پایان نامه - مقاله - تحقیق

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی شیمی

 

گرایش :فرآیند

 

عنوان : مدل سازی جذب سطحی آمونیاك بر روی كربن فعال با استفاده از سیستم استنتاجفازی – عصبی

 

دانشگاه آزاد اسلامی

 

واحد شاهرود

 

دانشكده فنی و مهندسی، گروه مهندسی شیمی

 

پایان نامه برای دریافت درجه كارشناسی ارشد «M.Sc»

 

گرایش: فرآیند

 

 

 

عنوان

 

مدل سازی جذب سطحی آمونیاك بر روی كربن فعال با استفاده از سیستم استنتاجفازی – عصبی

 

 

 

استاد راهنما

 

دکتر اسدالله ملک زاده

 

 

 

تابستان 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                                                                                        صفحه
چكیده 1
كلیاتی در رابطه با آلاینده‌های نیتروژنی و آمونیاك، جاذب‌های سطحی و روش‌های مدل‌سازی
1-1- مشخصه های آمونیاك. 3
1-1-1 – آمونیاک مایع و گازی. 3
1-1-2- روش های حذف آلاینده های نیتروژنی و آمونیاک.. 4
1-2 مفاهیم عمومی فرآیند جذب سطحی. 6
1-2-2- كاربردهای اصلی فرآیند جذب سطحی. 7
1-2-2-1- كاربردهای جذب سطحی از فاز مایع. 7
1-2-2-2- كاربردهای جذب سطحی از فاز گاز. 8
1-2-3- خواص اساسی جاذب‌ها 8
1-2-3-1- ظرفیت.. 9
1-2-3-2- تخلخل. 9
1-2-3-3- قطبیت سطح. 10
1-2-3-4- مساحت سطح. 10
1-2-3-5- گزینش‌پذیری. 12
1-2-4- تفاوت جذب فیزیكی و شیمیایی. 12
1-2-5- انواع سیستم های جذب و بسترهای تماس جذب.. 14
1-2-5-1- بستر ثابت.. 14
1-2-5-2- دینامیک جذب سطحی در یک ستون جذب.. 15
1-2-6-کربن فعال. 15
1-2-6-1- کربونیزاسیون. 17
1-2-6-2- ساختار منافذ کربن. 18
1-2-6-3- ویژگیهای کربن فعال. 19
1-2-6-4- مساحت سطح کلی. 19
1-2-6-5- توزیع اندازه ذرات.. 20
1-2-6-6- ظرفیت جذب.. 20
1-2-6-7- مزایا و معایب حذف با کربن فعال. 20
1-3- آنالیز محاسبات ریاضی. 21
1-3-1- مدل توماس.. 22
1-3-2- مدل آدامز – بوهارت.. 22
1-3-3- مدل یون نلسون. 23
1-3-4- مدل BDST. 23
1-4- طریقه ی مدل سازی. 24
1-4-1- رگرسیون. 24
1-4-2- سیستم استنتاج فازی-عصبی. 24
1-4-3- مروری بر سیستم های عصبی – فازی. 26
1-4-4- فواید منطق فازی. 26
1-4-5- معایب منطق فازی. 27
1-4-6- توانایی های سیستم های عصبی- فازی. 27
1-4-7- مدلسازی عصبی- فازی. 28
1-4-8- مجموعه های فازی. 28
1-4-9- توابع عضویت.. 30
1-4-10- انواع توابع عضویت.. 31
1-5- مدلسازی نتایج بدست آمده آزمایشگاهی با استفاده از سیستم استنتاج فازی – عصبی. 34
: . 39
:
3-1 دینامیك جذب آمونیاك بوسیله كربن فعال در ستون 4 سانتی متر. 57
3-1-1 كارایی ستون 4 سانتی متر در جذب آمونیاك. 58
3-1-2 مدل توماس برای جذب آمونیاك در ستون 4 سانتی متر. 58
3-1-3 مدل یون  نلسون برای جذب آمونیاك در ستون 4 سانتی متر. 59
3-1-4 مدل  آدامز- بوهارت برای جذب آمونیاك در ستون 4 سانتی متر. 60
3-1-5 مدل  BDST  برای جذب آمونیاك در ستون 4 سانتی متر. 60
3-2 دینامیك جذب آمونیاك به وسیله كربن فعال در ستون 6 سانتیمتر. 60
3-2-1 كارایی ستون 6 سانتی متر در جذب آمونیاك. 61
3-2-2 مدل توماس برای جذب آمونیاك در ستون 6 سانتی متر. 61
3-2-3 مدل یون نلسون  برای جذب آمونیاك در ستون 6 سانتی متر. 62
3-2-4 مدل آدامز – بوهارت  برای جذب آمونیاك در ستون 6 سانتی متر. 62
3-2-5 مدل BDST برای جذب آمونیاك در ستون 6 سانتی متر. 63
3-3 دینامیك جذب آمونیاك به وسیله كربن فعال در ستون 8 سانتیمتر. 63
3-3-1 كارایی ستون 8 سانتی متر در جذب آمونیاك. 64
3-3-2 مدل توماس برای جذب آمونیاك در ستون 8 سانتی متر. 64
3-3-3 مدل یون نلسون برای جذب آمونیاك در ستون 8 سانتی متر. 65
3-3-4 مدل آدامز – بوهارت  برای جذب آمونیاك در ستون 8 سانتی متر. 65
3-3-5 مدل  BDST  برای جذب آمونیاك در ستون 8 سانتی متر. 66

