ۷ و ۸ را دوبار دیگر تکرار می کنیم تا تمام الکل موجود از مرحله ی قبل حذف شود ( الکل ممکن است از واکنش های آنزیمی مراحل بعدی جلوگیری کند).
۱۰- ۳۰ میکرولیتر بافر TEبه رسوب اضافه کرده و ورتکس کرده تا کاملا با محتویات میکروتیوب مخلوط شود .
۱۱- میکروتیوب به مدت ۵ دقیقه در ۵۵ درجه قرار داده شود .
۱۲- به مدت ۱ دقیقه میکروتیوب را در ۰۰۰/۱۵ دور سانتریفیوژ کرده تا تمامی ترکیبات جامد ته نشین شود . اینک محلول رویی حاوی DNA تخلیص شده است.
۳-۵-۲ لایگیشن
برای اتصال DNAناحیه V پروتئین ALCAM استخراج شده از ژل با پلاسمید بیانی pet-28a در آزمایشگاه از آنزیم لیگاز^[۱۱۰]استفاده می شود که می تواند اتصالات فسفودی استری شکسته شده را ترمیم کند. این آنزیم از فاژ T4استخراج شده است و انرژی لازم برای فعالیت خود را از ATP تامین می کند و می تواند هم انتهاهای صاف و هم چسبنده را به هم متصل کند.
روش انجام این عمل به شکل زیر است:
۱- محتویات واکنش بصورت زیر مخلوط شود.
بافر لایگیشن x10 : ۳ میکرولیتر
آب استریل: ۹ میکرولیتر
DNAلیگاز T4: 1 میکرولیتر
پلاسمید Pet-28a: 2 میکرولیتر
Insert(DNAناحیه V پروتئین ALCAM) :15 میکرولیتر
حجم نهایی: ۳۰ میکرولیتر
نکته : در آخرین مرحله آنزیم DNAلیگاز T4اضافه شود.
۲- به کمک دستگاه انکوباتور میکروتیوب حاوی مخلوط واکنش به مدت ۴ ساعت در ۱۶ درجه سانتیگراد سپس به مدت یک شب در دمای ۴ درجه سانتیگراد انکوبه شد .
۳-۵-۳ ترانسفورماسیون
بدین منظور از سویه E.coliBL21(DE3)که یکی از رایج ترین سویه های کلونینگ است استفاده شد . این باکتری به تنهایی حساس به کانامایسین است ولی وقتی وکتور pet-28a را جذب کند نسبت به آنتی بیوتیک مقاوم شده و بر روی آگار حاوی کانامایسین تشکیل کلونی می دهد .
۳-۵-۳-۱ اماده سازی سلول های شایسته
۱- باکتری در محیط کشت فاقد کانامایسین کشت داده شود.

۲-۵-۴-آنتن
وظیفه آنتن دریافت و ارسال امواج در سامانه ردیابی RFID است. بر اساس نوع کاربرد ، انواع آنتن­ها می توانند مورد استفاده قرار گیرند. در چنین سامانه­هایی، آنتن بر اساس مشخصاتی از قبیل زاویه دید (یا زاویه راس) و بهره طبقه ­بندی می­شوند. از آن جایی که آنتن از اجزای غیر­فعال^[۵۰] سامانه­های RFID هستند، هیچ گونه تنظیمی نیاز ندارند و تعمیر و نگهداری آنها نیز به راحتی قابل انجام است (رستمی، عیسایی،پور رضا، ۱۳۸۶).
۲-۶- چگونگی عملکرد
شناسه کالا بر روی برچسب ذخیره­شده به هنگام نیاز قرائت­گر با ارسال امواجی که از طریق آنتن ساطع می­شوند، برچسب را شناسایی کرده و اطلاعات مربوطه به نرم­افزار کاربردی انتقال می­یابد و در آنجا بسته به نیاز، گزارشات لازم از سیستم استخراج می­گردد.
۱-قرائت­گر با ارسال سیگنال برچسب را فعال می­ کند.
۲-آنتن موجود در برچسب ، سیگنال را دریافت می­ کند.
۳-برچسب اطلاعات موجود در تراشه را به قرائت­گر ارسال می­ کند.
۴-قرائت­گر اطلاعات دریافتی را به نرم­افزار ارسال می­ کند.
برچسب و یا دستگاه فرستنده خودکار، شامل یک مدار الکترونیکی است که به شی مورد نظر که لازم است دارای یک کد شناسایی باشد متصل می­گردد. زمانی که برچسب نزدیک و یا در محدوده قرائت­گر قرار می­گیرد، میدان مغناطیسی تولید­شده توسط قرائت­گر، باعث فعال شدن برچسب می­گردد. در ادامه برچسب به طور پیوسته اقدام به ارسال داده از طریق پالس­های رادیویی می­نماید. در نهایت داده توسط قرائت­گر دریافت و توسط نرم­افزارهای مربوطه نظیر برنامه ­های ^[۵۱]ERP یا SCMS^[52] پردازش می­گردد (مدیری، شیرافکن، ۱۳۸۹)
هدف اصلی از راه ­اندازی یک سیستم RFID دریافت اطلاعات مورد­نظر از یک شی در حال حرکت است که به وسیله­ دستگاه­های داده­خوان خوانده می­ شود. این اطلاعات می ­تواند در مورد هویت یک شخص، کالا و یا شی خاص ، محل استقرار آن و یا بسیاری اطلاعات دیگر از جمله قیمت، رنگ، تاریخ تولید، تاریخ انقضا و مانند این­ها باشد ( شریف زاده، اعتمادی، ۱۳۸۷)(شکل ۲-۱).
شکل ۲-۱ - اجزای اصلی سیستم RFID و چگونگی عملکرد
۲-۷-کارایی RFID در بنادر
با توجه به اینکه بنادر از مهمترین راه­های ورود کالا به کشور هستند و درصد قاچاق کالا از بنادر نسبت به سایر مبادی ورودی بیشتر است در اینجا به تحلیل کارایی RFID در بنادر می­پردازیم. یکی از شاخص­ هایی که امروزه مورد توجه سازمان بنادر و کشتیرانی است موضوع کارایی و بهره­وری است (کسایی، نظر، کهندل، ۱۳۸۶) با مطالعه متون دریافتیم که کارایی در بنادر مشتمل بر شش شاخص عمده است که در زیر به توضیح آنها پرداخته شده است (رنجبر شیرازی و دیگران، ۱۳۹۱).
۲-۷-۱-اطلاعات
یکی از عمده فواید بهره­ گیری از RFID در بنادر رویکرد ایجاد یک سیستم آماری است که باعث یکپارچگی در گردآوری داده ­ها و اطلاعات مورد نیاز همواره بنادر کشور برای ارائه آمار ، تحلیل و بهره­ گیری از این تحلیل­ها در جهت رفع مشکلات و کمبودها می­ شود. برخی اطلاعات معتبر نظیر تعرفه­های بندری و یا خدمات و یا برنامه زمان­بندی تخلیه و بارگیری یک کشتی کانتینربر، مستقیما قابل استفاده است. ولی برخی اطلاعات مانند داده ­های هواشناسی تنها زمانی مفید و معتبر است که در ابتدا توسط کارشناسان متخصص استفاده و پس از بررسی و آنالیز داده ­های اولیه، نتایج استخراج و در اختیار عموم علاقه­مندان جهت استفاده قرار گیرند. در بطن دانش همواره آنالیز و نتیجه ­گیری نهفته است در حالی که اطلاعات در بهترین وضعیت استنتاج استقرایی را به دنبال خواهند داشت. بنابراین حداقل از لحاظ فلسفی، شایسته و منطقی است که ظهور جوامع متنی بر دانش را در مقابل جوامع اطلاعاتی، ترویج نمود( شیر اوژن، ۱۳۸۶).

