پیمان سلامی

تقاضای روز افزون برای منابع انرژی در دهه‌های اخیر از یک سو و محدود بودن منابع انرژی فسیلی و آلودگی‌های زیست‌محیطی حاصل از مصرف آن‌ها از سوی دیگر، توجه کشورهای جهان را به منابع انرژی تجدیدپذیر و تولید سوخت‌های زیستی معطوف کرده است. سوخت‌های زیستی از انجام فرآیندهای بیوشیمیایی بر روی منابع متنوع و فراوان زیست‌توده حاصل می‌شوند که علاوه بر ایجاد ارزش افزوده در منابع زیست‌توده، می‌توانند به میزان چشم‌گیری آلودگی‌های زیست‌محیطی حاصل از احتراق سوخت‌های فسیلی را کاهش دهند. یکی از سوخت‌های زیستی که مورد توجه محققین قرار گرفته بیوگاز است. گیاهان علوفه‌ای از جمله محصولاتی هستند که به دلیل دارا بودن محتوای پروتئین بالا از پتانسیل خوبی در تولید بیوگاز برخوردار هستند. گیاهان علوفه‌ای عمده تولیدی در ایران به ترتیب شامل ذرت علوفه‌ای، یونجه و شبدر هستند. در پژوهش حاضر، تولید بیوگاز از هضم بی‌هوازی یونجه و شبدر مورد آزمایش قرار گرفت و سپس تحلیل‌های اقتصادی، انرژی و زیست‌محیطی چرخه حیات برای فرآیند‌های تولید علوفه و سپس تولید بیوگاز از علوفه انجام شد. شاخص نسبت سود به هزینه در فرآیند تولید بیوگاز در سطح یک هکتار محصول علوفه برای یونجه (با عملکرد 6 تن در هکتار) و شبدر (با عملکرد 4 تن در هکتار) به ترتیب برابر با 21/0 و 20/0 به‌دست آمد که نشان می‌دهد عملکرد اقتصادی دو فرآیند بسیار نزدیک و مشابه با یکدیگر است. بیلان انرژی منابع ورودی و خروجی در تولید بیوگاز از یک هکتار یونجه و شبدر نیز محاسبه شد و شاخص کارآیی انرژی برای فرآیند تولید بیوگاز از یونجه و شبدر به ترتیب برابر با 94/0 و 61/0 به‌دست آمد که نشان‌دهنده شرایط بهتر تولید بیوگاز از یونجه از نظر مصرف انرژی و بازده انرژی است. اثرات زیست محیطی در ارزیابی چرخه حیات فرآیند تولید یونجه و شبدر مورد بررسی قرار گرفت و در مورد هر دو محصول نتایج نشان داد که کود‌های مصرفی مانند کود اوره، کود ازته و کود فسفاته بیشترین تاثیر را در آلایندگی زیست‌محیطی دارند و پس از آن سوخت دیزل در رده بعدی قرار داشت. در مورد فرآیند تولید بیوگاز نیز ارزیابی چرخه حیات فرآیند نشان داد علوفه مورد استفاده بیشترین سهم را در ایجاد آلودگی‌های زیست محیطی دارد و سهم الکتریسیته و سوخت دیزل با اختلاف زیاد از اثرات علوفه مصرفی در رتبه های بعدی قرار می‌گیرند. بیوگاز که خروجی اصلی فرآیند است، بجز در شاخص مصرف آب (تاثیر مصرف آب بر سلامت انسان، اکوسیستم‌های خشکی و آبی) در هیچ شاخص دیگری اثر منفی زیست محیطی ایجاد نکرده است و کود تخمیری که فرآورده جانبی تولید بیوگاز می‌باشد، نه تنها هیچ اثر سوئی بر محیط زیست نداشته، بلکه با تبدیل ضایعات فرآیند به کود مناسب برای تغذیه خاک، در تمامی شاخص‌ها تاثیر مثبت نشان داده است. مقایسه دو فرآیند تولید بیوگاز با استفاده از هضم بی‌هوازی یونجه و شبدر از نظر تاثیر بر شاخص‌های زیست‌محیطی نشان داد در تمامی شاخص‌های مورد بررسی، تولید بیوگاز از یونجه با اختلاف زیاد نسبت به شبدر شرایط بهتری از نظر زیست محیطی دارد و این اختلاف در شاخص‌هایی مانند تخریب لایه ازن، یوتریفیکاسیون آبی و تخریب منابع معدنی بیشتر است.