4-1 نتایج دینامیك جذب آمونیاك بوسیله كربن فعال در ستون 4 سانتی متر. 68
4-1-1- كارایی ستون 4 سانتی متر در جذب آمونیاك. 68
4-1-2-  نتایج مدل  توماس برای جذب آمونیاك در ستون 4 سانتی متر. 69
4-1-3- نتایج مدل یون نلسون برای جذب آمونیاك در ستون  4 سانتی متر. 69
4-1-4- نتایج مدل آدامز-بوهارت برای جذب آمونیاك در ستون 4 سانتی متر. 70
4-1-5 – نتایج مدل  BDST برای جذب آمونیاك در ستون 4 سانتی متر. 71
4-2- نتایج دینامیك جذب بوسیله كربن فعال در ستون 6 سانتی متر. 73
4-2-1- كارایی ستون  6 سانتی متر در جذب آمونیاك. 73
4-2-2-نتایج مدل توماس برای جذب آمونیاك در ستون 6 سانتی متر. 73
4-2-3-نتایج مدل یون نلسون برای جذب آمونیاك در ستون 6 سانتی متر. 74
4-2-4-نتایج مدل آدامز- بوهارت برای جذب آمونیاك در ستون 6 سانتی متر. 75
4-2-5-نتایج مدل  BDST برای جذب آمونیاك در ستون 6 سانتی متر. 76
4-3-  نتایج دینامیك جذب آمونیاك بوسیله كربن فعال در ستون 8 سانتی متر. 77
4-3-1- كارایی ستون 8 سانتی متر در جذب آمونیاك. 77
4-3-2- نتایج مدل توماس برای جذب آمونیاك در ستون 8 سانتی متر. 78
4-3-3- نتایج مدل یون نلسون برای جذب آمونیاك درستون 8 سانتی متر. 78
4-3-4- نتایج مدل آدامز- بوهارت برای جذب آمونیاك در ستون 8 سانتی متر. 79
4-3-5- نتایج مدل BDST برای جذب آمونیاك در ستون 8 سانتی متر. 80
4-4- تحلیل نتایج مدل های سینتیکی. 82
4-4-1- تحلیل مدل توماس.. 82
4-4-2- تحلیل مدل آدامز- بوهارت.. 82
4-4-3- تحلیل مدل یون نلسون. 82
4-4-4- تحلیل مدل BDST. 82
4-5- نتایج سیستم استنتاج فازی- عصبی. 83
4-6- نتایج رگرسیون خطی چندگانه (MLR) 91
4-6-1- بررسی مدل رگرسیون خطی چندگانه 91

 

 

4-6-2-پیش‌بینی و ارزیابی اعتبار مدل در (MLR) 92
4-7- نتیجه گیری. 94
نتیجه‌گیری و پیشنهادات.. 97