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

ثبت خودکار اطلاعات
مزیت ابتدایی شناسایی با کمک امواج رادیویی در کاربرد ترمینال بندر این است که یک تکنولوژی گردآوری داده خودکار است. یعنی، مداخله متدی یا کارمندی مورد نیاز نیست. علاوه بر این، دقت شناسایی آن، بالا است و تطبیق­پذیری محیطی قوی دارد. بنابراین می ­تواند کار شناسایی را در وضعیت­های مختلف انجام دهد (Yufang & et al,2011).
گردآوری اطلاعات دقیق
RFID معمولا به فروشندگان، داده ­های لازم درباره موجودی فروشگاه را می­دهد تا بتوانند از این مدل پیروی کنند. این مسئله را می­توان بدون مرتب­کردن برای تگ­بندی سطح اقلام انجام داد. برای فرایندهایی که به شمارش دارایی ها و اقلام نیاز دارند، RFID، ویژگی­هایی را ارائه می­ کند که بارکدگذاری نمی­تواند هماهنگ و تنظیم نماید. مثلا شمارش بارها و محموله­های پلاستیکی قابل برگشت در مرکز توزیع، یک کاربرد مناسب از تگ­های شناسایی با کمک فرکانس رادیویی است. هیچ کسی پشت مرکز توزیع برای شمارش یا اسکن بارهای پلاستیکی قابل برگشت نمی­ایستد. مشخص کردن هزینه شمارش آنها یک به یک، گران است. به هر حال، تگ­های شناسایی با کمک امواج رادیویی می­توانندکل دارایی­ ها را یکبار شمارش کنند و از هزینه­ های کارگر جلوگیری نمایند و این باعث افزایش کارایی می­ شود(Woods,2005).
۲-۷-۲-بازرسی
امروزه بیش از ۲۰ میلیون کانتینر بار در دنیا هر روزه حرکت می­ کند. کانتینرهای بار، ۹۰% از مبادلات جهانی را انتقال می­ دهند و بیش از ۱۰ میلیون کانتینر بار، هر ساله وارد بندرهای آمریکا می­شوند. به هر حال، برخی از گزارشات بیان کرده ­اند که تنها ۵ درصد را می­توان با قابلیت ­های امروزی بازرسی کرد ، از وقایع ۱۱ سپتامبر مقررات دولتی مختلف، اقدامات و حکم­هایی برای بارهای کانتینرها پدیدار شدند که عبارتند از: سیستم­های هدفمندی خودکار^[۵۳]، مشارکت بازرگانی گمرکی علیه تروریسم^[۵۴]، اقدامات امنیت کانتینر^[۵۵]، و خطوط مبادله هوشمند و ایمن^[۵۶]. که هر یک از این اقدامات به نوعی بر کارایی بنادر اثر خواهد گذاشت(Kim & et al,2008).
کنترل ورود و خروج
ورود و خروج کامیون­ها و قفسه­ها به محوطه بارگیری می ­تواند تنگنایی برای بهره­وری و بازده خروج باشد. تگه­ای RFID در واحدای برق و تریلرها، باعث تسریع این فاین می­شوند و این تکنولوژی به طور گسترده، پذیرفته می­ شود که قراردادهای مناسب کار را بتوان با بهره گرفتن از این تکنولوژی انجام داد (Woods,2005).
شناسایی
یکی از چالش­های ثابت در زنجیره عرضه امروزی، حفظ دقت و صحت بارنامه و مشخص کردن وسیله نقلیه است. اغلب بارنامه شامل مقادیر اشتباه محصول یا حتی نوع اشتباه است. همان طور ردیابی کانتینر دارای RFID، داده ­های بارنامه را در یک تگ فعال کدگشایی می­ کند، این فناوری شبکه­بندی شده می ­تواند به طور خودکار بارنامه الکترونیکی و شناسه وسیله نقلیه را به ممیز از طریق اینترنت در پس فایروال شناسایی، رمزگذاری و سایر معیارهای امنیتی ارسال نماید(,۲۰۰۸ &Yuan Huang).
بهبود رویت­پذیری
تکنولوژی RFID را می­توان برای ایجاد رویت­پذیری اطلاعات زنجیره عرضه نقطه به نقطه با فعال کردن عرضه­کننده، تولیدکنندگان، ارائه­کنندگان تدارکات و خرده­فروشان برای ردیابی و پیگیری اطلاعات سطح اقلامی از طریق زنجیره عرضه در هر زمان و مکانی استفاده کرد. رویت­پذیری اطلاعات برای واکنش سریع به سیستم­ها و واکنش بدون پاسخ سریع به سیستم­ها و واکنش و پاسخ سریع به تغییرات بازار و قطع زمان­های اجرا ، ضروری است(Zhu & et al,2011).
کاهش هزینه بازرسی
استفاده از این فناوری به دلیل داشتن سنسورهای مخصوص باعث کاهش هزینه­ها اعم از نیاز به ایستادن فردی برای بازرسی و کاهش هزینه­ های ناشی از آن و … خواهد شد.
۲-۷-۳-حوزه میان­راه ­ها
مکان­ یابی
اکثر مردم درباره سیستم­های شناسایی با کمک فرکانس رادیویی به صورت تگ­های شناسایی با کمک فرکانس رادیویی متصل به اشیای متحرک فکر می­ کنند که اطلاعاتی را درباره یک شی به یک قرائت­گر ارائه می­ کنند که یک موقعیت مشخص دارد. به هر حال، شما می­توانید درباره مشکل شناسایی مکان به طور معکوس فکر کنید. اگر تگ­های RFID، مکان مشخص و ثابتی داشته باشند، موقعیت قرائت­گر را می توان از تگ­هایی که آن را می­بیند تعیین نمود. این مسئله در برخی از شرایط، مفید است. مثلا شرکت International Paperاز یک آرایه تگ شناسایی با کمک فرکانس رادیویی استفاده می­کندکه در کف انبار در ارتباط با قرائت­گرهای RFID در جرثقیل می­باشند بنابراین این سیستم می ­تواند تعیین کند که یک جرثقیل در انباری مبتنی بر تگ RFIDاست. این مسئله به سیستم­های خود مکان­ یابی و ترکیب­بندی بسط می­یابد که می تواند از ارائه تگ برای تعیین این مسئله استفاده کند که یک آنتن در کجا راه اندازی شود و با بهره گرفتن از آنتن هوشمند، میدان تنظیم شود. این تکنولوژی را می­توان در کاربردهای مکان­ یابی استفاده کرد. مثلا یک موزه می ­تواند از تگهای ثابت فناوری مذکور، در ارتباط با یک کارت­خوان آن فناوری استفاده کند که بدین معنی است که مشتری و ارباب­رجوع، یک دستگاه گردش رادیویی برای تعیین این که کدام برنامه صوتی موزه اجرا شود با خود حمل می­ کند (Woods,2005).
