:
با پشت سر گذاشتن عصر صنعتی و ورود به عصر اطلاعات، استفاده بی رویه بشر از منابع سوخت های فسیلی و تجدید ناپذیر در توسعه و پیشرفت صنعت طی دهه های اخیر، زندگی انسان های امروزی را با تهدیدات جدی زیست محیطی مواجه ساخته است به طوریکه تغییرات اقلیمی نه به عنوان یک چالش منطقه ای بلکه به عنوان یک مسئله جهانی مطرح است. تشکیل مجماع، کُمیسیون ها و تشکل های جهانی و تصویب قوانین، کنوانسیون ها و پروتوکل های مختلف در سطح جهانی مثل پیمان کیوتو و کنوانسیون بازل و همچنین تعریف پروژه هایی مثل پروژه های مکانیسم توسعه پاک (CDM) همگی گواه بر اهمیت این موضوع می باشند. علاوه بر این، خبر رو به پایان بودن منابع نفتی دنیا تا 30 الی 40 سال آینده، کشورهای مختلف را بر این داشته است که به طور جدی به دنبال منابع تجدید پذیر و جایگزین باشند تا بتوانند امنیت انرژی خود را در آینده تامین نمایند.
پیل های سوختی میکروبیولوژیکی (MFC) به عنوان یکی پتانسیل های مهم در تامین انرژی پاک و تجدید پذیر آینده مطرح می باشند. MFC ها علاوه بر تامین انرژی از نوع الکتریکی که در میان سایر انواع انرژی ها، پرکاربرد ترین و انعطاف پذیر ترین می باشد، نه تنها کوچکترین آلودگی برای محیط زیست ایجاد نمی کنند بلکه در تصفیه و از بین بردن آلودگی های زیست محیطی از قبیل فاضلاب شهری و شیرابه حاصل از پسماندهای جامد شهری تاثیر بسزایی دارند.
در حال حاضر، تکنولوژی MFC ها به دلیل راندمان پایین هنوز به تولید تجاری و انبوه نرسیده است. با تجاری شدن این صنعت، موضوع فاضلاب شهری نه تنها به عنوان یک مشکل بلکه به عنوان یک منبع تامین انرژی پاک مطرح خواهد بود به این دلیل که فاضلاب شهری منبع غنی میکروارگانیسم های مورد استفاده در پیل های سوختی میکروبیولوژیکی می باشد.
مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکروبی این امکان را فراهم می سازد که محققین با تغییر پارامترهای تاثیرگذار بر راندمان پیل های سوختی میکروبیولوژیکی و بدون انجام آزمایشات متعدد و زمان بر بتوانند تغییرات حاصل در توان تولید شده را پیش بینی نموده و به اصلاح طرح خود بپردازند. در این تحقیق سعی شده است مدلی مناسب برای پیش بینی چنین تغییراتی ارائه شود.
درآمدی بر پیل سوختی میکروبیولوژیکی
فصل اول : درآمدی بر پیل سوختی میکروبیولوژیکی
پیل سوختی میکروبی به راکتوری اطلاق می شود که انرژی شیمیایی ذخیره شده در پیوندهای شیمیایی ترکیبات آلی را از طریق واکنش های کاتالیستی میکروارگانیسم ها و تحت شرایط بی هوازی به انرژی الکتریکی تبدیل کند. سالهاست که دانشمندان به این موضوع پی برده اند که می توان مستقیما” و با بهره گرفتن از باکتری ها، مواد آلی را تجزیه کرد و الکتریسیته تولید نمود. در تصفیه فاضلاب نیز می توان از MFC ها برای تجزیه مواد آلی استفاده نمود. علاوه براین، طی مقالاتی سعی شده که از MFC ها به عنوان سنسورهای بیولوژیکی از قبیل سنسورهای نمایشگر BOD استفاده شود. توان خروجی و بازدهی کلمب در MFC ها تحت تاثیر عواملی نظیر: نوع میکروبهای موجود در سلول آند، پیکربندی MFC و شرایط عملیاتی می باشد. در حال حاضر کاربرد های عملی MFC ها محدود می باشد زیرا میزان توان خروجی آنها پایین و در حد چند هزار میلی وات بر مترمربع (mW/m2) می باشد. دانشمندان در تلاشند تا عملکرد MFC ها را بهبود بخشیده و هزینه های ساخت و عملیاتی آنها را کاهش دهند. مقاله حاضر در تلاش است تا مروری کلی بر پیشرفت های اخیر در مطالعه و پیشبرد MFC ها داشته و بیشتر، پیکربندی و بازدهی MFC ها تشریح شده است.
افزایش روزافزون استفاده بی رویه از سوخت های فسیلی، جهان را با بحران انرژی ماجه ساخته است. انرژی تجدیدپذیر بیولوژیکی یکی از گزینه های مناسب برای جبران بخشی لز نیاز جوامع بشری به انرژی می باشد. اخیرا”، مطالعات زیادی برای توسعه روش های مختلف تولید انرژی انجام می گردد. در این میان، تولید الکتریسیته از منابع تجدیدپذیر که دی اکسیدکربن به محیط انتشار نمی کند بیش از هر روش دیگری مورد توجه است (Lovley، 2006، Davis و Hingson، 2007). اخیرا”، تکنولوژی پیل های سوختی میکروبی، MFCها، که انرژی ذخیره شده در پیوندهای ترکیبات آلی را از طریق واکنشهای کاتالیستی توسط میکروارگانیسم ها به انرژی الکتریکی تبدیل می کند مورد توجه ویژه ای واقع شده است (Allen و Bennetto، 1993؛ Gil و همکارانش، 2003؛ Moon و همکارانش، 2006؛ Choi و همکارانش، 2003).