به دلیل رشد روزافزون جمعیت جهان و تقاضای انرژی و بالا بودن اهمیت توجه به حفظ محیط زیست موجب شده که محققان توجه بیشتری نسبت به منابع انرژی‌های تجدید پذیر جهت جایگزین کردن سوخت‌های فسیلی که منابع تجدید ناپذیر انرژی استند، داشته باشند. انرژی خورشیدی نیز یکی از این منابع انرژی تجدید پذیر است که به وفور وجود دارد و قابل دسترس است. یکی از راه‌های استفاده از آن و تبدیل آن به انرژی الکتریکی استفاده از سامانه‌های فتوولتائیک است. اما یکی از مشکلات بزرگی که این سامانه‌ها با آن روبرو استند راندمان پایین آنها برای تبدیل انرژی الکتریکی است که با افزایش دمای‌سطح آنها این راندمان نیز کاهش می‌یابد، بنابراین برای بهبود راندمان سامانه‌های فتوولتائیک روش‌های مختلفی وجود دارد که یکی از این روش‌ها استفاده از سامانه خنک‌کاری است. خنک‌کردن موجب کاهش دمای‌سطح پنل می‌شود و این کار را می‌توان با استفاده از آب، باد و نانوسیال‌هایی که میزان جذب و انتقال حرارت بالایی دارند، انجام داد. در این پژوهش از سامانه غوطه‌وری که شامل یک محفظه شیشه‌ای به ارتفاع ۵ سانتی‌متر از آب و نانوسیال اکسیدمس با پایه آب مقطر در دو نسبت حجمی 05/0% و 025/0% و در دو دبی مختلف 01/0 و 02/0 لیتربرثانیه به عنوان سیال سرمایشی استفاده شد. با توجه به نتایج به دست‌آمده و مقایسه آنها با پنل شاهد در شرایط یکسان آزمایشگاهی، راندمان حرارتی و راندمان‌کل سامانه با خنک‌کننده اکسیدمس با نسبت حجمی 025/0% و دردبی 02/0 لیتربرثانیه بیشتر از آب به دست آمد. اما در این شرایط راندمان الکتریکی پنل‌شاهد بیشتر از پنل سامانه به دست آمد. بیشترین کاهش دما نیز در دبی 02/0 و در غلظت 025/0% که برابر با 80/11 درجه سلسیوس بود، ثبت شد. راندمان حرارتی در این حالت 69/94% بود که مقدار آن به اندازه 31/5% کاهش یافت که انتظار می‌رفت این مقدار افزایشی باشد. چون در حالت کلی با کاهش دمای‌سطح پنل راندمان افزایش می‌یابد اما دراین پژوهش نتیجه عکس بود که علت آن رنگ تیره نانوسیال اکسیدمس است، چون مانع از دریافت نورمفید خورشید توسط پنل می‌شود.