ردیابی
۱-سرعت ردیابی
۲-کاهش هزینه ردیابی
توجیهی برای RFID با توجه به فراخوانی محصول در سطح تولید کالاهای مصرفی این است که این تگ­ها می­توانند به دقت در سطح کالاها از طریق مراکز توزیع، در جایگاه­ها و در جابجایی­هایی از طریق فروشگاه­ها ردیابی شوند. این ردیابی قوی، مدیریت ساده مشخصه کالاها را در بخش فراخوانی فعال می­سازد.
اولین توضیح این است که با ردیابی بهتر کالاها در طول زنجیره عرضه، تنگناها، قابل رویت می­شوند بنابراین آنها می­توانند نشان داده شوند و ضایعات را می­توان کاهش داد. این مسئله، قابل ستایش است. برخی از شرکت­های کالاهای مصرفی به مدیریت ردیابی کالاها نگاهی انداخته­اند. بسیاری از این پروژه­ ها با مقررات ردیابی در آمریکا هدایت می­شوند. مشکل این نمونه در آمریکا این است که مشکلات قابلیت ردیابی کالاها برای اکثر تولیدکنندگان، سیستم­های مجتمع ضعیفی را به همراه دارد که نمی ­توانند اطلاعات کالاها را در چندین سیستم تلفیق نمایند ولی RFID به حل این مشکل کمک می­ کند(Woods,2005).
۲-۷-۴-حوزه برنامه­ ریزی
در جایگاهی که کشور ما به لحاظ موقعیت ژئوپلیتیکی از آن برخوردار است و با توجه به برخورداری شمال و جنوب کشور از سواحل در خور توجه و در نتیجه وجود بنادر مهم و فعال در این مناطق می­طلبد که با یک برنامه­ ریزی اصولی و یکپارچه هر چه بیشتر فعالیت­های بنادر را مبتنی بر فناوری اطلاعات نموده تا بتوان از مزایای حاصل از آن بیشترین سود را برده و هزینه­ های فرصت از دست رفته را نیز هر چه بیشتر کاهش داد.
طراحی مسیر بهینه برای جابجایی­ها
تسهیلات جایگاهی به عنوان تسهیلاتی برای ورود و خروج پالت­ها عمل می­ کنند. آن چه که آن­ها را متفاوت می­ کند، سرعت و سادگی نسبی جابجایی­ها در تسهیلات است. جرثقیل­ها خیلی سریع حرکت می­ کنند و معمولا تنها یک یا دو جابجایی و حرکت برای یک پالت دارند. این کار، آنها را متفاوت از انبارداری سنتی می­ کند که معمولا چندین­بار ، یک پالت را اندازه و کنترل می­کنندو پالت­ها را تقسیم می­ کنند یا آنها را ترکیب می­نمایند. لذا طراحی مسیر بهینه برای جابجایی­ها دارای اهمیت زیادی است(Woods,2005).
ساماندهی روند پروژه
امروزه از جمله فاکتورهای مهم در جذب سرمایه ­گذاری و موقعیت در بازاریابی، کاهش ریسک، ایمنی و سرعت گردش فعالیت­ها است که با بهره­ گیری از فن­آوری اطلاعات می توان به این اهداف نائل شده و گام مهمی در نوعی از بازار و نوعی به خصوص از آن که به بازار ویروسی معروف است و حاکی از دهان به دهان گشتن امتیازات بین مشتریان است نائل گردید. در بین برخورداری از تجربه سایر بنادر پیشرو می ­تواند راه­گشا باشد.
۲-۷-۵-حوزه امنیت
کاربردهای امنیتی وجود دارند که تگ­های RFID را می توان برای مشخص کردن پرسنل و انجام کنترل های دستیابی استفاده نمود ولی در بسیاری از موارد ،کارت­های هوشمند ، برتری دارند. بازرسی­های امنیتی، بخشی از برنامه امنیتی در فرودگاه­ها می باشند. مثلا، در یک فرودگاه، گروه ­های حراست مسئول اسکن بارکدها در مکان­های خاص پیرامون ورودی فرودگاه می­باشند. به هر حال، مشخص می­ شود که پاسداری­های امنیتی، بارکدها را تکرار می­ کنند و از مکان مرکزی اسکن را انجام می­ دهند و سیستم تایید و شناسایی را از بین می­برند. تگ­های RFID که تکثیر آنها مشکل­تر از بارکد­ها می­باشند، جایگزینی با ارزش برای بارکدها در این وضعیت می باشند(Woods,2005).
توانایی جلوگیری از جعل و خطا
همان­طور که کانتینر­ها در کشور و دنیا حرکت می­ کنند، دزدی کانتینر، یک مشکل جدی و در حال رشد است. مثلا در آمریکا، تخمین زده می­ شود که هزینه سالانه دزدی بار و دیگر دزدی­ها از ۳ دلار تا ۱۰ میلیارد دلار در سال است.
تکنولوژی موجود از مهر و موم های الکترونیکی برای امنیت بار استفاده می کند. مهر و موم الکترونیکی مرکب از یک تگ فعال و مکانیسمی است که می تواند شناسایی کند که آیا در کانتینر بدون مجوز تضمین درستی بار باز شده است یا نه. همان­طور که این تگ­ها را می توان به بخش رمزی بار حتی در داخل بار چسباند، این فناوری شبکه­بندی شده می تواند مشخص کند که بار در محدوده قرائت­گر حرکت می­ کند یا نه. حتی اگر دزد، بار را از طریق سوراخ کردن در یک کانتینر بدزدد. علاوه بر این، وقتی هزاران محصول دارای برچسب شدند، پاره­شدن تمام برچسب­ها و دزدی بار، غیر قابل قبول است (Yuan، Huang، ۲۰۰۸). وقتی کالاهای جعلی وارد زنجیره عرضه می­شوند، تولیدکنندگان می­توانند آنها را بررسی و نظارت کنند. به هر حال، روش­های تولیدکنندگان برای ردیابی کالاهای دزدی و جعلی، مجرمین را شناسایی می­ کند و کارهایی انجام می­شوند تا قابلیت ­های این فناوری را برای اثر­گذاری بر این مشکلات تعیین کنند.
حفظ امنیت جانی افراد
یکی از متداول­ترین آسیب­های امنیتی استناد شده با این فناوری این است که بعضی از افراد می­توانند خارج از یک ساختمان بنشینند و قرائت­گر­های آن را با آنتن حساس برای درک توابع داخلی در آن تسهیلات نظارت کنند، به جای اینکه در محیطی که تریلر و ماشین­های سنگین مشغول به کارند کار کنند.