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول شماره (1):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر حسب جنس ………………………………………………………………………………………………………… 100
جدول شماره (2):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس وزن هنگام تولد ………………………………………………………………………………………………….. 101
جدول شماره (3):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر حسب تغذیه دوران شیرخوارگی …………………………………………………………………….…………………………………… 102
جدول شماره(4):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس سن شروع غذای کمکی ……………………………………………………………………………………………………………………… 103
جدول شماره(5):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس رتبه تولد ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 104
جدول شماره (6):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس تعداد فرزندان خانواده ……………………………………………………………………………………………………………. 105
جدول شماره (7):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس زندگی با پدر و مادر …………………………………………………………………………………………………………………….. 106
جدول شماره(8):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس سابقه بیماری مادر در دوران بارداری …………………………………………………………………………………….. 107
جدول شماره (9):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس میزان BMI مادر ………………………………………………………………………………………………………………………………… 108
جدول شماره (10):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس میزان BMI پدر …………………………………………………………………………………………………………………………. 109
جدول شماره (11):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس میزان تحصیلات مادر ……………………………………………………………………………………………………………….. 110
جدول شماره (12):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس میزان تحصیلات پدر …………………………………………………………………………………………………………………. 111
جدول شماره (13):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس شغل مادر …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 112
جدول شماره (14):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس شغل پدر ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 113
جدول شماره (15):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس شاغل بودن والدین ………………………………………………………………………………………………………………….. 114
جدول شماره (16):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس سابقه چاقی خانوادگی ……………………………………………………………………………………………………………… 115
جدول شماره (17):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس متوسط درآمد خانواده ……………………………………………………………………………………………………………….. 116
جدول شماره (18):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس تعداد وعده های غذایی …………………………………………………………………………………………………………….. 117
جدول شماره (19):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس رفتن به رستوران ……………………………………………………………………………………………………………………….. 118
جدول شماره (20):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس تعداد دفعات رفتن به رستوران در هفته …………………………………………………………………………………. 119
جدول شماره (21):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس خوردن غذا فقط در هنگام گرسنگی ………………………………………………………………………………………………….. 120
جدول شماره (22):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس خوردن غذای آماده ………………………………………………………………………………………………………………………. 121
جدول شماره (23):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس خوردن میان وعده …………………………………………………………………………………………………………………….. 122
جدول شماره (24):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس مصرف نوع میان وعده ………………………………………………………………………………………………………………. 123
جدول شماره (25):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس دفعات مصرف تنقلات ……………………………………………………………………………………………………………… 124
جدول شماره (26):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس مصرف غذاهای پرچرب ……………………………………………………………………………………………………………… 125
جدول شماره (27):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس مصرف صبحانه
………………………………………………………………………………………………………………………… 126
جدول شماره (28):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس دفعات مصرف صبحانه …………………………………………………………………………………………………………….. 127
جدول شماره (29):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس نظر والدین در مورد خوردن کودک در مقایسه با همسالان ………………………………………………………………. 128
جدول شماره (30):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس ساعات فعالیت بدنی در هفته …………………………………………………………………………………………………….. 129
جدول شماره (31):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس عضویت در باشگاه ورزشی ………………………………………………………………………………………………………… 130
جدول شماره (32):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس ساعات ورزش در باشگاه در هفته …………………………………………………………………………………………… 131
جدول شماره (33):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس رفتن به مهدکودک یا پیش دبستانی ……………………………………………………………………………………………. 132
جدول شماره (34):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس ورزش کردن در مهدکودک یا پیش دبستانی …………………………………………………………………………….. 133
جدول شماره (35):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس دفعات ورزش در مهدکودک یا پیش دبستانی در هفته …………………………………………………………….. 134
جدول شماره (36):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس شدت ورزش یا بازی ……………………………………………………………………………………………………………… 135
جدول شماره (37):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس ساعت به خواب رفتن در شب ………………………………………………………………………………………………………… 136
جدول شماره (38):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس بیدار شدن در طول شب …………………………………………………………………………………………………………………… 137
جدول شماره (39):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس دفعات بیدار شدن از خواب در طول شب ………………………………………………………………………………….. 138
جدول شماره (40):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس ساعات خواب کودک در شبانه روز …………………………………………………………………………………………. 139
جدول شماره (41):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس ساعات تماشای تلویزیون …………………………………………………………………………………………………………… 140
جدول شماره (42):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس ساعات بازیهای کامپیوتری ………………………………………………………………………………………………………. 141
جدول شماره (43):ضرایب رگرسیونی پیش بینی کننده های اضافه وزن وچاقی کودکان بر اساس مدل لجستیک رگرسیون …………………………………………………………………………………… 143
زمینه پژوهش:
انسان محور توسعه است وسلامت انسان رمز توسعه محسوب می شود. همه ما میخواهیم سلامت باشیم اما بسیاری از ما نمیدانیم که سلامتی چیست و چگونه بدست می آید. انسانها تعاریف متفاوتی از سلامتی دارند، بعضی آن را به صورت منفی یعنی “نداشتن بیماری” و بعضی به صورت مثبت یعنی” بالاترین حد خوب بودن” تعریف می کنند تا جایی که دو نفر انسان سالم ممکن است درک متفاوتی از سلامتی خود داشته باشند. تعاریفی که انسانها از سلامتی دارند بر عملکرد آنها برای تامین ، حفظ وارتقاء سلامتی تاثیرمی گذارد(1).
عمومأ عوامل تعیین کننده سلامتی به سه دسته تقسیم می شوند که شامل ژنتیک ، محیط و سبک زندگی می باشند.این سه عامل تشکیل سه ضلعی را می دهند که دائما در حال تعاملند. اگر چه وضعیت سلامت فرد به صورت اولیه تحت تاثیر عوامل ژنتیکی قرار می گیرد اما دیده شده است که فاکتورهای محیط و سبک زندگی به طور قوی بر سلامت شخص اثر می گذارند ، به طوری که متخصصان بهداشتی امروزه سبک زندگی را یکی از مهمترین فاکتورهای موثر بر سلامتی می دانند(2).
یکی از مشکلات مربوط به سلامتی که ارتباط تنگاتنگی با شیوه زندگی دارد معضل چاقی در جامعه امروز می باشد امروزه افزایش وزن وچاقی روی سلامت بسیاری از افراد در جوامع مختلف تاثیر سوء گذاشته است. برخلاف گذشته كه تصور می شد افراد چاق،افراد سالم وقوی هستند. امروزه ثابت شده است كه این افراد نه تنها قوی نیستند بلكه بیشتر بیمار شده و عمر كوتاه تری دارند (4).