در این پژوهش، به بررسی روش خنک‌کردن سطح پنل خورشیدی با استفاده از آب و اتانول پرداخته شده است. به این شکل عمل شد که سطح پنل خورشیدی درون یک مایع خنک‌کننده با غلظت‌های مختلف غوطه‌ور شد. این مایع خنک‌کننده درون یک محفظه شیشه‌ای قرار داشت و به صورت چرخه‌ای در جریان بود. سپس، داده‌های به‌دست‌آمده از این آزمایش ها با استفاده از نرم‌افزار Excel 2019 تجزیه و تحلیل شد و نتایج به‌دست‌آمده برای تعیین بهترین نسبت غلظت برای خنک‌کردن سامانه مورد بحث و بررسی قرار داده شد. متوسط توان پنل شاهد در مقایسه با تمامی سیالات مختلف سامانه PV/T بالاتر بود. دلایل احتمالی آن مشابه دلایل راندمان الکتریکی است. توان ایجاد شده در سیال آب در بین سیالات مورد بررسی در سامانه PV/T، از همگی بیشتر بود. سپس در رده بعدی نسبت محلول حاوی 25 درصد الکل اتانول و آب قرار گرفت. در انتها، پایین‌ترین توان مربوط به نسبت محلول حاوی 50 درصد الکل اتانول و آب در بین حالات مختلف بود. بنابراین به نظر می‌رسد که اضافه کردن اتانول نه تنها باعث بالا رفتن توان سامانه نشده است، بلکه آن را پایین آورده است. با افزایش نسبت غلظت محلول اتانول و آب، توان کاهش یافته است. بنابراین به نظر می‌رسد که اتانول گزینه مناسبی به عنوان سیال برای سامانه غوطه‌ور نیست. مطابق نتایج ارزیابی چرخه زیست، در سامانه PV/T در بیشتر شاخص‌ها به‌جز سمیت انسان (سرطانی) و استخراج مواد معدنی، بیشترین تاثیر در آلایندگی مربوط به پنل فتوولتائیک بود. این بدین معنا است که در مرحله تولید پنل فتوولتائیک، بخش اصلی ایجاد آلایندگی سامانه PV/T مربوط به این مرحله است. 9/79 % آلاینده تابش یونیزه ناشی از پنل فتووتائیک بود.

با ازدیاد جمعیت جهان، نیاز روز افزون انسان به آب آشامیدنی افزایش می یابد. اما منابع آب شیرین به دلیل تغییرات اقلیمی از دسترس خارج شده و تولید آب شیرین از آب دریاها و اقیانوس ها همیشه مورد توجه محققان بوده است. ایران دارای پتانسیل بالا جهت استفاده از انرژی خورشیدی بوده و دسترسی به آب های آزاد از شمال و جنوب باعث شده است توجهات به سمت آب شیرین-کن های خورشیدی چند برابر شود. استفاده از سامانه های آب شیرین کن خورشیدی یک راهکار مناسب و با صرفه اقتصادی برای تولید آب شرب از منابع آب شور است. هدف از انجام این تحقیق افزایش عملکرد سامانه آب شیرین کن خورشیدی با استفاده از سامانه ذخیره ساز گرمای نهان انرژی خورشیدی و سامانه ردیاب خورشیدی است. از آب به عنوان سیال کاری و کلکتور سهموی به عنوان منبع تولید انرژی حرارتی برای تولید آب شیرین به صورت تجربی مورد استفاده قرار گرفت. به دلیل نوسانات شدت تابش خورشیدی هدر رفت حرارتی از سامانه افزایش می یافت که استفاده از مواد تغییرفازدهنده باعث ذخیره سازی انرژی در ساعات اوج و آزاد نمودن در ساعات کاهش شدت تابش و یا نبود تابش خورشیدی بود. به این منظور از مواد تغییر فاز دهنده به صورت لوله ی مارپیچ 6 میلی متری با گام 7 سانتی متر درون لوله کانونی استفاده شد. جهت ارزیابی عملکرد حرارتی سه دبی جریان سیال کاری 9/1، 1/3 و2/4 لیتر بر دقیقه در سه روز متوالی از ساعت 10:00 تا 14:00 در نظر گرفته شد. نتایج بررسی ها نشان داد که سامانه آب شیرین کن خورشیدی مجهز به مواد تغییر فاز دهنده بیشترین راندمان حرارتی را در دبی2/4 لیتر بر دقیقه و کمترین آن با سرعت 9/1 لیتر بر دقیقه بوده است. استفاده از مواد تغییر فاز دهنده باعث بهبود راندمان حرارتی به میزان 05/3 درصد بود. آب شیرین تولیدی در اینحالت 976 سی سی بود که به طور قابل ملاحظه ای باعث کاهش سختی موجود در آب شرب شده بود. برای بررسی تغییرات حرارتی درون لوله دریافت کننده از روش دینامیک سیالات محاسباتی برای سه گام 5، 7 و 10 سانتی متر استفاده شد. نتایج نشان داد با کاهش گام لوله مارپیچ، به دلیل افزایش عدد ناسلت میزان گرمای حاصل شده افزایش می یابد.