منابع فارسی. 99
منابع لاتین. 99
چكیده لاتین…. 103   
فهرست جداول
عنوان                                                                                                       صفحه
جدول (1-1). مشخصه های فیزیکی آمونیاک………………………………………………………. 4
جدول (1-2). روش های مختلف حذف آلاینده های نیتروژنی……………………………………… 5
جدول(1-3): مقایسه جذب فیزیكی و شیمیایی……………………………………………………… 13
جدول )3-1( . مربوط به ستون 4 سانتی متر…………………………………………………….. 58
جدول) 3-2(. مربوط به مدل توماس برای ستون  4 سانتی متر………………………………….. 59
جدول )3-3(. مربوط به مدل یون  نلسون برای ستون 4سانتی متر………………………………. 59
جدول ( 3-4). مربوط به مدل آدامز – بوهارت برای ستون 4 سانتی متر……………………….. 60
جدول )3-5(. مربوط به ستون 6 سانتی متر……………………………………………………… 61
جدول (3-6). مربوط به مدل توماس برای ستون 6 سانتی متر…………………………………… 62
جدول (3-7). مربوط به مدل یون نلسون برای ستون 6سانتی متر……………………………….. 62
جدول (3-8). مربوط به مدل آدامز – بوهارت برای ستون 6سانتی متر…………………………. 63
جدول )3-9(. برای ستون 8 سانتی متر…………………………………………………………… 64
جدول (3-10). مربوط مدل توماس برای ستون 8 سانتی متر……………………………………. 65
جدول( 3-11). مربوط به مدل یون نلسون برای ستون 8سانتی متر……………………………… 65
فهرست نمودارها
عنوان                                                                                                        صفحه
نمودار(4-1). مربوط به ستون 4سانتی متر………………………………………………………. 68
نمودار (4-2). مربوط به مدل توماس برای ستون 4سانتی متر…………………………………… 69
نمودار(4-3). مربوط به مدل یون  نلسون برای ستون 4سانتی متر………………………………. 70
نمودار(4-4). مربوط به مدل آدامز – بوهارت برای ستون 4سانتی متر…………………………. 71
نمودار(4-5). مربوط به محاسبه  و tb برای ستون 4 سانتی متر……………………………… 71
نمودار(4-6). مربوط به مدل BDST برای ستون 4سانتی متر………………………………….. 72
نمودار(4-7). برای ستون 6سانتی متر……………………………………………………………. 73
نمودار (4-8). مربوط به مدل توماس برای ستون 6سانتی متر…………………………………… 74
نمودار(4-9). مربوط به مدل یون نلسون برای ستون 6 سانتی متر………………………………. 75
نمودار(4-10). مربوط به مدل آدامز – بوهارت برای ستون 6 سانتی متر………………………. 76
نمودار(4-11). برای مدل BDST برای ستون 6سانتی متر…………………………………….. 76
نمودار (4-12). مربوط به ستون 8سانتی متر……………………………………………………. 77
نمودار(4-13). مربوط به مدل توماس برای ستون 8سانتی متر………………………………….. 78
نمودار (4-14). مربوط به مدل یون نلسون برای ستون 8 سانتی متر……………………………. 79
نمودار(4-15). مربوط به مدل آدامز – بوهارت برای ستون 8سانتی متر……………………….. 80
نمودار (4-16). مربوط به ستون 8سانتی متر……………………………………………………. 80
نمودار (4-17). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته تست………… 84
نمودار (4-18). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته آموزش……… 84
نمودار (4-19). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته تست………… 85
نمودار (4-20). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته آموزش……… 85
نمودار (4-21). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته تست………… 86
فهرست شكل‌ها
عنوان                                                                                                            صفحه
شكل (1ـ1): حجم گاز جذب شده بر حسب فشار نسبی …………………………………….. 11
شکل(1-2). یک مجموعه کلاسیک……………………………………………………………….. 29
شکل( 1-3). دسته بندی روزهای پایان هفته……………………………………………………… 29
شکل(1-4). مجموعه فازی افراد بلند قد…………………………………………………………… 30
شکل(1-5). تابع عضویت در مساله قد……………………………………………………………. 31
شکل(1-6). توابع عضویت مثلثی و ذوزنقه­ای…………………………………………………… 33
شکل(1-7). توابع عضویت گاوسی و ناقوس شکل………………………………………………. 33
شکل(1-8). توابع عضویت حلقوی……………………………………………………………….. 33
شکل (1-9). توابع عضویت چند جمله­ای…………………………………………………………. 33
شکل (3-1). شماتیک طرح استفاده شده برای جذب آمونیاک بوسیله کربن فعال…………………. 57
 

چكیده

پس از ایجاد معضلات زیست محیطی به وسیله آمونیاك و نظر به اینكه در محدوده غلظت های پائین آمونیاك در  پساب ( 100-25 میلی گرم در لیتر) اكثر روش های تصفیه آب مقرون به صرفه نمی باشند، استفاده از جذب سطحی بوسیله كربن فعال یك روش مقرون به صرفه در رسیدن به استاندارد مورد نظر می باشد. كربن فعال ماده ای نسبتاً ارزان و با صرفه در رسیدن به هدف مذكور می باشد. آزمایشات جذب سطحی در گروه پیوسته انجام گرفته است. در این سیستم از تماس خوراك حاوی  100میلی گرم در لیتر آمونیاك با كربن فعال در ستون های 4 سانتی متر و 6سانتی متر و 8 سانتی متر نتایجی حاصل شد و نتایج به دست آمده بوسیله مدل های توماس، BDST ،آدامز – بوهارت و یون نلسون بررسی شد.
با مقایسه مدل های فوق مشخص شد که به جز مدل آدامز- بوهارت بقیه مدل ها مطابقت خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارند و مشخص شد که با افزایش ارتفاع جاذب در ستون های جذب مقدار جذب از 48 به 53 درصد می‌رسد. در این تحقیق همچنین مدل های رگراسیون خطی چند گانه و سیستم استنتاجی فازی- عصبی برای پیش بینی جذب سطحی آمونیاک بکار برده شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد مدل سیستم استنتاجی فازی –عصبی هم‌خوانی خوبی بین داده‌های تجربی و پیش بینی شده برقرار می کند به طوری كه ضریب همبستگی بین آن‌ها به 997/0 می‌رسد.
كلمات كلیدی: جذب سطحی، آمونیاك، ستون پیوسته، كربن فعال، استنتاج فازی عصبی، مدل‌های سنتیكی.

فصل اول

 

1-1- مشخصه های آمونیاك

 

1-1-1 – آمونیاک مایع و گازی

آمونیاک (NH3) در فشار اتمسفر گازی است  بی رنگ که از هوا روشن تر است و دارای بوی بسیار نافذ است. بعضی از خصوصیات فیزیکی آمونیاک در جدول شماره 1-1 خلاصه شده است. فشار بخار گاز آمونیاک در بالای مایع آمونیاک خالص با استفاده از رابطه زیر محاسبه می شود:
(1-1)
جایی که : P = فشار جزئی به mmHg وT= درجه حرارت بر حسب کلوین (K)
آمونیاک می تواند تحت فشار تقریبی 10 اتمسفر مایع شود و به همین حالت ذخیره و حمل گردد.
جدول (1-1). مشخصه های فیزیکی آمونیاک [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مشخصه ها	مقادیر
نقطه جوش در یک اتمسفر	4/33-
نقطه ذوب	74/77-
دانسیته ( مایع) در   35/33- و یک اتمسفر	cm2 /gm 6818/0-
دانسیته ( گاز)	Liter / g 7714/0-
ویسکوزیته در   33-	Cp 254/0
ویسکوزیته در   20	p 109× 82/9
شاخص شکست (Refractive) در   25	325/1
ثابت دی الکتریک در   25	9/16
كشش سطحی در   11	cm / dyn 38/23
هدایت ویژه در   38-	cm-1 7-10×97/1
هدایت گرمایی در   12	cm /Goal 5-10 ×51/5
فشار بخار در   25	atm 10
درجه حرارت بحرانی	45/132
فشار بحرانی	atm 3/112
دانسیته بحرانی	cm3 /g 2362/0