امروزه تعداد افراد چاق در حال افزایش است واین مشکل که درگذشته ای نه چندان دور مشکل کشورهای پیشرفته وصنعتی محسوب می شد هم اکنون در تمام نقاط جهان واز جمله در کشورهای در حال توسعه که معمولأ کمبودهای غذایی مشکل اصلی تغذیه ای است نیز در حال افزایش است. علاوه بر این کاهش سن ابتلاء به چاقی وشیوع آن درکودکان ونوجوانان نیز اهمیت زیادی دارد، زیرا چاقی در این سن تاثیر بیشتری بر سلامتی می گذارد در بسیاری از موارد ، چاقی دوران بزرگسالی از کودکی آغاز می شود و پیشگیری موثر به نحوه برخورد وکنترل چاقی در دوران کودکی بستگی دارد(4).
در واقع چاقی وضعیتی است که در آن ذخایر چربی در بدن افزایش یافته و به حدی برسد که به سلامت فرد آسیب برساند. همچنین طبق تعریف اضافه وزن شرایطی است که در آن وزن فرد از مقدار استاندارد آن بر طبق قد تجاوز کند(19).
اما در مورد کودکان اضافه وزن وچاقی براساس منحنی های استاندارد نمایه توده بدنی ( BMI) برای سن وجنس طبق مرجع مرکزپیشگیری وکنترل بیماریها(CDC) وبر اساس حدود مرزی BMI بین صدک 85 تا 95 به عنوان اضافه وزن و صدک 95 وبیشتر به عنوان چاق تعریف شده است(4).
چاقی در دوران کودکی و نوجوانی به ویژه طی دهه دوم زندگی به عنوان یک پیش بینی کننده قوی چاقی بزرگسالی مطرح است. شیوع چاقی در میان کودکان و نوجوانان در بسیاری از کشورهای جهان حتی در کشورهایی که در آنها سوء تغذیه ناشی از کمبود دریافت هنوز یک مشکل سلامت عمومی است ، در حال افزایش است(5).
بر این اساس بین چاقی دوران کودکی با افزایش احتمال چاقی دوران بزرگسالی ومشکلات جسمی ناشی از آن یک ارتباط تنگاتنگ وجود دارد، امروزه اضافه وزن وچاقی یک بیماری مزمن است که به صورت یک معضل بهداشتی درآمده است ویکی از جدی ترین چالش های سلامتی عمومی در قرن 21 می باشد(11).
در سال 2007 برآورد شده است که در سطح جهان حدود 22 میلیون کودک زیر 5 سال اضافه وزن داشتندوبیشتر از 75 درصد کودکان مبتلا به اضافه وزن وچاقی در کشورهای با درآمد کم ومتوسط زندگی می کنند. نه تنها میزان شیوع چاقی دوران کودکی چالش برانگیز است بلکه سرعت شیوع آن نیز افزایش یافته است (6).
شیوع چاقی در کودکان افزایش چشمگیری پیدا کرده است. داده های مربوط به سالهای 2010-2009 نشان می دهند که 15 درصداز کودکان آمریکایی2تا 19ساله دارای اضافه وزن هستند که این میزان در سال 2006 تقریبأ 13 درصد بوده است. بیشترین میزان شیوع چاقی در گروه هایی دیده شده است که دارای بیشترین میزان اضافه وزن می باشند وهمچنین در گروه های قومی خاص نظیر سیاهپوستان آمریکایی که بیش از 30 درصد کودکان آنها اضافه وزن دارند(7).
درایالات متحده آمریكا متوسط شیوع اضافه وزن وچاقی در كودكان به ترتیب 22 درصد و11 درصد گزارش گردید.در حالی كه در ایالت كارولینا آمریكا شیوع آنها به ترتیب 4/32 درصد و4/16 درصد بوده ،كه درنژاد سیاه 54 درصد دختران و45 درصد پسران اضافه وزن یا چاقی داشته اند.براساس مطالعات انجام شده، شیوع اضافه وزن كودكان در اسپانیا وایتالیا 40 درصد،كانادا 3/25 درصد،یونان 22 درصد،تركیه 6/10درصد،هند 10 درصد ،مالزی 3/16 درصد ،قطر 6/28 درصد وكویت 30 درصد گزارش گردید(8).
: سوختگی یکی از مهمترین حوادثی است که سلامت کودکان را تهدید می کند، از جمله رایجترین صدمه و سومین علت مرگ و میر در این گروه سنی میباشد. با توجه به تفاوتهای فرهنگی، اجتماعی و اقلیمی در جوامع مختلف، بررسی عوامل مرتبط با سوختگی در هر منطقه بسیار مهم میباشد.
هدف: این تحقیق تعیین عوامل مرتبط با سوختگی در کودکان 6-1 سال مراجعه کننده به مرکز آموزشی درمانی سوانح سوختگی ولایت شهر رشت میباشد.
مواد و روشها: پژوهش حاضر یک مطالعه مقایسه ای مقطعی میباشد. نمونههای مورد پژوهش 350 کودک 12 ماه تا 6 سال میباشند که در مراکز آموزشی و درمانی ولایت و 17 شهریور، بیمارستانهای رسول اکرم، گیل و آریا پذیرش شده بودند. از این تعداد 175 نفر به عنوان گروه کودکان با سوختگی و 175 نفر گروه کودکان بدون سوختگی مورد بررسی قرار گرفتند. روش نمونه گیری در هر دو گروه بصورت تدریجی بود. جهت گردآوری داده ها از پرسشنامهای شامل سه بخش مشخصات فردی، خانوادگی و محیطی استفاده گردید. پس از جمع آوری اطلاعات، داده ها توسط نرم افزار16SPSS با آزمونهای من ویتنی یو، کایدو، تست دقیق فیشر، رگرسیون لجستیک چندگانه تجزیه و تحلیل شدند.
نتایج: نتایج پژوهش نشان داد از بین عوامل فردی، سن کودک، مکانی که کودک بیشتر وقت خود را میگذراند و از بین عوامل خانوادگی، سن مادر، میزان تحصیلات پدر، سطح درآمد ماهانه و ازبین عوامل محیطی، زیر بنای منزل، تعداداتاق خواب، نوع آشپزخانه، دور از دسترس بودن مواد سوختی و آتشزا و مواد شوینده بین دو گروه اختلاف معنیدار آماری وجود داشت.
نتیجه گیری نهایی: طبق یافته های این پژوهش احتمال سوختگی در کودکان کم سنی که بیشتر وقت خود را در اتاق خواب میگذرانند که مادرانی کم سن و پدرانی با سطح تحصیلات پایین دارند و دارای خانوادهای کم درآمد هستند، بیشتر است همچنین احتمال سوختگی در کودکانی که در منازلی با آشپزخانهی بدوندر، زیر بنای بالا و تعداد اتاق کم زندگی می کنند و به مواد آتشزا و شوینده دسترسی دارند بیشتر است.
