و این داده‌ها را در ارتباط با محیطی که رویدادها در آن رخ داده است تجزیه و تحلیل کنند (بیسواس – داینر، داینر و تامیر، 2004).
استفاده از این نوع مقیاس (روش نمونه گیری تجربی ) نیاز شرکت کنندگان را به یادآوری و کوشش در کسب یکسری گزارش‌های عاطفی رفع می‌کند (داینر، اسکلن و لوکاس، 2003).
فن دیگری که محققین برای ارزیابی بهزیستی استفاده می‌کنند، پاسخ افراد به تکلیف حساس هیجانی می‌باشد ؛ برای مثال سدلیتز 136و داینر (1993) از افراد خواستند تا تجربیات شاد زندگیشان را که می‌توانند در یک زمان کوتاه به خاطر آورند، یادآوری کنند، زیرا عملکرد در این تکلیف با ارزیابی‌های بهزیستی همبسته است و می‌توان جانشینی برای مقیاس‌هایی باشد که کمتر به سبک‌های پاسخ و ویژگی‌های شخصیتی حساس می‌باشند (نقل از داینر، اسکلن و لوکاس، 2003).
روش دیگر، تکلیف تکمیل جمله یا تکلیف یادآوری کلمه می‌باشد. در این روش تعدادی جملات ناتمام در اختیار افراد قرار می‌گیرد و از آنها خواسته می‌شود که جملات را کامل کنند، راستینگ137 (1998) نشان داده است که افراد شاد نسبت، به افراد ناشاد برای کامل کردن جملات از کلمات مثبت استفاده می‌کنند. در تکلیف یادآوری کلمه نیز تعدادی کلمه مثبت و منفی در اختیار شرکت کنندگان قرار می‌گیرد و از آنان خواسته می‌شود که کلمات را پس از دیدن یادآوری کنند. راستینگ (1998) نشان داده است که افراد شاد نسبت به افراد ناشاد در یادآوری کلمات مثبت سریع تر عمل می‌کنند (نقل از داینر، اسکلن و لوکاس، 2003).
روش‌های دیگر ارزیابی بهزیستی، شیوه‌های زیست شناختی است، نظیر اندازه گیری ضربان قلب، پاسخ گالوانیکی پوست، بازتاب یکه خوردن 138،سطح هورمونی و فعالیت‌های عصب شناختی (داینر، سبیوس – داینر و تامیر، 2004)، حرارت بدن، دامنه تنفس، حرکات ماهیچه ای مربوط به صورت برای ارزیابی احساسات هیجانی (داینر، اسکلن و لوکاس، 2003) و ارزیابی هورمون‌های استرس زاست (داینر، اسکلن، 2003).
برخی از ابزارهای پرسشنامه ای که برای اندازه گیری بهزیستی بکار می‌روند عبارتند از : پرسشنامه حالات شخصی که توسط برنز و مارتین (1995) تهیه شده، پرسشنامه شخصیتی آیزنگ 139و پرسشنامه شخصیتی نئو140و پرسشنامه شادکامی آکسفورد141که توسط آرجیل و لو (1989) تهیه شده است ( نقل از یزدانی، 1382) و پرسشنامه سلامت عمومی (گلدبرگ142،1978) و پرسشنامه بهزیستی عمومی (دوپی 143) (نقل از کنو144،لینتونن145 و آیتیو146،2002).
2-7- عوامل و همبسته‌های بهزیستی
تحقیقات وسیعی در رابطه با همبستگی عوامل جمعیت شناختی و عوامل محیطی دیگر با بهزیستی صورت گرفته است. این یافته‌ها با کار کانتریل147(1965) در یازده کشور و بر روی 23875 نفر ؛ روجرز (1969) و کامبل148، روجرز (1972) در امریکا ؛ اینگل‌هارت149(1990) و ونهون(1994)آغاز شد.
این تحقیقات نشان داد که عوامل جمعیت شناختی و محیطی بر روی بهزیستی تأثیر دارند (نقل از ادینگتون و شامان، 2005).
این عوامل عبارتند از :
1. سن : (بات و بیزر150،1997؛ نقل از داینر و میرز، 1997؛ داینر و سا، 1968؛ نقل از ادینگتون و شامان، 2005؛ ریف151،1991؛ نقل از ادینگتون و شامان، 2005؛ اینگل‌هارت، 1990 ؛ نقل ا کرمی نوری و مکری، 1381؛ مروزاک و کولانز، 1998؛ بات ولیسیر، 1978؛ ترجمه بهرامی و همکاران، 1383 ؛ شهرآرای، 1384).