فرزند جدید
شکل ۳-۲۲ بخش اول عملگر جهش
پس از اجرای عملیات جهش دوباره مثل مرحله تقاطع ابتدا شدنی بودن فرزند تولید شده بررسی میشود . در صورت شدنی بودن ، فرزند مورد نظر را با تمام جواب های موجود در لبه آخر نسل قبل مقایسه می کنیم، در صورت بهتر بودن ، فرزند تولید شده به نسل بعد انتقال می یابد .
۳-۶-۳-۱۲٫نخبه گرایی :
روش کار بدین صورت است که درصدی (مثلا ۸ درصد) از بهترین جواب ها به نسل بعد منتقل میشوند .
۳-۶-۳-۱۳٫پیدا کردن همسایگی جواب ها با بهره گرفتن از الگوریتم شبیه سازی تبرید
۳-۶-۳-۳۱۱-. الگوریتم شبیه سازی تبرید^[۹۸] (SA)
الگوریتم شبیه سازی تبرید یک الگوریتم جستجوی تصادفی بر مبنای مدل مونت کارلو است که به طور گسترده در عرصه های گوناگون مسایل بهینه سازی ترکیبی مورد استفاده قرار می گیرد. این الگوریتم، نخستین بار توسط کرک پاتریک و همکاران[۶۷] در ۱۹۸۳ به منظور یافتن جواب های نزدیک به بهینه مدل هایی که حل آنها با روش های معمول دشوار است، معرفی شد.
الگوریتم شبیه سازی تبرید بر اساس شباهت بین ساز و کار فرایند تبرید در فلزکاری و فرایند جستجوی جواب بهینه در مسایل بهینه سازی معرفی شده است. در فرایند فیزیکی تبرید، ابتدا جسم جامد به اندازه ای گرم می شود که اتم های آن بتوانند به شکل آزادانه و تصادفی در کنار هم قرار گیرند. سپس دما به تدریج کاهش می یابد تا اتم ها در موقعیت هایی با بیشترین پایداری و کمترین سطح انرژی مستقر شوند. این قیاس می تواند در مورد مسایل بهینه سازی ترکیبی به این صورت مطرح گردد که وضعیت جسم جامد معادل جوابی قابل قبول برای مسئله، انرژی جسم جامد در هر سطح معادل بهبود در تابع هدف و پایین ترینسطح انرژی بیانگر کمترین هزینه است. [۵۱]

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

این الگوریتم، برخلاف روش های جستجوی معمولی، در هر تکرار علاوه بر حرکت به سوی جواب بهتر، جواب های نامناسب را نیز به طور احتمالی می پذیرد و باعث گذر از بهینه های محلی جهت رسیدن به بهینه کل می شود. ایده اصلی در این الگوریتم، تولید جواب در همسایگی جواب فعلی و محاسبه تغییر در مقدار تابع هدف است. دمای سیستم که مشخص کننده فضای جواب مسئله است، بر اساس یک برنامه معین با پیشرفت روش حل، کاسته می شود. در دمای بالا تقریباً تمام جواب های تولید شده صرف نظر از مقدار تابع هدف پذیرفته می شوند اما با پیشرفت الگوریتم و کاهش دما، جواب های نامناسب شانس کمتری برای پذیرفته شدن دارند.
کاربرد آسان و راحت، ویژگی همگرایی و خاصیت واگرایی جهت عبور از بهینه های محلی از جمله دلایلی هستند که باعث شده اند الگوریتم شبیه سازی تبرید در سال های اخیر به طور موفق در حل بسیاری از مسایل زنجیره تأمین به کار برده شود[۱۲۶,۶۳, ۹ , ۱۲۸,۱۰].
گام های پیاده سازی الگوریتم شبیه سازی تبرید پیشنهادی به صورت زیر بیان می شوند:‌
مقدار دهی اولیه
اطلاعات ابتدایی مورد نیاز برای شروع الگوریتم شبیه سازی تبرید عبارتند از:
دمای اولیه 
انتخاب دمای اولیه تأثیر زیادی در جواب نهایی مسئله دارد. چنانچه بخواهیم جواب نهایی مستقل از جواب شروع باشد، دمای اولیه باید به اندازه کافی زیاد در نظر گرفته شود تا امکان تعویض تقریباً آزاد جواب های همسایگی وجود داشته باشد و خطر قرارگیری در بهینه محلی از بین برود. از سوی دیگر، مقادیر بسیار بالای دما نیز موجب طولانی شدن مدت اجرای الگوریتم و گسترش فضای جستجو می شود. در صورتیکه اطلاعات کافی برای تخمین دمای اولیه وجود نداشته باشد، می توان با توجه به کمترین و بیشترین تغییرات تابع هدف، دمای شروع را تعیین نمود.
دمای نهایی 
به طور معمول اجازه داده می شود تا دما کاهش یابد و به صفر برسد که این امر می تواند روند اجرای الگوریتم را بسیار طولانی کند. بنابراین، معیار توقف می تواند یک دمای پایین مناسب در نظر گرفته شود.
تعداد تکرارها در هر دما 
کیفیت جواب الگوریتم شبیه سازی تبرید به میزان زیادی بستگی به تعداد جواب هایی دارد که در هر دما مورد بررسی قرار می گیرند. تعداد تکرارها در هر دما معمولاً به ابعاد مسئله بستگی دارد و ممکن است برای دماهای مختلف متفاوت باشد.
نرخ کاهش دما 
یکی از موارد مهم در ارتباط با الگوریتم شبیه سازی تبرید، نحوه تغییر درجه حرارت در طول اجرای الگوریتم است. پرکاربردترین روش زمان بندی سرد شدن توسط کرک پاتریک و همکاران [۶۷] مطرح گردیده است. در این روش، چنانچه  مقدار بالایی داشته باشد، سرعت کاهش دما کمتر بوده و امکان جستجوی بیشتر فضای جواب مسئله وجود خواهد داشت.
۲۰ – ۳
در روش دیگر زمان بندی نیز که برای نخستین بار توسط لاندی و میس [۸۰] معرفی شد، در هر دما تنها یک تکرار انجام می شود اما دما به آهستگی و طبق رابطه زیر کاهش می یابد.
۲۱ – ۳
نحوه نمایش جواب

تَــرکِــیب پِـی چَـه کِـردِ وَلَام اَلِفْلَا^[۷]