کلید واژه ها: سوختگیها، عوامل خطر، کودکان
فهرست مطالب صفحه
فصل اول
زمینه پژوهش ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 9
اهداف پژوهش (هدف کلی و اهداف ویژه) …………………………………………………………………………………………… 14
سوالات پژوهش …………………………………………………………………………………………………………………………………. 15
تعریف واژه ها …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 16
پیش فرضها ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 18
محدودیتهای پژوهش ………………………………………………………………………………………………………………………. 18
فصل دوم
چهارچوب پژوهش ……………………………………………………………………………………………………………………………… 20
مروری بر مطالعات گذشته …………………………………………………………………………………………………………………. 41
فصل سوم
نوع پژوهش ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 54
جامعه ی پژوهش ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 54
نمونههای مورد پژوهش …………………………………………………………………………………………………………………….. 54
مشخصات واحدهای مورد پژوهش ………………………………………………………………………………………………………55
محیط پژوهش ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 55
روش تعیین حجم نمونه ……………………………………………………………………………………………………………………… 55
ابزار گردآوری داده ها ………………………………………………………………………………………………………………………… 56
تعیین اعتبار علمی ابزار ………………………………………………………………………………………………………………………. 57
تعیین اعتماد علمی ابزار……………………………………………………………………………………………………………………….. 57
روش نمونه گیری و گردآوری داده ها…………………………………………………………………………………………………… 57
تجزیه و تحلیل داده ها………………………………………………………………………………………………………………………….. 58
ملاحظات اخلاقی ………………………………………………………………………………………………………………………………… 60
فصل چهارم
یافته های پژوهش ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 63
جداول ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 64
فصل پنجم
تفسیر نتایج پژوهش …………………………………………………………………………………………………………………………… 87
نتیجه گیری نهایی …………………………………………………………………………………………………………………………….. 103
کاربرد یافته ها در پرستاری ……………………………………………………………………………………………………………… 106
پیشنهادات بر اساس یافته ها ……………………………………………………………………………………………………………… 108
فهرست منابع …………………………………………………………………………………………………………………………………… 109
ابزار گردآوری داده ها (ضمیمه) ……………………………………………………………………………………………………….. 116
فهرست جداول صفحه
جدول شماره (1): توزیع فراوانی سوختگی در گروه کودکان با سوختگی …………………………………………… 63
جدول شماره (2): توزیع سن کودکان در دو گروه کودکان باسوختگی و بدون سوختگی …………………… 67
جدول شماره (3): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات فردی (جنس کودک و ترتیب تولد و سابقه بیماری) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ……………………………………………………… 68
جدول شماره (4): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات خانوادگی(سن و تحصیلات والدین) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ……………………………………………………………………………..70
جدول شماره (5): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات خانوادگی (سابقه بیماری و اعتیاد والدین) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی…………………………………………………………………. 73
جدول شماره (6): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب وضعیت اشتغال والدین در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ………………………………………………………………………………………………………………… 74
جدول شماره (7): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات خانوادگی (وضعیت تأهل، نوع و تعداد اعضای خانواده) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی……………………………………………75
جدول شماره (8): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات خانوادگی (محل سکونت، وضعیت مسکن و آگاهی از روش های پیشگیری از سوختگی) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 77
جدول شماره (9): میانگین و انحراف معیار زیر بنای منزل در دو گروه با سوختگی و بدون سوختگی …77
جدول شماره (10): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات محیطی (آشپزخانه مجزا، مکان و نوع آشپزخانه، طبخ در آشپزخانه) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 79
جدول شماره (11): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مشخصات محیطی (وسیله آشپزی و گرمایش و نوع سوخت) در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی …………………………………………………….. 80
جدول شماره (12): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب سایر مشخصات محیطی ……………………….. 81
جدول شماره (13): ضرایب رگرسیونی عوامل فردی، خانوادگی و محیطی مرتبط با سوختگی بر اساس مدل رگرسیون لوجستیک چندگانه ………………………………………………………………………………………………………………… 84
فهرست نمودارها صفحه
نمودار شماره (1): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مکانی که کودک بیشتر وقت خود را میگذراند در دو گروه کودکان باسوختگی و بدون سوختگی……………………………………………………………………………….. 69
نمودار شماره (2): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب سن مادر در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی……………………………………………………………………………………………………………………………………. 71
نمودار شماره (3): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب میزان تحصیلات پدر در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ………………………………………………………………………………………………………………… 72
نمودار شماره (4): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب درآمد ماهانهدر دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ………………………………………………………………………………………………………………………………. 76
نمودار شماره (5): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب تعداد اتاق خواب در دو گروه کودکان با سوختگی و بدون سوختگی ………………………………………………………………………………………………………………… 78
نمودار شماره (6): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب دور از دسترس بودن مواد آتشزا …………. 82
نمودار شماره (7): توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب دور از دسترس قرار دادن مواد شوینده …. 83
زمینۀ پژوهش
آسیبها شایعترین علت مرگ در طی دوران کودکی و نوجوانی بعد از چند ماه اول زندگی بوده و نشانگر یکی از مهمترین علل قابل پیشگیری مرگ و میر و ناتوانیها در طب اطفال میباشند (1). همواره حوادث به عنوان یک چالش مهم و در عین حال پیچیده نظام سلامت و بهداشت كودكان مطرح می باشند. طبق آمارها بین 30-20% مصدومین حوادث بیمارستان های عمومی و اورژانس را كودكان زیر 16 سال تشكیل می دهند (2). کودکان به دلیل داشتن بافتهای در حال رشد، در مقابل مخاطرات محیطی و بیماریها کاملاً آسیب پذیر بوده و در دوران بزرگسالی نیز دچار عوارض ناشی از صدمات دوران کودکی میشوند. دو سوم بیماریهای بزرگسالان، مرتبط با زندگی افراد در سنین کودکی و نوجوانی در محیطهایی است که سلامتی را به خطر میاندازد (3). اگر چه حوادث غیر عمدی در کشورهای در حال توسعه، نسبت به کشورهای توسعه یافته، بخش کمتری را شامل میشوند، ولی وجود معلولیت و ناخوشی ناشی از آن اساساً جهت شکوفایی و قابلیت تبدیل شدن به بزرگسالانی سالم و خلاق و شاداب، وضعیت مأیوس کننده ای را برای کودکان فراهم آورده است (1). مرحله تکاملی کودک می تواند پیش بینی کننده انواع صدماتی باشد که بیشترین احتمال وقوع را دارد. به طوریکه کودک نوپای کنجکاو ممکن است افتادن و برخورد با اشیاء را تجربه کند، و به محض ورود به مرحله بعدی تکامل به دلیل اشتغال به بازی در معرض صدمات محیطی مثل حوادث رانندگی و سوختگی قرار گیرد (4).