 

واژه یا اصطلاح بسته­بندی به هر ماده، ظرف یا پوششی که جهت جلوگیری از آلودگی طی حمل­و­نقل و جابه­جایی، حفاظت، بهبود و بازار­یابی یا فروش هر فرآورده یا ماده به­کار می­رود اتلاق می­گردد ( لوپز- روبیو[1] و همکاران، 2004). هدف از بسته­بندی مواد غذایی حفاظت از ایمنی و کیفیت ماده­ی غذایی حاوی آن از زمان تولید تا زمان مصرف توسط مصرف­کننده می­باشد. یکی دیگر از کاربرد­های مهم بسته­بندی ماده­ی غذایی حفاظت از محصول در برابر آسیب­های فیزیکی شیمیایی و بیولوژیکی می­باشد. شناخته­ترین مواد بسته­بندی دارای خصوصیات ذکر شده مواد بسته­بندی پلاستیکی می­باشند ( دالین و شورتن[2]، 1998).

 

 

توسعه­ی روز افزون صنایع پتروشیمی و پیشرفت سریع تکنولوژی­های مربوط به تولید پلاستیک­های صنعتی موجب کاربرد هر چه بیشتر پلیمرهای نفتی در صنایع بسته­بندی و به خصوص بسته­بندی­های ویژه­ی مواد غذایی شده است. دلیل این امر دسترسی آسان به ماده­ی اولیه، هزینه­ی نسبتا پایین، ویژگی­های مکانیکی مطلوب و بازدارندگی خوب می­باشد ( سیراکسا[3] و همکاران، 2008). با این حال بازیافت نشدن مواد بسته­بندی پلاستیکی یکی از محدودیت­های جدی این مواد می­باشد. اغلب پلیمرهای سنتزی با منشاء نفتی به تخریب بیولوژیکی مقاوم می­باشند و پیوندهای کربنی آن­ها توسط آنزیم­های میکروارگانیسم­ها شکسته نمی­شوند و زیست تخریب­پذیر[4] نمی­باشند. دومین مشکل مربوط به محدودیت مکانی به­ویژه در مکان­های پر جمعیت است، یافتن مکان مناسب برای دفع زباله­های تولیدی و صنعتی در آینده مشکل­تر از پیش می­باشد ( هاگارد[5] و همکاران، 2001). مشکل دیگر بسته بندی­های پلاستیکی مهاجرت ترکیبات استفاده شده در فرمولاسیون مانند نرم کننده­ها[6]، مونومرها و باقیمانده حلال به داخل ماده غذایی می­باشد که موجب کاهش ایمنی و ایجاد بد طعمی ­در ماده غذایی می­گردد ( مانهیم و پاسی[7]، 1990). فاکتور بعدی که باید مورد توجه قرار گیرد وابستگی مواد بسته­بندی پلاستیکی به مواد نفتی می­باشد. با توجه به محدودیت و افزایش قیمت این منابع یافتن روش­های مقرون به صرفه­ی تولید مواد بسته ­بندی مورد توجه قرار گرفته است. علاوه بر عوامل زیست محیطی ذکر شده بسته­ بندی مواد غذایی با تغییرات قابل توجهی در توزیع مواد غذایی شامل جهانی شدن زنجیره­ی غذایی، افزایش تمایل مصرف کنندگان به مصرف غذاها­ی تازه­تر و با کیفیت بهتر و ایمن­تر مواجه شده است ( لوپز- روبیو[8] و همکاران، 2004).
آلودگی ناشی از مواد بسته­بندی تولید شده از مشتقات نفتی و مشکلات ناشی از روش­های مختلف حذف این مواد توجه پژوهشگران را در طی سال­های اخیر به یافتن جایگزین­های مناسب برای این نوع مواد بسته­بندی معطوف کرده است ( فانگ[9] و همکاران، 2003). به لحاظ مشكلات زیست محیطی بسیاری از مواد بسته بندی، توجه ویژه ای به پلیمرهای زیستی و تجزیه پذیر به منظور توسعه مواد بسته بندی غذایی دوست دار طبیعت معطوف شده است ( لوپز- روبیو[10] و همکاران، 2004).  از طرفی استفاده از محصولات جنبی (By-products) كشاورزی و صنعت غذایی به منظور توسعه مواد زیست تخریب پذیر برای جایگزینی پلیمرهای بر پایه نفت در كاربردهای بسته بندی علاقه مندی روبه رشدی را در پی داشته است ( دالین و شورتن[11]، 1998). استفاده از فیلم­هایی با منشا طبیعی(نشاسته-پروتئین و …)به دلیل پتانسیل این مواد در جایگزینی پلیمرهای رایج در بسته بندی موادغذایی و به علت مقاومت آن­ها در برابر نفوذ گازها ،رطوبت، و مواد محلول ازدهه قبل رایج شده است ( جان استون- بانک[12]، 1990).