۱) ترجمه بیت: مفردات دگرگون شدند اما آنچه مرکب بود باقی ماند، چرا الفبا را با حروف ترکیب کردند؟ الف که خود مفرد بود با لام ترکیب کرد تا حروف ایجاد گردید.
۲) نکات بلاغی: جا با الفلا(الفبا): کلمه قافیه است، مفردات با مرکب: تضاد، واج آرایی(ر، الف) ترکیب با مرکب: اشقاق است.
۳) شرح مفاهیم عرفانی: مفرد و مرکب : فرد جدا، در این جا منظور از مفرد لفظ الف است که منبع ذات حدیت است، خود ظاهریکی است که از نفس انسان خارج و به تبع آن دیگر حروف ایجاد می شود. سپس همین حروف مفرد با هم ترکیب و از زوجیت آنها کلمات ایجادمی شود، این سیر امتداد الف از مبدأ معین مد (الف) با وجود لبها گسترش یافته و از حرکت آن دو باعث کثرات عددی حروف میگردد. و زوجیت الف بعد از فردیت به وجود می آید، در این صورت قاعدهی اضداد ایجاد میگردد. متنبی در این مورد
میگوید: «اَلْاَشیَاءُ تَتَمَایَزُ بِالْاَضْدَادِ» اشیاء به وسیله ی ضدهایشان شناخته می شوند، که از این بیان این نکته اثبات می گردد که واحدیت و فردانیت الف و زوجیت بر دیده مستبصران ظاهر می شود، (الف)که دال است مدلول آن ذات احدیت است. (ر.ک، سلیمانی،۱۳۹۰:۳۵و۴۸)، از طرفی خاصیت الف بسیط بودن است شروع در بیان کلمات مفرده می کند که دیباچه عنوان هایی است، که با عنوان الف نموده شدهاند. و این نشانه هایی برای اهل رمز و اشاره است، که حروف در اصطلاحات عرفانی هرکدام رمزی از رموز حق محسوب می شوند. در این مثنوی سروده شده عارف لک لرستانی مرحوم اسفندیار غضنفری امرایی گفته: ملا پیرو فرقه حروفیه است و به حروفیه بودن او اشاره کرده است. که بحث رمزی بودن حروف و مفرد و مرکب بودن حروف او را دچار اشتباه نموده است، می توان گفت حروفیه نیست دلیل آن هم آیات وحی می باشد، که در ابتدای بعضی از سوره ها ی قرآن بر سرور کاینات، مفخر موجودات حضرت ختمی مرتبت نازل شده است، استناد کرد که ابتدا بعضی از سورها حروف مقطع آورده شده است، که نماد و رمز ارتباط خداوند با حضرت رسول الله بوده است. پس نمیشود ملا را حروفیه نامید و این اتهام فرقه گرایی وحروفیه بودن را به شاعر شهیر لرستانی(دلفان) وارد نیست، و احتمالاً همین ابیات افرادی که دیوان ملا را مطالعه کرده است به اشتباه انداخته تا او را به حروفیه متهم کند.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

لام قلــب الــف – الــف قــلب لام

اگــردریــافت قــابلــی الهـــام

۱) ترجمه بیت: حرف لام دگرگونی یافته است به الف و الف هم به لام بدل شده است، اگرمعنی این تبدیل را درک کردی آن گاه بر وجود توحق الهام شده است. یعنی آن گاه می تواند معنی آیات و فیوضات حق را بردلش درک کند.
۲) نکات بلاغی: لام با الهام: کلمه قافیه است، قلب: ایهام، «در مصرع اوّل آرایه طرد و عکس هست» (شمیسا، ۱۳۸۱: ۸۶).
۳) شرح مفاهیم عرفانی: الهام: وارد غیبی که در دل افتد، در اصطلاح عرفانی: «اعلام مطلق است و شرعاً عبارت از القاء معنی خاص درقلب است و به طریق فیض بدون اکتساب و فکر، و استفاضه. بلکه وارد غیبی است که وارد بر قلب شود و القاء خیر در قلوب را گویند». (ر.ک، سجادی جعفر، ۱۳۸۹: ۱۲۵)، لام: حرفی از حروف الفباست و کنایه تواصل بین عالم کثیف و شریف میباشد. و تلمیح به اسم لطیف خداوند است و همچنین دراسم مقدس الله جامع جمیع صفات جلالیه خداوند است، و در لفظ (ل) لام تلفظ میگردد. که این خود دلیل بر بیان لفظ {(الم) است که (الالف الله)و (اللام جبرییل) و (میم محمّد (ص)} است نتیجه این میشود؛ که لام واصل بین مبدا ومقصد است، و رابط بین ازل و ابد میباشد. (ر. ک، سلیمانی،۱۳۹۰: ۲۳۰)، ازحرف لام دگرگون شده به حرف الف تبدیل شده و الف هم به لام تبدیل شد، اگر این معنا را پیدا کردی قابلیت عارف شدن ودرک الهامات حق را داری. حقیقت تکیه برمعرفت قلبی و ذوقی، صوفیه و اعتقاد به کشف و الهام فردی کرده است، و از این رو آنها غالباً معتقد بودهاند، که ورای شریعت وحتی تعالیم انبیاء طریقی نیز هست که انسان را بیواسطه وی را به حق متصل میکند. و اولیایی که به اعتقاد صوفیه صاحب این طریقت شمارند، از این رو چندان با انبیاء تفاوت ندارند، و همین باعث جدایی آنها از طریق سایر مسلمانان شده است. آنها مجاهدتهای فردی و انواع ریاضتهای دشوار را برای نیل به مقصد که طریقت خویش دارند به کار میبرند، و این امور را وسیله نجات خویش شمارند، و در وصول به حق بر ذوق و قلب بیش ازعقل و بحث میکنند. و همچنین ریاضتهای خاص وآداب مخصوص است که به اعتقاد آنها سبب تصفیه باطن وتزکیه قلب می شود. (ر.ک. زرین کوب، ۱۳۸۰: ۳۳ - ۳۴)، مولوی گوید:

قلـب مـیزد لافِ اَشــواقِ مِحَــکّ

تـــامــریـدان را درانــدازد بــه شَـکّ

(مثنوی۴/۳۸۵۰)