سوختگی یکی از مهمترین حوادثی است که سلامت کودکان را تهدید می کند، و از جمله رایجترین صدمه و سومین علت مرگ و میر در این گروه سنی میباشد (6،5). بر اساس تعریف سازمان بهداشت جهانی (WHO)[1] صدمات سوختگی از جمله آسیبهای عمدی و غیر عمدی است که ناشی از در معرض قرار گرفتن حرارت، الکتریسیته و مواد شیمیایی میباشد (7) آسیب های سوختگی یکی از علتهای مرگ و میر در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه میباشند و خسارات مالی و جانی قابل توجهی به بیماران و خانوادههای آنها در جوامع مختلف وارد می کنند (10،9،8).
بطور معمول 5 درصد از پذیرش بیماران در بیمارستانها به دلیل صدمات ناشی ازسوختگی است (8). طبق آخرین گزارش سازمان بهداشت جهانی و یونیسف[2] (2009)، سوختگی ناشی از آتش عامل مرگ حدود914700 کودک در سال است (11)، که 11 درصد از موارد مرگ در کودکان زیر 5 سال گزارش شده است(1). نرخ مرگ و میر ناشی از سوختگی در کشورهای با درآمد کم و متوسط ١١ برابر کشورهای با درآمد بالا است (11)، که این میزان برابر با 3/4 در هر 100000 نفر در مقابل 4/0 در هر 100000 نفرمیباشد. همچنین در کشورهای توسعه یافته میزان بستری موارد سوختگی در کودکان زیر 5 سال بیشتر است ( 12). سالانه در ایالات متحده آمریکا 2/1 میلیون نفر نیازمند مراقبتهای پزشکی ناشی از سوختگی هستند. تقریباً 40-30 درصد ازاین بیماران در سنین زیر 15 سال قرار دارند، که میانگین سنی آنها 32 ماه است.( 13،14،1) از این میان هر ساله 3000 کودک در اثر سوختگی جان خود را از دست میدهند. همچنین در هر سال 5/3 میلیارد دلار صرف درمان بیماران سوخته می شود (14،13،8). در ایران نیز صدمات ناشی از سوختگی یکی از مهمترین علتهای مرگ و میر میباشد (15). در آماری که وزارت بهداشت و درمان آموزش پزشکی در سال 1386 اعلام نمود، سالیانه بیش از 100000 مورد سوختگی در ایران تحت درمان قرار میگیرند که سهم کودکان از این میان بیش از (50%) میباشد. همچنین اظهار کردند میزان بروز سوختگی بیش از این تعداد میباشد اما به دلیل خود درمانی در منزل آمار دقیقی در دست نیست. رئیس ادارهی پیشگیری از سوانح و حوادث وزارت بهداشت نیز بیان كردند: بر اساس آخرین آمار كشوری، بیشترین حادثه در كودكان زیر 10 سال، حوادث سوختگی با شیوع 48/6 درصد از كل حوادث میباشد، و حوادث سوختگی بالاترین میزان مرگ را داشته است (16). بر اساس آمارهای موجود در بیمارستان سوانح سوختگی گیلان در سال 1387 از کل 7341 نفر پذیرش بیمارستان، 334 کودک زیر شش سال بودند (17). این در حالی است که جمعیت کودکان 6-1 سال استان گیلان 176145 نفر میباشد (18). مطالعهی هادیان جزی و همکاران (1381) در تهران نشان داد بیشترین میزان وقوع سوختگی در کودکان سن 5 و زیر 5 سال میباشد و میزان مرگ و میر کودکان را 8/4 درصد گزارش نمودند (19). شیوع سوختگی نیز در دختران و پسران متفاوت میباشد. طبق آمارهایی که یونیسف گزارش نموده است، سوختگی در دختران 9/4 در هر 100000 نفر در مقابل 3 در هر 100000 نفر پسر است (12).
موکاروگویزا[3] در سال 2009 مینویسد عوامل زیادی در بروز سوختگی کودکان نقش دارد که در مطالعات اخیر به عوامل فردی، خانوادگی و محیط خانه بیشتر توجه گردیده است (20). پاربهو و همکاران[4] (2009) در مطالعه خود بیان کردند که توجه به ویژگیهای فردی و خانوادگی، اجتماع و سیاستها و قوانین بهداشت و سلامت کشور برای کاهش عوامل خطر سوختگی بسیار مهم هستند (21).
کودکان کمتر از 5 سال به دلیل حس کنجکاوی نامحدود ذاتی برای کنکاش در محیط، تحرک زیاد و عدم تجربه در درک خطرها مستعدترین گروه برای آسیبهای حرارتی هستند (24،23،22،12). این کودکان خود را به این سو و آنسو میرسانند، میدوند، بالا میروند، انگشتان خود را در هر سوراخی فرو می کنند، ریخت و پاش می کنند، اشیاء را از جای خود بیرون میآورند و تقریباً هر چه را میبینند به دهان میبرند (25)، این فرایند یادگیری طبیعی موجب می شود تا آنان با اشیایی که می تواند باعث سوختگی آنها گردد تماس پیدا کنند (12). به این ترتیب، کودکان اولین حادثه را در داخل منزل تجربه می کنند (28،27،26) و از میان حوادث مختلفی که در خانه رخ میدهد، سوختگی شایع ترین حادثه در منزل برای کودکان و شیرخوران میباشد (29،28،26). در بررسیهای انجام شده، از میان مجموعه عوامل مؤثر در سوختگی کودکان در منزل عدم وجود مرز مشخص برای آشپزخانه و وجود تعداد زیاد اتاق از دلایل افزایش بروز سوختگی در کودکان میباشد (30). تقریباً 75 درصد از سوختگیهای کودکان سن پایین به دلیل آب داغ و بخار آب میباشد (12) که اغلب در زمان انجام فعالیت های روزانه مانند استحمام و آشپزی رخ می دهند (32،31).