2. جنس 🙁 رابینسون و رجیتیر152،1991؛ نقل از داینر و میرز، 1995 ؛ ادینگتون و شامان، 2005؛ میچالوس، 1991؛ نقل از ادینگتون و شامان، 2005؛‌هارینگ153 استوک154و اکون 155،1984؛ نقل از کرمی نوری و مکری، 1381؛ فوجیتا، داینر و ساندویک، 1991؛ نقل از داینر، اسکلن، 2003 ؛ وود156،رهدز157و ولن 158، 1989؛نقل از آرجیل ؛ ترجمه بهرامی و همکاران، 1383).
3. نژاد: (داینر، ساندیک، سایدلیتز159 و داینر، 1993 ؛ رابینز و ریگر 160، 1991 ؛ استک، سیدلیتز، ‌هارینگ و ویتر، 1985 ؛ نقل از میرز و داینر، 1995 ؛ کروکر161، میچر162، 1989 ؛ نقل از کرمی نوری و مکری، 1381).
4. منابع و امکانات : (داینر و فوجیتا 1991 ؛، نقل از داینر و اسکلن، 2003).
5. سلامتی : (کمبل، کانورس 163و راجرز، 1976 ؛ نقل از ادینگتون و شامان، 2005؛ هنرت164، کراز 165،نادلر 166و بید167،1990؛ نقل از ادینگتون و شامان، 2005).
6. ازدواج : (گلین 168،1975 ؛ گودیشن169، 1989 ؛ وایت170، 1992 ؛ مستکاستا171،1995؛ داینر کهم 172،ساوایشی، 1998؛ کوردک173،1991 ؛ مستکاستا، 1997 ؛ نقل از ادینگتون و شامان، 2005 ؛‌هارنینگ -‌هایدر 174و استک، کان و ویتر175، 1985؛ نقل از داینر و ساوایشی، 1997 ؛ لی، سکمب و شهان، 1991 ؛ کوردک، 1991 ؛ گو، استیل و 1985؛ نقل از داینر و ساوایشی، 1997 ؛ لی 176،سکمب177 و شهان178، 1991 ؛ کوردک، 1991 ؛ گو، استیل179 و‌هاگز180، 1990؛ کاسلر181 و اسکس182، 1982 ؛ نقل از ادینگتون و شامان. 2005).
7. درآمد : (آرجیل، 1986 ؛ نقل از کرمی نوری و مکری، 1381 ؛ داینر و داینر، 1995 ؛ ادینگتون و شامان، 2005؛ داینر و اسکلن، 2003).
8. معنویت و مذهب 🙁 پارگامنت183، 1998 ؛ کونیگ184، 1994 ؛ الیسون185، 1991 ؛ لوین و ویسینگ، 1994 ؛ نقل از زنجانی طبسی، 1383 ؛ الیسون، 1991؛ استرابرنج186، شما187، کهن188، ربرت و کاملان189، 1998 ؛ نقل از ادینگتون و شامان، 2005 ؛ بالستون190، شون‌راد191 و ونتیس192، 1933 ؛ کولاسانتو193 و شرایور194، 1989 ؛ نقل از کرمی نوری و مکری، 1381).
9. خلق و خوی و شخصیت : (ویلسون195، 1967؛ نقل از داینر، ایشی و لوکاس، 2003؛ داینر، ساوایشی، 1997؛ داینر و اسکلن، 2003؛ لیکن196 و تلیجن197، 1996 ؛ نقل از ادینگتون و شامان، 2005 ؛ اسچیمک198، ایشی و فاندر199، 2004؛ بیسواس – داینر، داینر و تامیر، 2004 ؛ کاستا200، مک کارا201، 1992 ؛ ایزارد202، 1993؛ واستون203 و کلارک204، 1993؛ نقل از اسچمیک، ایشی و فاندر، 2004).
10. فرهنگ : (اینگل‌هارت، 1990؛ داینر، داینر و داینر، 1994 ؛ نقل از کرمی نوری و مکری، 1381؛ داینر و اسکلن، 2003؛ بیسواس – داینر و تامیر، 2004 ؛ داینر، ساوایشی، 1997؛ آریندل، ‌هاتزیچریستو، ‌ونزیک، رزنبرگ، تیلرت و استما، 1997؛ داینر، 1995 ؛ داینر و سلیگمن، 2002 ؛ آنونی موس205،1993؛ میرز و داینر، 1997).