افزایش روزافزون تولید پسماندهای شهری، روستایی و صنعتی و نحوه مدیریت و دفن این پسماند ها یکی از چالش های جوامع بشری می باشد. از سوی دیگر تقاضا برای انرژی و محدود بودن منابع انرژی فسیلی، توجه جوامع را به سوی انرژی های تجدید پذیر معطوف کرده است. بیو انرژی یکی از انواع انرژی های تجدیدپذیر است که از مواد آلی معروف به زیست توده تولید می شود. زیست توده اصطلاحی گسترده است و به طورکلی به ضایعات و بقایای گیاهی و حیوانی اطلاق می شود. در پژوهش حاضر، تولید بیوگاز از هضم بی هوازی ترکیب کود گاوی و بقایای محصولات گندم، جو و نخود (با نسبت 70:30) در مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت و سپس شاخص های اقتصادی، انرژی و چرخه حیات آن ارزیابی شد. تحلیل نتایج شاخص های اقتصادی نشان داد که از بین سه ترکیب مورد مطالعه، تولید بیوگاز از ترکیب ضایعات گندم و کود گاوی بیشترین میزان سودآوری و تولید بیوگاز از ترکیب ضایعات نخود و کود گاوی کمترین سودآوری را داشته است. بررسی شاخص های انرژی نشان داد در فرآیند تولید بیوگاز از هر تن ترکیب ضایعات نخود، گندم و جو با کود گاوی، نسبت انرژی خالص به ترتیب برابر با 649/1، 613/1 و 554/1 بود. همچنین در این فرآیند انرژی خالص استحصال شده برای هر تن ترکیب ضایعات نخود، گندم و جو با کود گاوی به ترتیب برابر با 4/12191، 4/11816 و 554/10956 مگاژول بود. به عبارت دیگر، تولید بیوگاز از ترکیب ضایعات نخود با کود گاوی بهترین نتایج و ترکیب ضایعات جو با فضولات دامی ضعیف ترین نتایج را از دیدگاه تحلیل انرژی به خود اختصاص داده اند. اثرات ارزیابی پیامد چرخه حیات (LCIA) در فرآیند تولید بیوگاز در سه سناریوی مختلف ترکیب ضایعات گندم، جو و نخود با کود دامی با بررسی شاخص های میانی و اصلی مورد ارزیابی قرار گرفت. مطابق نتایج به دست آمده، ترکیب ضایعات نخود با کود گاوی نسبت به دو ترکیب دیگر بیشتر دوستدار محیط زیست بوده و سناریوی مناسب تری از دیدگاه ارزیابی چرخه حیات می باشد.