برمن[5] (1388) نیز مینویسد: بیش از 90 درصد از سوختگی های کودکان به دنبال غفلت والدین رخ می دهند (1). ناترر[6] (2009) و چستر[7] (2006) نیز در مطالعه خود بر آگاهی دادن والدین از خطرات موجود در محیط منزل و پیشگیری از سوختگی تأکید نموده اند (33،32). خطر سوختگی در کودکانی که در خانواده های بحران زده و پر استرس زندگی می کنند بیشتر است (34). بطوریکه تقریباً 18 درصد از سوختگیها به دلیل سوء رفتار با کودکان مثل داغ نمودن آنها میباشد (1). اکثر قربانیانی که مورد سوء رفتار قرار میگیرند پسران 2 سال و بالاتر از 2 سال هستند، و غالباً بوسیله والدین، خواهر و برادر و شخص مراقبت کننده انجام می شود، فرو بردن در آب داغ نیز شایعترین صدمه به نظر میرسد (4). راجو[8] و آهوجا[9] (2004) سطح تحصیلات پایین والدین، درآمد پایین، تعداد زیاد اعضای خانواده و فقر را نیز از عوامل خطر مرتبط با سوختگی بیان می کنند (35). همچنین بیشارا و همکاران[10] (2009) در مطالعه خود اشاره کردند که نوع خانواده و زندگی در خانههای غیر استاندارد خطر سوختگی را افزایش میدهد (36).
سوختگیهای وسیع موجب بروز عوارض شدیدی میشوند، بطوریکه کودکان و خانوادههای آنها درد و رنج بسیاری را تجربه مینمایند (37،13،12). تعویض پانسمان روزانه و دبرید زخم باعث می شود که کودکان درد زیادی را متحمل شوند، همچنین بازتوانی طولانی مدت یکی از چالشهایی است که آنها را درگیر می کند. اغلب در طی بهبودی کشیدگی و جمعشدگی (کنترکچر)[11] و اسکار هیپرتروفیک[12] نیز گسترش پیدا می کند (38). این عوارض سبب از بین رفتن عملکرد و بد شکلی عضو سوخته و همچنین مشکلات روانی در کودکان میگردد که زندگی آیندهی آنان را مشکلتر مینماید. بر اثر شدت سوختگی، ممکن است بیماران طی سالها بعد از حادثه نیز تحت عمل جراحی ترمیمی قرار بگیرند، که این امر سبب تداوم مشکلات جسمی و روانی کودکان میگردد (39).
مطالعات انجام شده نشان داد که بعد از وقوع سوختگی رایجترین اختلالات در کودکان کابوسهای شبانه و شب ادراری میباشد و ترس از بیهوشی، جراحی و طرد شدن از اجتماع نیز موجب بروز افسردگی پس از سوختگی در کودکان میگردد (40،41). انجمن مراقبت از بیماران سوخته در انگلستان اظهار می کند ایزولاسیون اجتماعی کودکان می تواند سبب کاهش اعتماد به نفس آنان شده و در رشد و تکامل روانی کودکان اختلال ایجاد نماید که این مسئله سبب بروز مشکلات تحصیلی در کودکان می شود (42). سوختگی های شدید کودکان، علاوه بر آسیب جسمی و روانی و ایجاد دردهای طولانی، هزینه های پزشکی زیادی را به خانواده و سیستم بهداشتی و درمانی تحمیل می کنند (13،14). همچنین بیش از نیمی از ناتوانی های کودکان 14-0 سال به دلیل سوختگی میباشد (39). در ایران نیز سوختگی به عنوان دومین عامل ایجاد معلولیت گزارش شده است (43). بعلاوه سوختگی در مقایسه با دیگر صدمات جسمی کودکان، به مراقبت های ویژه، بستری طولانی مدت و درمانهای متنوعتر نیاز دارد (12).
از آنجایی که سوختگی سبب بروز عوارض جسمی و روحی شدید کودکان میگردد، و می تواند آیندهی تحصیلی و رشد اجتماعی آنها را تحت تأثیر قرار دهد و از طرفی بیمارستان سوانح سوختگی در استان گیلان جدید التأسیس بوده، هیچگونه اطلاعات اختصاصی در مورد سوختگی کودکان در دسترس نیست. با توجه به وجود تفاوتهای فرهنگی، اجتماعی و اقلیمی در جوامع مختلف، عوامل خطر متفاوتی می تواند در بروز سوختگی کودکان نقش داشته باشند. به همین دلیل بررسی عوامل مرتبط با سوختگی در هر منطقه بسیار مهم است. لذا پژوهشگر با در نظر گرفتن موارد فوق، تجربه کاری و تماس نزدیک با کودکان سوخته بر آن شد که مطالعه ای در مورد عوامل مرتبط با سوختگی کودکان انجام دهد تا شاید با شناسایی این عوامل و انتشار نتایج حاصل از آن به دانشگاه علوم پزشکی گیلان، برنامه ریزیهای مدون آموزشی و بهداشتی در جهت کاهش میزان سوختگی در کودکان صورت پذیرد. به این ترتیب در راستای ارتقاء سطح سلامت کودکان گامی هر چند کوچک برداشته شود.