بِینَــــه اَلــِف نَــامِ عَلــیَّن

ژَلَـامْ دُومُشْتــَق نَــامِ نَبیّـــَن

۱) ترجمه بیت: توجه کن که از حرف الف اولین حرف (ا) نام الأعلی و آن علی و یا معنی دوم الف علی یکی از نام های خداوند به معنی اشرف وبزرگ است، که بعد از حرف دوم الف (ل) است که درلفظ لام که حرف (م) اوّل اسم محمود خداوند است. اسم حضرت محمّد (ص) از نام خدا اشتقاق یافته است.
۲) نکات بلاغی: عَلیَّن با نَبّین: کلمه قافیه است، تلمیح : «دارد به حدیث قدسی که خداوند می فرماید: «یا مُحَمَّدُ، اِنّی اَطَّلْعَتُ اِلِی الأَرْضِ أِطِلاعهً فَاخْتَرُتَک مِنْها، فَشَقَقْتُ لَکَ اَسْماءَ مِنْ أَسمایِی، فَلا اُذْکُرُ فِی مَوضِعِ اِلّاذُکْرتَ مَعِی، فَاَنَا الْمَحمُودُ وَ اَنْتَ مُحَمَّدٌ، ثُمَّ اَطِّلْعَتُ الْثّانِیهَ فَاخْتَرْ تُ عَلِیّاً وَ شًقَقْتُ لَهُ اِسماً مِنْ اَسمَایِی فَانَا أَلاعلی وَ هُوَ عَلِیٌ»، ای محمّد اسم تو را از اسم خودم محمود گرفته واسم او که شوهر دخترت وپدر فرزندانت است از نام خود مشتق نمودم. الأعلی علی در این بیت شاعر لک ابتدا بر اساس حرف الفبا اسم حضرت علی را آورده سپس به اسم پیامبر معظم اشاره کرده است. اشاره به آیه(۲۵۵)سوره مبارک البقره: ( وَهُوَ الْعَلِیُّ الْعَظِیمُ) و آیه(۶۱)سوره مبارک الحج: ( وَأَنَّ اللَّهَ هُوَ الْعَلِیُّ الْکَبِیرُ)».(کلیّات حدیث قدسی، ۱۳۸۴: ۵۶)

اَلِــفِ اُلـُوْهِــیَت لِیشَــان کِـردِ مَـرفُوع

تـاگَـه خُـود مَعنَـاش پَـریت بُومَطْبُوع

۱) ترجمه بیت: حضرت باری تعالی حرف الف کلمه اُلُوهیت را رفیع گردانید تا به این خاطر معنی خوشایند ودلپذیری داشته باشد.
۲) نکات بلاغی و دستوری: مرفوع با مطبوع: کلمه قافیه است، پَریت: به خاطر.