امروزه انواع مختلفی از منابع انرژی تجدیدپذیر وجود دارد که در میان آنها انرژی خورشیدی است، بیشترین استفاده را دارد. جمع کننده خورشیدی تخت یکی از اجزای مهم سامانه های جاذب انرژی خورشیدی مانند خشک کن های خورشیدی است. این جمع کننده ها به دلیل طراحی و ساخت آسان و در دسترس بودن اجزا برای خشک کردن محصولات کشاورزی بیشتر مورد توجه است. اما در مقابل کارایی این جمع کننده ها بازده آن ها نسبت به جمع کننده های دیگر بسیار کم است (کمتر از 40 درصد). بنابراین استفاده از فناوری های جدید پمپ حرارتی، مواد تغییر فاز دهنده، سامانه جریان بازگشتی، منعکس کننده ها) برای بهبود کارایی این جمع کننده ها لازم و ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق از درون جمع کننده خورشیدی صفحه تخت از مواد تغییر فاز دهنده به صورت لوله های cm 15 استفاده شده است. این لوله ها در پنج ردیف پنج تایی به فواصل 5، 10 و 15 سانتی متر روی ردیف ها قرار می گیرند. برای ارزیابی عملکرد حرارتی سه سرعت هوا (m/s 5/0، 1 و 2) در نظر گرفته شد و برای ارزیابی عملکرد خشک کردن از محصول سنجد استفاده شد. محصول سنجد بر روی سینی نمونه در داخل کابینت قرار گرفته و با برگشت جریان هوا با سامانه جریان بازگشتی، عمل خشک کردن نمونه های سنجد صورت می گرفت. رطوبت این نمونه ها برای آسیاب نمودن بایستی به کمتر از 10 درصد می رسید. برای مدلسازی سینتیک خشک شدن، هفت مدل ریاضی به داده های خشک شدن برازش شد و مدل هندرسون و پاپیس با ضریب همبستگی بیشتر از 97/0 و ریشه میانگین مربعات کمتر از 05/0 به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. تاثیر سرعت هوا نسبت به جایگاه قرارگیری ماده تغییر فاز دهنده بر خشک شدن بیشتر بود. با بررسی بازده حرارتی جمع کننده خورشیدی این نتیجه حاصل شد که بهترین بازده حرارتی در سرعت هوای m/s 2 با PCM به فواصل cm 15 به میزان 29/56 درصد اتفاق می افتد. بازده حرارتی جمع کننده در ساعات انتهایی روز به علت آزادسازی انرژی حرارتی (با وجود پایین بودن تابش خورشیدی) افزایش پیدا کرد. در این حین بیشترین بازده خشک کردن نیز 72/36% به دست آمد. برای بررسی مدلسازی جریان حرارت در درون جمع کننده خورشیدی، شبیه سازی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد مدل اعمال شده برای شبیه سازی با دقت بالا (97/0 > R2) و خطای کم (3%RE<) می تواند برای پیش بینی دمای نقاط مختلف جمع کننده وبهینه سازی مورد استفاده قرار گیرد. بررسی های کیفی (رنگ، چروکیدگی و نسبت بازجذب رطوبت) محصول خشک شده نیز نشان داد، استفاده از ماده تغییر فاز دهنده به همراه سامانه جریان بازگشتی اثر منفی بر کیفیت محصول خشک شده نداشت.