امروزه حدود 90 درصد مبادلات تجارت جهانی از طریق دریاها و بهوسیله کشتیرانی انجام میگیرد و نقش و اهمیت بنادر بهعنوان پایانههای حملونقل دریایی در پاسخگویی به این حجم عظیم از مبادلات کالا و مسافر، بیشازپیش نمایان میشود. در کشورهای همجوار با دریا، سواحل بهعنوان کانون فعالیتهای اقتصادی اعم از تجارت، صنعت، حملونقل کالا و مسافر، فعالیتهای تفریحی و گردشگری، شیلات و پرورش آبزیان محسوب گردیده و در همه حال فرصتهای ایده آلی را برای توسعه اقتصادی و سرمایهگذاریهای کلان فراهم میسازد. وجود قریب به 5800 کیلومتر طول سواحل کشور سبب شده است تا طی دهه های اخیر سرمایهگذاریهای قابلتوجهی در جهت ساخت و توسعه سازهها و تأسیسات ساحلی و دریایی صورت پذیرد و پیشرفتهای قابلتوجه علمی، فنی و اجرایی در زمینه طراحی و ساخت بنادر، احداث سازههای ساحلی نظیر موجشکن، اسکله، ابنیه حفاظتی و تجهیزات دریایی و بندری و سایر تأسیسات ساحلی و فراساحلی، بهنحویکه متضمن تردد ایمن شناورها باشد، حاصل گردد. رفع مشکلات فنی و اجرایی احداث انواع سازههای ساحلی و فراساحلی در محیط دریا و صرف هزینههای هنگفت اینگونه سازهها و تأسیسات مهندسی، اهتمام ویژه به طراحی مهندسی صحیح و مناسب بر طبق ضوابط، استانداردها و معیارهای طراحی را بیشازپیش ضروری میسازد]6[. بندر دیر در استان بوشهر که بزرگترین بندر صیادی ایران محسوب می شود، در پی توسعه آن در سالهای اخیر دچار مشکل نفوذ امواج به حوضچه بندر و تلاطم امواج درون آن شده و مشکلاتی برای تردد و پهلوگیری شناورهای بندر ایجاد گردید. در این تحقیق با بهره گرفتن از مدلسازی عددی، نحوه نفوذ امواج به حوضچه بندر و ایجاد تلاطم در آن بررسی می شود.
1-2. معرفی مسئله
1-2-1. آرامش و تلاطم در درون لنگرگاه
بنادر برای اینکه بتوانند نقش خود را در انواع مبادلات بین دریا و خشکی به نحوی مطلوب انجام دهند، نیازمند حوضچه آرامشی که در داخل آن امکان پهلوگیری و لنگراندازی ایمن شناورها مهیا باشد، هستند. ایجاد محدودهای امن در مقابل هجوم امواج و جریانهای دریایی و دستیابی به محوطهای آرام جهت پهلوگیری و توقف شناورها ازآنجا ضرورت مییابد که عملیات بارگیری، تخلیه، تعمیرات شناورها و تردد آن ها نیاز به سکون نسبی شناور خواهد داشت. در صورت وجود امواج نامطلوب در محدوده پهلوگیری شناور، حرکات ناخواستهای بر شناور
تحمیل میگردد که نتیجه آن از بین رفتن شرایط مناسب جهت ارتباط لازم میان شناور و ساحل و نیز احتمال بروز عوارض منفی نظیر آسیبهای جدی بر روی بدنه شناور و یا سازه اسکله خواهد بود. بنابراین در طراحی یک بندرگاه، طراحی یک حوضچه آرامش که نفوذ امواج به داخل آن کنترلشده باشد، ضرورت تام دارد]4[.
آرامش لنگرگاه مسئلهای فوقالعاده پیچیده میباشد که نهفقط عوامل فیزیکی از قبیل امواج، بادها، حرکات کشتی و مقاومت ماشینآلات فعال در برابر باد و موج بلکه عواملی که به قضاوت فردی نیاز دارد ازجمله سهولت ورود و خروج شناورها، پناه کشتیها در آبوهوای طوفانی و شرایط آستانه کار کردن در دریا را نیز شامل میشود. علاوه بر این آرامش لنگرگاه به عوامل اقتصادی از قبیل کارایی عملیات تخلیه و بارگیری کالا، نرخ فعالیت شناورها و هزینه تأسیسات مختلفی که برای بهبود آرامش لنگرگاه موردنیاز است، مربوط میشود]6[. یکی از مهمترین عواملی که به تلاطم امواج در لنگرگاه منتهی شده و اساس تعیین معیاری برای آرامش آن میباشد، امواج نفوذی از ورودی لنگرگاه میباشد.
1-2-2. ارزیابی آرامش لنگرگاه
مرسوم است نرخ وقوع امواج در یک لنگرگاه را بر اساس درصد اوقات و یا تعداد شبانهروزهایی که ارتفاع امواج یا میزان تلاطم از یک حد معین بیشتر میشود، بیان کنند. مقدار حداکثر ارتفاع مجاز موج، که مقادیر بیش از آن ناآرامی محسوب میشود و همچنین حداکثر درصد اوقاتی که ناآرامی حوضچه قابلتحمل و قابل مدیریت تشخیص داده میشود، بستگی به عوامل مختلفی دارد و نمیتوان در این رابطه مقدار آستانهای که در دنیا معتبر باشد، تعیین کرد. مقادیر مناسب برای هر بندر بستگی به نوع کاربری بندر، هدف استفاده از تأسیسات اسکله، نوع و وزن و ابعاد شناورها، روش تخلیه و بارگیری (مثلاً کانتینری یا فله)، دوره تناوب و جهت امواج، زمان لازم برای جدا شدن شناور از اسکله و عوامل دیگر دارد. علاوه بر این فرهنگ و میزان مدیریت پذیری استفاده کنندگان از بندر و میزان امکانات مدیریت بندر هم در تعیین درصد اوقاتی که ناآرامی حوضچه قابلتحمل تشخیص داده میشود، نقش دارند. حتی ممکن است مقادیر مناسب برای قسمتهای مختلف حوضچه یک بندر نیز یکسان نباشند (مثلاً اسکله تخلیه و بارگیری یا پارکینگ). بهعنوان نمونه تعدادی از بنادر صیادی ایران بر اساس حد مجاز ارتفاع موج شاخص برابر با 3/0 متر در مقابل اسکله و 5/0 متر در محل پارک لنجها طراحی شدهاند و درصد اوقات عدم آرامش را بین 5/2 تا 5 درصد منظور کردهاند. از طرف دیگر در بنادر نفتی که پذیرای شناورهای بسیار بزرگ نفتکش هستند، ارتفاع مجاز تا حدود 1 متر نیز در طراحیها استفاده شده است؛ بهطوریکه بعضی از اسکلههای نفتی اصولاً فاقد موجشکن بوده و شرایط طبیعی دریا را مزاحم تلقی نمیکنند (مثلاً اسکله جزیره خارک). همچنین میتوان به تفاوت درصد اوقات ناآرامی قابلتحمل برای شناورهای نفتکش و شناورهای حمل میعانات گازی اشاره کرد که ناشی از توانایی نفتکشها برای جدا شدن سریع و به هنگام از اسکله در هنگام دریافت هشدار و عدم امکان جدا شدن سریع برای شناورهای حمل میعانات گازی میباشد]6[. بااینحال برای حوضچهای که روبروی تأسیسات پهلوگیری قرار گرفته و بهمنظور آمادهسازی یا مهار شناورها استفاده میشود، آرامش در یک تراز خاص باید به 5/97 درصد یا بیشتر روزهای سال برسد، بهجز در مواردی که استفاده از تأسیسات پهلوگیری یا محوطه جلوی تأسیسات پهلوگیری برای هدف خاصی دستهبندی شده باشد. حد ارتفاع موج در حوضچه مقابل تأسیسات پهلوگیری برای جابهجایی کالا باید با توجه به نوع، اندازه و مشخصات انتقال بار شناور تعیین گردد. به این منظور میتوان از مقادیر جدول 1-1 استفاده نمود]7[.