دُرّه الْبِیْضَـــاء آیِیِــــن وَ قِلَـــم

توربین­های گاز از جمله ابداعات ارزشمندی است که طی یک قرن گذشته خدمات زیادی به بشر نموده است بطوریکه تصور دنیایی که در آن از توربین­گاز استفاده نشود غیر ممکن است. توربین­های گاز انواع خیلی متفاوتی دارند و به همین شکل نیز کاربردهای آنها مختلف است. امروزه همه هواپیماهای مدرن از موتور جت استفاده می­ کنند که قلب اصلی آن یک توربین­گاز است. استفاده از توربین گاز برای تامین نیروی محرکه کشتی­های چند صد هزار تنی اقیانوس­پیما بصورت امری عادی در آمده است. بخش عمده­ای از نیروی برق مصرفی کشورها توسط توربین­های گاز تامین می­ شود. اینگونه توربین­ها ظرف ۱۰ تا ۱۵ دقیقه سرویس می­شوند و برای تامین نیروی برق در ساعات حداکثر مصرف از این توربین­ها استفاده می­ شود. در بسیاری از موارد از این توربین­ها برای تامین برق پایه هم استفاده می­ شود. این نیروی رانش توربین­گاز است که قادر است هواپیماهای مسافربری و باری و نیز هواپیماهای جنگنده بمب افکن را چون برق و صاعقه از زمین بلند کرده و به پرواز در آورد و به چنان سرعت های مهیبی برساند که دیوار صوتی را هم بشکند.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۲-۳ کاربرد توربین­های گازی
توربین­های گاز با همه محاسنی که دارند دارای یک عیب عمده می­باشند و آن راندمان پائین این توربین­ها در مقایسه با سایر موتورهای درونسوز و حتی توربین­های بخار است. متوسط راندمان این توربین­ها حدود ۳۵ % است، اما در سال­های اخیر با پیشرفت­هایی که در زمینه متالورژی صورت گرفته و نیز استفاده از روش هوشمندانه سیکل ترکیبی و غیره راندمان توربین­های گاز حتی به ۶۰ % هم افزایش پیدا کرده است و این روند همچنان ادامه دارد. توربین های گازی بخاطر اینکه مانند موتورهای درونسوز دارای سیلندر و پیستون نیستند و مکانیزم عمل آنها متفاوت است، کمتر دچار خرابی می­شوند و عمر طولانی­تری دارند. علت نامگذاری این توربین­ها بخاطر این است که سیال مورد استفاده در این توربین­ها گاز است. ولی سوخت آن ها هم می ­تواند گاز باشد و هم سوخت مایع و یا حتی سوخت جامدی که بصورت گاز در آمده است. توربین گاز قطعات حساسی دارد که از جمله آنها تیغه های توربین است که فن­آوری پیچیده­ای دارد و نیز سیستم­های کنترل آن بسیار پیچیده است. بنابراین ساخت توربین­گاز نیاز به فن آوری بالایی دارد و کار هر کشوری نیست.
در توربین گاز مورد استفاده در هواپیما از نیروی خروجی توربین برای چرخاندن کمپرسور استفاده می شود (که این کمپرسور می ­تواند یک فن یا محور چرخنده باشد). سپس این هوای گرم خروجی از توربین از طریق یک شیپوره (نازل) به درون اتمسفر تخلیه می­ شود و همین خروج گازهای داغ است که نیروی رانش لازم برای حرکت هواپیما را فراهم می کند (شکل (۲-۱))
شکل (۲-۱) نمای شماتیک از یک موتور هواپیمای جت
شکل (۲- ۲) یک توربین گازی مدرن ثابت، که برای تولید برق و تولید نیروی مکانیکی مورد استفاده قرار می­گیرند را نشان می­دهد. این مدل حرکت را بطور مستقیم از یک توربین کم فشار و یک کمپرسور کم فشار بدست می آورد. برخی مدل­های دیگر ممکن است که دارای یک توربین قدرت نیز باشند. در شکل (۲-۳) نمایی از یک توربین در حال تعمیرات در کارخانه دیده می­ شود.
شکل (۲-۲) توربین های گاز مدرن ثابت، برای تولید برق و تولید نیروی مکانیکی
شکل (۲-۳) توربین های گاز مدرن ثابت، برای تولید برق و تولید نیروی مکانیکی
۲-۴ تقسیم ­بندی توربین­های گازی از نظر توان تولیدی
دسته اول توربین­های با ظرفیت بالا می­باشند که توان تولیدی آنها در محدوده MW 123-158 و بالاتر قرار دارد. این نوع از توربین­ها عمدتاً در صنایع نیروگاهی و نفت برای تولید برق، و به عنوان محرک سایر وسایل بکار می­روند. دسته دوم توربین­های با ظرفیت متوسط می­باشند که توان تولیدی آنها در محدوده MW 38-60 قرار دارد. دسته سوم نیز عبارتند از توربین­های گازی که عمدتاً در صنایع هوایی کاربرد دارند. توان تولیدی آن ها در محدوده MW 21-41 قرار دارد. دسته چهارم و آخر نیز عبارتند از توربین­های گازی کوچک که توان تولیدی آنها در محدوده MW4-6 قرار دارد[۶[.
۲-۵ مشخصات کلی نیروگاه­های توربین گازی
نیروگاه­های توربین گازی در مقایسه با نیروگاه­های بخار دارای هزینه احداث کمی می­باشند، بنابراین به دلیل الزام به مصرف سوخت­های با کیفیت، هزینه ویژه سوخت مصرفی آنها بالاتر از نیروگاه­های بخار است. برای تولید انرژی حرارتی در نیروگاه­های توربین گازی معمولاً از سوخت­های گازوییل و گاز طبیعی استفاده می­گردد. این نیروگاه­ها با توجه به ویژگی های فنی و اقتصادی خود برای پوشش بار پیک و نیز زمان­هایی که نیاز فوری به توان نیروگاهی می­باشد، مناسب می­باشند. در زیر برخی از ویژگی­های این نیروگاه­ها آمده است:
- ساختار ساده و زمان ساخت کوتاه،
- هزینه سرمایه گذاری کمتر نسبت به نیروگاه های بخار برای هر واحد توان،
- ابعاد نسبتاً کوچکتر نسبت به نیروگاه­های بخار و در نتیجه نیاز به مکان کمتر برای احداث،
- سرعت سریع راه اندازی،
- بهره برداری آسان و حتی امکان کنترل از راه دور،
- عدم نیاز به آب خنک­کننده (به استثناء برخی از انواع نیروگاه ها)،
- قابلیت اطمینان بالا ،
- سرعت زیاد در تغییر توان،
- سازگاری بیشتر با محیط زیست،
- هزینه بالای سوخت مصرفی،
توربین­های گازی به تنهایی دارای مزایایی هستند که استفاده از آنها را در صنایع مختلف توجیه پذیر کرده است. چند نمونه دیگر از این مزایا عبارتند از[۵[:
- هزینه اولیه تمام شده پایین­تر در مقایسه با سایر انواع دستگاه های تولید قدرت،
- امکان نصب و راه اندازی سریع­تر در مقایسه با سایر روش­ها،
- امکان شروع به کار و رسیدن به بار نامی سریع­تر،
- نسبت فضا به توان تولیدی کمتر،
- بهره ­برداری ساده­تر و با بهره گرفتن از نفرات کمتر،
اما در مقابل این مزایا، توربین­های گازی دارای معایب قابل توجهی نیز می­باشند. از آن جمله عبارتند از:
- استهلاک و خوردگی بالا در مقایسه با سایر روش­های تولید قدرت،
- راندمان عملکرد پایین به دلیل خروج گازهای داغ حاصل از احتراق، بعد از عبور از توربین،
- هزینه تعمیرات و نگهداری بالاتر،
با توجه به ویژگی­های منحصر به فرد توربین­های گازی، عوامل فوق مانع از کاربرد وسیع آنها در صنایع مختلف نگردیده است. به دلیل کاربرد وسیع این توربین­ها در صنایع مختلف، استفاده از روش­هایی که این نقاط ضعف را کاهش دهد، توجیه پیدا کرده است. همانطور که بیان شد از جمله مهمترین نقاط ضعف این نوع از توربین­های قدرت، راندمان کاری پایین آنها و همچنین اتلاف انرژی زیاد در این نوع توربین­ها، به دلیل خروج گازهای حاصل از احتراق با دمای بسیار بالا، می­باشد. لذا برای جبران این نقاط ضعف، روش­های مختلفی را بکار گرفته­اند.
۲-۶ سیکل توربین گاز (سیکل برایتون)
مبنای عملکرد سیکل های توربین گازی بر سیکل برایتون استوار است. شماتیک این سیکل در شکل (۲-۴) نشان داده شده است. هوا توسط کمپرسور متراکم شده و همراه با سوخت به داخل محفظه احتراق می­رود. سپس بعد از محترق شدن از توربین عبور می­ کند. بعد از برخوردگازهای داغ با پره­های توربین گاز و افت فشار و دما به محیط تخلیه می­ شود.
شکل (۲-۴) سیکل ساده شده توربین گاز (سیکل برایتون)