:

امروزه یکی از معضلات در خطوط انتقال گاز، پدیده هیدرات گازی است که ترکیبی از گازهای سبک مثل متان، اتان یا دی اکسید کربن با مولکول‌های آب تحت شرایط خاص دمایی و فشاری ماده‌ای شبیه به یخ را تشکیل می‌دهد که حجم زیادی از گاز را در خود جای داده است. هیدارت های گازی عموماً ته نشین شده و در نهایت توان عملیاتی خط را کاهش داده یا حتی به انسداد کلی خط لوله منجر می شود. بررسی پارامترها، متغییرها و عوامل تأثیر گذار تشکیل و حذف پدیده بسیار حائز اهمیت می باشد که در این پژوهش ابتدا مورد تجزیه‌ و تحلیل قرار‌ گرفته و سپسس سه وضعیت قبل، بعد و حین تشکیل هیدرات بررسی شده است.‌ در ‌قبل، نگاهی به روش‌ها، فرآیند‌ها، مزایا و معایب واحدهای نم‌زدایی گاز شده است. مقاومت‌های انتقال جرم و حرارت در حین پیدایش نیز بررسی کامل شد و نشان داد که نرخ تشکیل هیدرات توسط مکانیسم انتقال جرم کنترل شده و هر‌چه انتقال حرارت سریعتر انجام گیرد هیدرات تشکیل شده پایدارتر است. سپس با یک مدلسازی میدان توزیع سرعت، فشار، دما، کسرحجمی برای سیال و همچنین توزیع غلظت ذرات جامد در یك جریان آرام دو فاز گاز‌- جامد در داخل یك لوله افقی، توسط بسته نرم‌افزاری كامسول(COMSOL Multiphysics) شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان میدهد که كاهش سرعت متوسط منجر به كاهش نیروهای پراكنده كننده شده و نهایتاً غلظت بیشتر ذرات جامد در كف لوله را سبب می‌شود.

 

 

واژه‌های كلیدی: هیدرات گازی، نم‌زدایی گاز، مدلسازی و شبیه سازی هیدرات

پیشگفتار

گاز طبیعی منبع انرژی تقریباً پاکیزه، فراوان و ارزان قیمتی است که هم اکنون نیز به مقیاس وسیع برای مصارف صنعتی و خانگی به کار رفته و در طی دهه‌های آینده بهره‌برداری از آن گسترش خواهد یافت. در توسعه اقتصادی جهان، مناطق و کشورهای مختلف، به دلیل منابع و ذخایر عظیم در دسترس و توسعه تکنولوژی‌های خلاق، باعث کاهش هزینه‌ها و زمان اجرای پروژه‌ها و در نتیجه بهبود اقتصاد پروژه‌های توسعه و انتقال گاز شده است. همچنین تلاش جهانی برای کاهش گازهای گلخانه‌ای و گاز CO2 مزیت استفاده از گاز طبیعی در مقایسه با سایر سوخت‌ها را نشان می‌دهد.
امروزه در خطوط انتقال گاز پدیده هیدرات گازی که ترکیبی از گازهای سبک مثل متان، اتان یا دی‌اکسیدکربن است که تحت یک شرایط خاص دمایی و فشاری با مولکول‌های آب ترکیب شده و ماده‌ای شبیه به یخ را تشکیل می‌دهد، که حجم زیادی از گاز را در خود جای داده است. هیدرات های گازی ته نشین شده در نهایت توان عملیاتی ممکن را کاهش داده یا حتی به انسداد کلی خط لوله منجر می شود. بررسی پارامترها، متغییرها و عوامل تأثیر گذار تشکیل و حذف پدیده بسیار حائز اهمیت می باشید. این پژوهش در سه بخش قبل، هنگام تشکیل و بعد از تشکیل هیدرات تقسیم شده است تا بتواند همه پارامترها را بررسی کند. هنگام پیدایش به دو بخش: مقاومت های حین شروع پدیده و پیدایش مستمر پدیده نگاهی جامع داشته است. بررسی مقاومت های انتقال حرارت و جرم حین شروع، مدلسازی قطاعی از لوله درحال تشکیل هیدرات و شبیه سازی یک شبکه گازرسانی توانست نتایجی کاملی از پدیده هنگام تشکیل به ما ارائه کند. انتخاب بازدارنده مناسب با ساختارهای نمک و گلایکولی نیز بررسی گردیده است.