هنگامی که هوای مرطوب نزدیک سطح سرد به دمای زیر دمای انجماد آب برسد برفک تشکیل می شود. وجود برفک کم و بیش مشکلاتی را ایجاد می کند. از جمله در مبدلهای هوایی گرچه عملکرد حرارتی مبدل در مراحل اولیهی تشکیل برفک به دلیل افزایش سطح انتقال حرارت به میزان کمی افزایش مییابد ولی با گذشت زمان نه تنها این مشخصه از بین میرود، بلکه برفک به عنوان یک عایق حرارتی بین سطح سرد و جریان آزاد هوا عمل می کند و مشخصههای انتقال حرارت را به شدت کاهش میدهد.
تشکیل برفک در وسیلههای حمل و نقل نیز اثرهای قابل توجهی دارد. تشکیل برفک بر روی بالهای هواپیما (در شب به دلیل تشعشع سطح هواپیما با آسمان، دمای سطح هواپیما از هوای اطراف کمتر می شود) وضعیت آیرودینامیکی آن را تغییر داده و اثر نامطلوبی بر حرکت هواپیما دارد.
این معضل در صنعت حمل و نقل ریلی نیز وجود دارد که با یخ زدگی سوپاپهای ترمز سبب بروز مشکل در کنترل قطار می شود.
تشکیل برفک در یخچالها سبب کاهش کارآیی یخچالها می شود.
به جز این در یک سیستم با جریان هوای فوق اشباع نیز این پدیده دیده می شود. جریان هوای فوق اشباع در موقعی که رطوبت هوا زیاد و دمای محیط نسبتا کم باشد اتفاق میافتد. در یخچالهای صنعتی، به دلیل حرکت هوای سرد و گرم در نزدیکی درها، و مخلوط شدن هوای گرم مرطوب با هوای سرد خشک درون یخچال میتوان انتظار تشکیل هوای فوق اشباع را داشت. هنگامی که حالت فوق اشباع در هوایی که دمای آن بالای دمای انجماد آب باشد، رطوبت موجود در هوا به صورت قطرات ریز آب در جریان هوا تبدیل می شود (حالت مه) و اگر دمای هوا زیر دمای انجماد باشد، “مه یخ زده ” تشکیل میگردد.
در این پروژه، در فصل اول به مروری بر کارهای گذشته پرداخته می شود. در فصل دوم به معرفی مشخصات دستگاه آزمایش موجود و روش انجام آزمایش پرداخته می شود. در فصل سوم، داده های آزمایشگاهی در جریان طبیعی هوای مرطوب مورد بررسی قرار گرفته است
و در فصل چهارم، داده های آزمایشگاهی در جریان اجباری هوای مرطوب و مقایسه آن با داده های آزمایشگاهی در جریان طبیعی مورد بررسی قرار گرفته است و در فصل پنجم، بررسی تجربی رشد لایهی برفک و نتیجههای حاصل از این پروژه که در آزمایشگاه سیستمهای انرژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر صورت گرفتهاست ارائه می شود و درستی داده های حاصل از حل عددی- تحلیلی مورد بررسی قرار میگیرد. در نهایت نتیجه گیری کلی و پیشنهادهایی برای کارهای اینده ارائه شده است.
1-1- روشهای بررسی پدیده تشکیل برفک
شناخت از نحوه تشکیل، مکانیزم رشد و نیز عاملهای موثر بر برفک می تواند به روشهای مقابله با برفک و طراحی سیستمهای برفکزدا کمک شایانی کند. بدین منظور کارهای زیادی برای مدل کردن رفتار برفک انجام شده است که به طور کلی کارهای انجام شده در این زمینه را میتوان به سه دسته کلی تقسیم نمود که در زیر به آنها اشاره می شود:
1-1-1- مطالعه مرحله جوانهزنی برفک بر روی سطحهای مختلف
کارهای اولیه در این زمینه توسط فلچر[2] ]1[ انجام شد. وی مرحلههای تشکیل برفک را به دو مرحله جوانهزنی و رشد کریستالی برفک تقسیم کرد.
پروسهی جوانهزنی نیازمند آن است که جوانهها بر انرژی گیپس تغییر فاز غلبه کنند و این زمانی رخ میدهد که جزء بخار در حالت فوق اشباع باشد. ساندرز[3] ]2 [تحقیقهای خود را بر روی علت عدم یکنواختی تشکیل برفک روی سطح متمرکز کرد و بیان نمود که ناهماهنگی انرژی سطح، بر تشکیل اولیهی برفک اثر گذار است.
با مطرح شدن فوق اشباع بودن بخار روی سطح سرد به هنگام شکل گیری برفک درجه فوق اشباعی توسط هراجی و باربر[4] ]3[ تعریف شد. سنگوپتا و شریف[5] ]4[ پدیده جوانهزنی را روی استوانه در جریان هوا بررسی کردند. نا و وب[6] ]5[ فوق اشباع بودن هوا در سطح سرد را هنگام جوانهزنی ثابت کرده اند. تحقیقهای آنها نشان داد که سطحهای با انرژی کمتر نسبت به سطحهای با انرژی بالاتر، به درجه فوق اشباع بالاتری نیاز دارند و نیز نشان دادند زبری سطح درجه فوق اشباع لازم برای تشکیل جوانهها را کاهش میدهد. با اثبات فوق اشباع بودن بخار آب در سطح برفک، پیش بینی دقیقتری از خاصیتهای برفک می تواند انجام شود. اثر ارتعاش در تشکیل برفک و مرحله جوانهزنی روی صفحهی سرد در جریان هوا توسط چنگ و همکارانش[7] ]6 و 7[ بررسی شد.