در این مطالعه، تاثیر استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در خشک کن کابینتی بر عملکرد حرارتی و راندمان خشک کردن مورد بررسی قرار گرفت. سه موقعیت مربوط به مواد تغییر فاز دهنده در داخل کابینت شامل قرارگیری در طبقه پایین، طبقه میانی و طبقه بالا در نظر گرفته شد و نتایج با یکدیگر مقایسه شد. مطابق نتایج تجربی، مصرف انرژی ویژه برای خشک کردن ورقه های گوجه فرنگی بین MJ/kg 87/14 - 32/11 بود. زمان خشک شدن ورقه ها با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در طبقه پایین خشک کن کابینتی نسبت به سایر حالت ها کاهش یافت. بر اساس موقعیت مواد تغییر فاز دهنده، راندمان کلی حرارتی خشک کن کابینتی از 23/35 تا 92/38 درصد برای موقعیت های مختلف از مواد تغییر فاز دهنده متغیر بود. شبیه سازی با روش دینامیک سیالات محاسباتی سامانه به وسیله نرم افزار Ansys 2015 انجام شد و نشان داد که عملکرد حرارتی خشک کن کابینتی را می توان با دقت مناسبی پیش بینی نمود (95/0

در این پژوهش، یک سامانه هوشمند ردیف کار ماشین کاشت نخود ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی یکنواختی و دقت در کاشت نخود از شاخص های نکاشت، چند کاشت، کیفیت تغذیه و دقت در فاصله کاشت استفاده شد. متغیرهای سرعت حرکت رو به جلو تراکتور در سه سرعت 3، 5 و 7 کیلومتر بر ساعت و فاصله بین بذرها در سه سطح 5، 10 و 15 سانتی متر مورد آزمون قرار گرفتند. تاثیر متغیر سرعت بر روی تمامی شاخص ها در سطح یک درصد معنی دار بود. تاثیر متغیر فاصله بین بذرها نیز بر روی شاخص های چند کاشت، کیفیت تغذیه و دقت در فاصله کاشت در سطح یک درصد معنی دار بود، لیکن اثر معنی داری بر روی شاخص نکاشت نداشت. در هیچ کدام از شاخص ها، متغیرهای سرعت و فاصله بین بذرها اثر متقابل نداشتند.

راندمان حرارتی پایین یکی از مشکلات اصلی استفاده از کلکتورهای خورشیدی در زمینه های مختلف مانند خشک کن های خورشیدی است. در مطالعه حاضر، تاثیر استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در کلکتور صفحه تخت بر عملکرد حرارتی و راندمان خشک کردن مورد بررسی قرار گرفت. سه موقعیت مربوط به مواد تغییر فاز دهنده در داخل کلکتور شامل تجمع در ابتدای کلکتور، تجمع در انتهای کلکتور و پخش شده به صورت برابر در کل کلکتور در نظر گرفته شد و نتایج با کلکتور بدون مواد تغییر فاز دهنده مقایسه شد. نتایج تجربی نشان داد که مصرف انرژی ویژه برای خشک کردن ورقه های گوجه فرنگی بین 01/15 تا 87/12MJ/kg است. زمان خشک شدن ورقه ها با استفاده از کلکتور با مواد تغییر فاز دهنده در قسمت انتهایی نسبت به حالتی که مواد تغییر فاز دهنده وجود نداشت کاهش یافت. بر اساس موقعیت مواد تغییر فاز دهنده، راندمان حرارتی کلکتور حدود 07/3% تا 51/10% افزایش یافته است. راندمان کلی از 98/24 تا 22/18 درصد برای موقعیت های مختلف از مواد تغییر فاز متغیر بود. شبیه سازی CFD سامانه توسط Ansys 2015 انجام شد و نشان داد که عملکرد حرارتی کلکتور را می توان با دقت مناسبی پیش بینی نمود (95/0

با توجه به افزایش نیاز روزافزون انسان به آب آشامیدنی و این مسئله که بخش عمده ذخایر آب، در دریاها و اقیانوسها بهصورت غیرقابل آشامیدنی و شور میباشد، تولید آب شیرین همیشه موردتوجه جوامع بشری بوده است. از سویی با توجه به پتانسیل بالای ایران در بهرهبرداری از انرژی خورشیدی )خصوصا مناطق شمالی از جهت دسترسی به آبهای آزاد، مناطق مرکزی و جنوبی از جهت میزان تابش خورشیدی بالا(، استفاده از آبشیرینکن خورشیدی راهکاری مناسب برای تولید آب شیرین موردنیاز کشاورزی در این مناطق میباشد. در این پژوهش ابتدا بهصورت کلی انواع کلکتورهای خورشیدی معرفیشدهاند. سپس با توجه به هدف اصلی که طراحی و ساخت سامانه آبشیرینکن خورشیدی بوده، ویژگیهای هندسی و معادلات حاکم بر این سامانه بررسیشده است. در این طرح کلکتور سهموی طوری طراحیشده است که درشیبی برابر با عرض جغرافیایی منطقه قرار خواهد گرفت. کلکتور سهموی ترکیبشده با آبشیرینکن خورشیدی مجهز به پمپ خلاء، طراحی و ساخته و سپس عملکرد آن موردبررسی قرار گرفت. سامانه ردیاب خورشیدی، استفاده از نانو سیال به عنوان سیال کاری و همچنین استفاده از مواد تغییر فاز جهت ذخیره انرژی، از نوآوریهای طرح حاضر میباشد.