  فصل اول

 

هیدرات گازی و عوامل مؤثر در آن‌

1-1هیدرات
هیدرات‌های گازی ترکیبات جامد کریستالی هستند که جزء خانواده اندرون گیر‌ها یا کلاترات[1] به حساب می‌آیند. اندرون گیر یک ترکیب ساده است که یک مولکول از ماده‌ای (مولکول مهمان[2]) در شبکه ساخته شده از مولکول ماده‌ای دیگر (مولکول میزبان[3]) به دام می‌افتد. اندرون گیر مربوط به آب، هیدرات نامیده می‌شود. در ساختمان آنها مولکول‌های آب به علت داشتن پیوند هیدروژنی با به وجود آوردن حفره‌هایی تشکیل ساختار شبه شبکه‌ای می‌دهند. این شبکه که ناپایدار است به عنوان شبکه خالی هیدرات شناخته می‌شود که در دما و فشار خاص (در دمای پایین و فشار بالا) با حضور اجزاء گازی مختلف با اندازه و شکل مناسب، می‌تواند به یک ساختار پایدار تبدیل شود. در این نوع از کریستال‌ها، هیچ نوع پیوند شیمیایی بین مولکول‌های آب و مولکول‌های گاز محبوس شده تشکیل نمی‌شود و تنها عامل پایداری کریستال‌ها به وجود آمدن پیوند هیدروژنی بین مولکول‌های میزبان (مولکول‌های آب) و نیروی واندروالسی است که بین مولکول‌های میزبان و مولکول‌های مهمان (مولکول‌های گاز) به وجود می‌آید]1-3[.
ساختار هیدرات شبیه به یخ است با این تفاوت که کریستال هیدرات می‌تواند در دمای بالاتری نسبت به نقطه ذوب یخ، در شرایطی که فشار بالاتر از فشار محیط باشد پایدار بماند و ذوب نشود. از موارد دیگری که باعث شباهت بین کریستال هیدرات و یخ می‌شود افزایش حجم و آزاد شدن گرما به هنگام تشکیل می‌باشد.

مدیریت ، رهبری و چگونگی کارایی و عملکرد مدیران از جمله عوامل موفقیت سازمانها محسوب  می شود . سبک مورد قبول مدیران در کارایی ، عملکرد و اثر بخشی سازمانها تاثیر مستقیم دارد .

درجامعه مدیران فراوانی وجود دارند ، لیکن آنچه مهم است وجود افرادی است که آماده پذیرش نقشهای علمی در جامعه باشند و کار خود را با عملکرد بهتر و سبک موثر که مناسب با اوضاع و شرایط خاص سازمان خود باشد ارائه نمایند .

البته باید اذعان نمود که بین مدیریت و رهبری تفاوت وجود دارد . یکی از صاحب نظران مدیریت به نام زالزنیک[1] معتقد است که تفاوتها در طرز تلقی ها نسبت به اهداف مفهوم کار به روابط بین دیگران ، خود اداراکی [2]و توسعه می باشد .  مدیران به پذیرش طرز تلقی غیر شخصی یا انفعالی و رهبران بیشتر تمایل به نگرش شخصی نسبت به اهداف دارند. (مولینز،1991،ص 119) .

هدف اساسی این پژوهش کشف رابطه بین سبک رهبری و عملکرد مدیران مدارس متوسطه غرب استان گیلان می باشد .

روش اجرا در این تحقیق بر اساس طرح تحقیق از نوع توصیفی ـ تحلیلی است.مطالعه توصیفی برای تعیین و توصیف ویژگی های یک موقعیت

 

 صورت می گیرد. از این رو هدف هر مطالعه توصیفی عبارت است از تشریح جنبه هایی از پدیده مورد نظر پژوهشگر و با دیدگاهی فردی، سازمانی، صنعتی و نظایر آن.

(خاکی، 1382، ص 123)

ابزار اندازه گیری در این پژوهش دو نوع پرسشنامه ی استاندارد که یکی برای نوع سبک رهبری و پرسشنامه دوم به سنجش شاخص های عملکرد مدیران پرداخته است.

اعتبار پرسشنامه ها از طریق ضریب آلفای کرونباخ برآورد گردیده است که برای پرسشنامه سبک رهبری 81.1% وبرای پرسشنامه عملکرد 97.2% می باشد .

برای تجزیه وتحلیل داده های پژوهش نیز از آمار توصیفی و استنباطی استفاده شده است . در سطح توصیفی از مشخصه های آماری نظیر فراوانی ، درصد میانگین و انحراف معیار و در سطح استنباطی از آزمون های همبستگی پیرسن و جداول مقایسه میانگین ها و با بهره گیری از نرم افزار  Spss استفاده شده است . تحقیق حاضر از نوع توصیفی- همبستگی  بوده واز نظر هدف كاربردی بوده ودارای یك فرضیه اصلی و دو فرضیه فرعی به شرح زیر می باشد:

فرضیه‌های تحقیق

فرضیه اصلی:

بین سبک رهبری و عملکرد مدیران  مدارس متوسطه رابطه وجود دارد.

فرضیه های فرعی:

1- بین سبک رهبری استبدادی/ غیردموکراتیک و عملکرد مدیران مدارس متوسطه غرب گیلان رابطه معنادار وجود دارد.

2- بین سبک رهبری مشارکتی/ غیرمشارکتی  و عملکرد مدیران مدارس متوسطه غرب گیلان رابطه معنا دار وجود دارد .

جامعه آماری تحقیق كلیه مدیران مرد وزن شاغل در مدارس متوسطه مناطق آموزش وپرورش  غرب استان  گیلان وروش نمونه گیری غیر احتمالی در دسترس می باشد . برای گرد آوری داده ها از روش میدانی و ابزار پرسشنامه استفاده شده است جهت آزمون فرضیه ها نیز از آزمون همبستگی پیرسن و جداول مقایسه میانگین ها  استفاده شده است .