نیروگاه­های توربین گازی از سه بخش اصلی به نام های کمپرسور، محفظه احتراق و توربین تشکیل شده اند. کمپرسور و توربین دارای چرخ استوانه ای شکل می­باشند که در محیط آنها در چند ردیف پره­های مورب کار گذاشته­اند. مابین این پره­ها، پره­های ساکنی که به جدار خارجی آنها نصب گردیده­اند، قرار دارند. در پره­های متحرک کمپرسور، مرتباً به ذرات هوای ورودی به آن سرعت داده می­ شود و در پره­های ساکن آن، سرعت ایجاد شده تبدیل به فشار می­ شود. در صورت وجود تعداد کافی ردیف پره­های ساکن و متحرک، فشار سیال خروجی از کمپرسور را می­توان تا چند برابر فشار ورودی افزایش داد. کمپرسور توسط محوری به توربین متصل می­باشد و در هنگام بهره ­برداری از نیروگاه، توان مصرفی آن توسط توربین تأمین می­گردد. در هنگام راه ­اندازی نیروگاه، تجهیزات جداگانه ای برای راه اندازی کمپرسور نیاز می­باشد. جهت این امر معمولاً از ماشین های سنکرون به عنوان موتور که از شبکه و با وساطت مبدل­هایی (فرکانس­های متغیر) تغذیه می­شوند، استفاده می­گردد. هوای فشرده پس از خروج از کمپرسور وارد محفظه احتراق می­ شود و در آنجا با سوخت ترکیب می­ شود. در نتیجه سوختن با سوخت، درجه حرارت آن بالا رفته و پس از آن به سمت توربین هدایت می­ شود. گاز سوخته داغ و متراکم با عبور از میان پره­های ساکن توربین، کسب سرعت می­نماید و با برخورد به اولین پره­های متحرک، آنها را به گردش در می­آورند. در نتیجه چرخش پره­های توربین از انرژی جنبشی گازهای خروجی کاسته می­ شود. در ردیف پره­های بعد نیز مجدداً فشار تبدیل به سرعت و سرعت تبدیل به انرژی مکانیکی می­گردد و به چرخ منتقل می­گردد تا اینکه فشار سیال عامل به فشار جو رسیده و با انبساط کامل به خارج منتقل می­گردد. روتور ژنراتور با محور توربین متصل می باشد، لذا با چرخش محور توربین، در ژنراتور تولید برق می­گردد. اساس کار توربین گازی بسیار شبیه توربین بخار است، تنها دو تفاوت عمده بین آنها وجود دارد که عبارتند از:
- دمای گاز ورودی (سیال عامل) به توربین گازی در حدود ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد می­باشد، که بسیار بیشتر از دمای بخار گرم ورودی به توربین بخاری است. بنابراین می­توان اینگونه نتیجه گرفت که پره­های توربین گازی باید نسبت به پره­های توربین بخاری دارای حد تحمل بیشتری در دماهای بالا باشند.
- در گازهای احتراق ورودی به توربین گازی، عناصر زایدی از قبیل گوگرد، فسفر، سدیم، وانادیم و … وجود دارد که باعث خوردگی شیمیایی و مکانیکی سطح پره های توربین گازی می­ شود. این عناصر در سوخت تزریق شده به محفظه احتراق موجود می­باشند. بنابراین حد تحمل پره­های توربین گازی در مقابل خوردگی باید بسیار بیشتر از پره­های توربین بخاری باشد [۵[.
۲-۷ انواع نیروگاه­های توربین گازی
نیروگاه­های توربین گاز به دو دسته مدار باز و بسته تقسیم ­بندی می­شوند.
- نیروگاه­های توربین گازی مدار باز (مدار باز ساده، مدار باز با بازیافت حرارتی، مدار باز با مدار متوالی و مدار باز با هوای ذخیره)
- نیروگاه­های توربین گازی مدار بسته (شامل مراحل ۱- تراکم سیال عامل در کمپرسور ۲ -اعمال حرارت در راکتور۳- انبساط در توربین ۴ – خنک کردن سیال عامل در مبدل حرارتی و انتقال آن به کمپرسور)[۵[
۲-۸ بررسی افزایش قدرت سیکل توربین گازی به روش های گوناگون
اگر چه سیکل ساده توربین­گازی برای برخی اهداف نسبتاً اقتصادی است، اما می­توان با چند روش مهم، راندمان و توان خالص خروجی آن را بهبود داد. مهم ترین این اصلاحات عبارتند از:
بازیابی، خنک کاری هوای خروجی از کمپرسور، گرمایش مجدد در توربین، تزریق آب یا بخار.
این روش­ها تنها خود سیکل توربین گازی را در نظر گرفته است. در صورتیکه می­توان این سیکل را با سیکل توربین بخار (سیکل رانکین) ترکیب کرد. این راهکار به بهبود میزان توان تولیدی خالص، افزایش راندمان، کاهش آلودگی و سود آوری می­­انجامد. به ترکیب این دو سیکل واحد همزایی (سیکل ترکیبی) گویند.
۲-۸-۱ بازیابی
یکی از راه­های اشاره شده بر پایه مفهوم بازیافت است. بازیابی یک تبادل حرارت داخلی در سیکل است. در سیکل توربین­گاز، گازهای داغی که از توربین خارج شده ­اند گرمای زیادی دارند. این دما، بالاتر از دمای هوای خروجی از کمپرسور می­باشد. بنابراین بازیاب (یک مبدل حرارتی صفحه­ای) مورد استفاده قرار می­گیرد تا هوای متراکم شده را بوسیله گازهای خروجی از توربین پیش­گرم کند. در شکل (۲-۵) نمونه ­ای از یک سیکل توربین گاز با بازیاب نشان داده شده است.
شکل (۲-۵) شماتیک سیکل توربین گازی مجهز به سیستم بازیاب
نتیجه این عمل کاهش مقدار سوختی است که به محفظه احتراق تزریق می­ شود. تبادل حرارتی میان دو جریان در داخل بازیاب صورت می­گیرد. در شرایط ایده­آل افت فشار در بازیاب در نظر گرفته نمی­ شود. همچنین در این شرایط، که راندمان بازیاب ۱۰۰ درصد است، کل حرارتی که گازهای خروجی از توربین دارند توسط گاز متراکم شده توسط کمپرسور جذب می­ شود. اما در واقعیت، بازده بازیاب هرگز ۱۰۰ درصد نمی­ شود. به علت اینکه وقتی اختلاف دما بین دو جریان به صفر می رسد، سطح حرارتی برابر با بینهایت مورد نیاز است. در نتیجه دمای گاز متراکم شده، کمتر از دمای گازهای خروجی از توربین خواهد شد.
۲-۸-۲ خنک کاری هوای خروجی از کمپرسور
کاهش کار ورودی به کمپرسور، یکی از روش­های بالا بردن کارایی کلی توربین گازی می­باشد. این به علت افزایش کار خالص سیکل می­باشد. این هدف می ­تواند با خنک کاری کمپرسور انجام شود. اما این که کمپرسور یک وسیله انتقال حرارتی باشد، عملی نیست. پس برای دست یافتن به مزایای خنک کاری، چیدمان دیگری را بکار می­گیرند که به نام متراکم کردن با خنک کاری میانی معروف است. این فرایند هنگامی که کمپرسور برای افزایش فشار بالایی بکار گرفته شده است، مناسبتر می­باشد. بنابراین متراکم سازی همراه با خنک­کاری میانی، در فرایند افزایش فشار چند مرحله ای انجام می­پذیرد. در این فرایند سیال ابتدا تا فشار میانی متراکم می­ شود. سپس از یک کولر (خنک کننده) عبور می­ کند تا در فشار تقریباً ثابت به دمای پایین برسد. در بعضی موارد این دمای پایین همان دمای اولیه ورودی به کمپرسور می­باشد. سپس سیال از مراحل بعدی کمپرسور عبور می­ کند تا به فشار بالاتر دست یابد. در این فرایند می­توان از مراحل بعدی خنک­کاری و متراکم­سازی نیز بهره برد تا جاییکه فشار نهایی بدست آید. نتایج نشان می­دهد که در این حالت، برای یک نسبت فشار معین، کار خالص کمتری لازم است. خنک­کننده های میانی که مورد استفاده قرار می­گیرند، معمولاً مبدل­های استفاده شده آب خنک هستند اما مبدل­های هوا خنک نیز می­توانند در این سیکل مورد استفاده قرار گیرند (شکل (۲-۶)).

شکل (۲-۶) شماتیک سیکل توربین گازی مجهز به سیستم خنک کاری میانی
۲-۸-۳ گرمایش مجدد در توربین
روش دیگر برای افزایش راندمان کلی، بالا نگه داشتن دمای توربین تا حد ممکن است. این کار با ادامه حرارت دادن به گازها، هنگامی که گازها بعد از توربین منبسط می­شوند، می ­تواند انجام شود. حرارت دادن پیوسته عملی نیست و بازگرمایش در طی مراحلی انجام می­ شود. استفاده از گرمایش مجدد، بدون اینکه کار کمپرسور را افزایش دهد یا دمای بیشینه سیکل را بالا ببرد، کار خروجی توربین را افزایش می­دهد. در شکل (۲-۷) نمایی از یک روش گرمایش مجدد در توربین دیده می­ شود. گرمایش مجدد در صورتیکه مقدار تبادل حرارتی در بازیاب بتواند افزایش زیادی یابد، هنگامیکه در کنار بازیابی استفاده می­ شود کاملاً موثر می­باشد.