بازده مصرف انرژی در استفاده از ماشین ها و ادوات کشاورزی در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. انرژی مصرفی ماشین های برداشت غلات می تواند تا 32 درصد از کل انرژی مصرفی مزرعه را شامل شود. بنابر این بازنگری در طراحی این قبیل ادوات ضروری به نظر می رسد. برای بهینه سازی مصرف انرژی این ادوات، پارامترهای مختلفی می تواند دخیل باشد. در پژوهش حاضر تاثیر زاویه تمایل تیغه، زاویه تیزی تیغه، سرعت حرکت رفت و برگشتی تیغه درکاهش نیرو و تنش برشی و نیز انرژی مصرفی در برداشت کلزا (Brassica napus L.) بصورت کارگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. تغییرات مقدار نیرو و تنش برشی و نیز انرژی مصرفی برای سه زاویه تیزی تیغه (30، 45 و60 درجه)، سه زاویه تمایل تیغه (30، 45 و 60 درجه)، سه سرعت حرکت رفت و برگشتی با کورس 6/7 سانتی متر (800، 1100 و 1400 کورس بر دقیقه) و سه رطوبت (21-18، 23-21 و 25-23 درصد بر پایه تر) مورد بررسی قرار گرفته است. از یک سامانه شامل یک الکتروموتور AC، اینورتر، نیروسنج، برد آردوینو، رایانه، فک متحرک، فک ثابت، گیره های نگه دارنده و مکانیزم لنگ و چلاق دست که به همین منظور ساخته شد برای اندازه گیری نیروی برش ساقه استفاده شد. برای اندازه گیری نیروی برش ساقه از یک دستگاه اینستران، مدل STM-1 با ظرفیت 1کیلونیوتن و دقت 01/0 نیوتن به عنوان مرجع نیز استفاده شد. برای یافتن مدل تخمین گر بین متغیر های مستقل و وابسته از رگرسیون چند جمله ای استفاده شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تمام پارامترهای مورد بررسی شامل زاویه تمایل تیغه، زاویه تیزی تیغه، سرعت حرکت رفت و برگشتی تیغه و نیز رطوبت ساقه روی نیرو و تنش برشی در سطح 1 % معنی دار بود. کمترین و بیشترین مقدار تنش برشی به ترتیب مربوط به زاویه ی تیزی تیغه 30 و 60 درجه بود. بعلاوه در زاویه های 45 و 60 درجه قرارگیری تیغه دارای کمترین و بیشترین تنش برشی بود. رطوبت ساقه کلزا هم روی تنش برشی در سطح 01/0 معنی دار بود. رطوبت ساقه 24 % دارای کمترین و رطوبت ساقه 19 % دارای بیشترین تنش برشی بود. همچنانکه انتظار می رفت، سرعت 1400 کورس بر دقیقه دارای کمترین و سرعت 800 کورس بر دقیقه دارای بیشترین تنش برشی ساقه بود. لذا با انتخاب زاویه تیزی 30 درجه، زاویه قرارگیری تیغه 45 درجه، رطوبت ساقه 24 % و سرعت حرکت رفت و برگشتی 1400 کورس بر دقیقه می توان انتظار داشت که مصرف انرژی برشی ساقه کلزا کاهش یابد.