واژگان كلیدی: سبک های رهبری  ، عملکرد

 

1 Zaleznix

2 Self-Perleption

بی‌تردید تغییرات مثبت و ضروری در سازمان باعث رشد، موفقیت، بالندگی و شکوفایی سازمان می‌شود. یکی از مهم‌ترین مسائلی که امروزه سازمان‌ها به دلیل پیشرفت سریع جوامع با آن روبرو هستند، تغییرات سازمانی و همگام و همسو شدن با این پیشرفت‌هاست.

در عصر حاضر سازمان‌ها به‌صورت فزاینده‌ای با محیط‌های پویا و در حال تغییر مواجه‌اند و به‌منظور بقا و پویایی خود مجبورند که خود را با تغییرات محیطی سازگار نمایند. تغییر اجتناب‌ناپذیر است و باید به‌منظور ایجاد تحولات سازنده و مؤثر در سازمان‌ها، طراحی و مدیریت شود و لذا در عصر حاضر سازمان‌هایی موفق و کارآمد محسوب می‌شوند که علاوه بر هماهنگی با تحولات جامعه امروزی، بتوانند مسیر تغییرات و دگرگونی‌ها در آینده را نیز پیش‌بینی کرده و قادر باشند این تغییرات را در جهت ایجاد تحولات مطلوب برای ساختن آینده‌ای بهتر برای سازمان، هدایت کنند (تافلر[1]، 1374، ص500). همان‌گونه که ثبات نقش به سزایی در زندگی ما دارد، به همان صورت تغییر، جزئی جدایی‌ناپذیر از این روند به‌حساب می‌آید و در رابطه باثبات و تغییر باید توجه داشت هرچند روش‌های زندگی تغییر می‌کند ولی اصل زندگی کردن همواره ثابت است و وجود تغییر به‌گونه‌ای مستمر خود نشانه‌ی ثبات است (جف و اسکات[2]، 1377، ص 129). ما در عصری زندگی می‌کنیم که شتابان در حال تغییر و دگرگونی است و در این میان نهاد آموزش‌وپرورش به‌عنوان یکی از سازمان‌های اجتماعی که با جامعه در ارتباط متقابل است و از یکدیگر تأثیر می‌پذیرند و درعین‌حال رسالت اصلی تغییر و سازگاری را بر عهده دارد، باید خود را با تغییرات همگام سازد و درواقع اگر ما بخواهیم در جهان پویای امروز که مداوم در حال تغییر و تحول است، همگام با تغییرات جلو برویم، باید روزبه‌روز بر دانش و آگاهی خود بیفزاییم و چون مسئله تغییر نقشی حیاتی در سازمان دارد و با توجه به اینکه سازمان آموزش‌وپرورش سازمانی پویاست و نه ایستا، امروزه توجه ویژه‌ای نسبت به تغییر در آموزش‌وپرورش وجود دارد. نگرش فکری حاکم بر یک مجموعه تحت تأثیر فلسفه‌ی فکری مدیران آن است و ازآنجایی‌که به‌طور طبیعی، مسئولیت و اختیارات در دست مدیران است، آن‌ها با رفتار، عملکرد و سیاست‌گذاری‌های خود، سازمان را به سمتی سوق می‌دهند که منطبق بر رویکرد فکری خودشان باشد (هاتفی، 1382، ص 45)؛ و لذا مدیران می‌توانند زمینه‌ساز تغییرات و دگرگونی‌های سازمانی را با استفاده‌ی به‌جا و مناسب از انواع سبک‌های تفکر مدیریت،

 

 فراهم آورند و رشد، شکوفایی، بهسازی و بالندگی سازمانی را منجر شوند. از ویژگی‌های بارز انسان و محور اساسی حیات او قدرت اندیشه است، تمام موفقیت‌ها و پیشرفت‌های انسان درگرو اندیشه بارور، پویا و مؤثر است. شناخت و درک مدل‌های مرتبط با سبک تفکر یکی از پیشرفت‌های اساسی علم روانشناسی است (اتکینسون[3] و همکاران، 1998). در عصر حاضر این امر پذیرفته‌شده است که جوامع پیشرو و موفق جوامعی هستند که مردم آن‌ها بهتر فکر می‌کنند. اصطلاح تفکر ازجمله اصطلاحاتی است که در میان همه افراد کمابیش رواج دارد و به کار می‌رود (فیشر[4]، 1385).

با توجه به اینکه مدیران عاملان تغییر در سازمان‌ها هستند و لذا می‌توانند با اتخاذ سبک تفکر مؤثر در موقعیت مقتضی موجبات پذیرش تغییرات سازمانی را، از طرف کارکنان فراهم سازند. ازاین‌رو محقق در این پژوهش به بررسی سبک‌های تفکر مدیران و پذیرش تغییر کارکنان پرداخته است.

1- 2. بیان مسئله

در عصر حاضر سازمان‌ها به‌صورت فزاینده‌ای با محیط‌های پویا و در حال تغییر مواجه‌اند و بنابراین به‌منظور بقا و پویایی خود مجبورند که خود را با تغییرات محیطی سازگار سازند. بر همین اساس سازمان‌هایی موفق و کارآمد می‌شوند که علاوه بر هماهنگی با تحولات جامعه امروزی، بتوانند مسیر تغییرات و دگرگونی‌ها را نیز در آینده پیش‌بینی کرده و قادر باشند این تغییرات را در جهت ایجاد تحولات مطلوب برای ساختن آینده‌ای بهتر هدایت کنند (آقایی فیشنانی،1377). به‌زعم پیتر دراکر[5]، تغییر، تنها اصل ثابت و اجتناب‌ناپذیر در جهان است. در مواجهه با تغییرات اگر سازمانی آمادگی لازم را نداشته باشد به سمت اضمحلال می‌رود (ساکا[6]،2002). تغییر در سازمان عبارت است از حرکت سازمان از حالت موجود در جهت حالت مطلوب به‌منظور افزایش اثربخشی (لانن برگ[7]،2010). در برابر اکثر برنامه‌های تغییر، مقاومت کارکنان اجتناب‌ناپذیر است زیرا تغییر شرایط به نفع یا ضرر عده‌ای از کارکنان در سازمان خواهد شد (بوی و وین هده[8]،2001). ممکن است مقاومت در برابر تغییرات به‌صورت آشکار یا پنهان باشد، معمولاً مقاومت و مخالفت آشکار از مقاومت‌های پنهانی بهتر است، زیرا قابل‌مشاهده و پیگیری است و لذا آگاهی مدیران از مقاومت کارکنان در طول فرایند تغییر، ضروری است چراکه می‌تواند به شکست برنامه‌های تغییر منتج گردد (راینیر[9]، 2009). برای تغییر علل زیادی معرفی‌شده است که همه‌ی آن‌ها ناشی از تفکری است که سازمان باید به جلو برود خود را بهبود سازد (لانن برگ،2010). در شرایطی که سازمان‌ها دستخوش تغییرات مداوم هستند، مدیران نمی‌توانند با اتکا به مفروضات و شیوه‌های سنتی مدیریت، از عهده‌ی ایجاد، مهار، همگامی و بهره‌وری از تغییرات برآیند. مدیران برای بقا و توسعه‌ی سازمان‌های خود نیازمند تغییرات هستند یکی از عوامل مؤثر بر این تغییرات سبک‌های تفکر مدیران در سازمان‌ها می‌باشد (استرنبرگ[10]،2003). نگرش فکری حاکم بر یک مجموعه تحت تأثیر فلسفه‌ی فکری مدیران آن است و ازآنجایی‌که به‌طور طبیعی، مسئولیت‌ها و اختیارات در دست مدیران است آن‌ها با رفتار، عملکرد و سیاست‌گذاری‌های خود، سازمان را به سمتی سوق می‌دهند که منطبق بر رویکرد فکری خودشان باشد و این موضوعی غیرقابل‌انکار است (هاتفی،1382). افراد با سبک‌های تفکر متفاوت، مایل‌اند از توانایی‌هایشان به شیوه‌های مختلف استفاده بکنند و متناسب با نوع تفکرشان واکنش‌های متفاوت ارائه دهند. افرادی که سبک تفکرشان در موقعیت‌های خاص متناسب با انتظارات جامعه است به‌عنوان افرادی با سطوح بالای توانایی مورد قضاوت قرار می‌گیرند (استرنبرگ، 1381). تفکر، عبارت است از توانایی به کار بردن قوای استنباط، تصور و تشخیص به‌منظور دستیابی به یک نتیجه. تفکر جریانی است که در آن فرد کوشش می‌کند مشکلی که با آن روبرو شده مشخص سازد و با تجربیات قبلی خودش به حل آن اقدام نماید (وان فانژه[11]،1364، ص 19). تفکر عبارت است از فعالیت‌های جهت‌دار ذهن، برای حل مسئله (شعبانی، 1378). در جریان تفکر برای تغییر، معمولاً فرد می‌خواهد مشکل یا مسئله‌ای را که مانع رسیدن به هدف است از میان بردارد و خود را به هدف نزدیک کند. محرک اساسی فرد در جریان تفکر هدف مشخصی است که می‌خواهد به آن برسد (شریعتمداری،1377). سبک شیوه‌ای برای تفکر است، اصطلاح سبک مترادف با توانایی نیست بلکه شیوه‌ای برای به‌کارگیری توانایی‌های بالقوه است. توانایی به این اشاره دارد که یک فرد چقدر خوب می‌تواند کاری را انجام دهد، اما سبک به این امر اشاره دارد که فرد دوست دارد کار را چگونه انجام دهد (استرنبرگ،1381).

مدیریت از ارکان هر سازمان و جامعه است، بر همین اساس مدیریت آموزشی نیز جایگاه مهمی در بهسازی و شکوفایی جامعه دارد، از طرف دیگر اگر مدیران آموزشی دارای سبک‌های تفکر مناسب باشند، بدون تردید نظام آموزشی نیز از بهره‌وری بالایی برخوردار خواهد بود. به‌عبارت‌دیگر اعمال سبک تفکر مناسب در موقعیت مقتضی توسط مدیر باعث تغییرات مطلوب و شکوفایی سازمان می‌شود.

[1]- Toffler

[2]- Jeff & Scott

[3]- Atkinson

[4]- Fisher

[5]- Peter Draker

[6]- Saka

[7]- Lunenburg

[8]- Bovey & Wayne Hedeh

[9]- Raineri

[10]- Sternberg

[11]- Wan Fanzheh