حال به اختصار به توضیح و تفسیر برخی از این عوامل که با پژوهش حاضر مرتبط است می‌پردازیم.
1-2-7 سن : شاید چنین تصور شود که شادی یا ناشادی به دوره معینی از شرایط سنی (دوره نوجوانی، جوانی و پیری) مربوط باشد، ‌در حالیکه برخی مطالعات بین‌المللی نشان می‌دهند که دوره سنی معینی را نمی توان به شادی یا ناشادی اختصاص داد ( کرمی نوری و مکری، 1381). مطالعات بات و بیرز (1997) نشان می‌دهد که بهزیستی و رضامندی از زندگی با افزایش سن کاهش نمی یابد (نقل از داینر و میرز، 1997).
در حالیکه مطالعات دیگری از جمله داینر و سا (1968) با مطالعه 6000 بزرگسال از 40 ملت به این نتیجه رسیدند که بهزیستی از بیستمین تا هشتادمین سال زندگی به طور چشمگیری میل به افزایش دارد. بنابر این بهزیستی یک سازه وابسته به سن است. آنها در حالیکه تغییر کمی را در برخورد با عواطف منفی در گروه‌های سنی یافتند و نیز به این نتیجه رسیدند که عاطفه خوشایند با افزایش سن کاهش می‌یابد (نقل از ادینگتون و شامان، 2005).
فقدان، کاهش و نیز میل به افزایش بهزیستی در چرخه زندگی بدین علت فرض شده است که، افراد برای سازگاری با شرایط، توانایی بیشتری کسب می‌کنند (ادینگتون و شامان، 2005).
ریف (1991) دریافت که بزرگسالان مسن تر، در مقایسه با افراد جوان تر، سازگاری بیشتری را بین آرمان‌ها و ادراک خود واقعی دارا می‌باشند (نقل از ادینگتون و شامان، 2005).
مطالعات اینگل‌هارت (1990؛ نقل از کرمی نوری و مکری، 1381) در دهه 1980 در 16 کشور گوناگون این موضوع را مورد تأیید قرار می‌دهد، که عوامل پیش بینی کننده شادی ممکن است همراه با سن تغییر کند. بطور مثال، عواملی مانند رضامندی از روابط اجتماعی و سلامت بدنی که در سنین بالاتر مهمتر هستند ؛ خود در میزان شادی دخیل هستند.
– بات206 و بیزر207 (1987) 13858 آزمودنی را در 13 کشور مورد بررسی قرار دادند و بهزیستی را در زمینه‌های مختلف در ارتباط با سن بررسی کردند و به نتایج زیر دست یافتند :
* درآمد با سن افزایش می‌یابد، همانگونه که بهزیستی افزایش می‌یابد.
* وضعیت بهداشت افراد سالمند، خصوصاً افراد خیلی پیر، بهتر می‌شود.
* رضایت مندی از ارتباطات اجتماعی با افزایش سن در اکثر کشور‌ها افزایش می‌یابد، اما رضایت زناشویی برای بسیاری از افراد 2 نقطه افت دارد – یکی هنگامی که افراد کودکان کوچک دارند و دوم هنگامی که این کودکان، نوجوان می‌شوند.
* رضایت شغلی در این مطالعه، در گروه میانسالان در بالاترین حالت بود، ولی بطور طبیعی باز نشستگی برای اکثر افراد منجر به از دست دادن رضایت شغلی می‌شود.
* تفریح، تمرینات جسمانی و بسیاری دیگر از تفریحات فعال با سن کاهش می‌یابد و افراد سالمند کمتر به مهمانی‌ها و دیگر انواع زندگی اجتماعی لذتبخش می‌روند.
* جذابیت جسمانی اهمیت اندکی در مورد خوشبختی دارد، اگرچه برای زنان اهمیت بیشتری دارد، اما این عامل ناچاراً با افزایش سن، کاهش می‌یابد.
* مذهب یکی دیگر از منابع خوشبختی است که برای سالمندان اهمیت زیادتری دارد و رضایتمندی از آن با بالا رفتن سن، افزایش می‌یابد.
* ترس از افزایش سن، با سن افزایش می‌یابد و این منبع کاهش خوشبختی فردی است. این موضوع تا اندازه ای به خاطر کاهش سلامتی جسمانی، کاهش جذابیت، تنهایی و مرگ است (نقل از آرجیل ؛ ترجمه بهرامی و همکاران، 1383).
رضامندی از منابع عینی مانند درآمد و ازدواج بطور قابل ملاحظه ای با افزایش سن کاهش می‌یابد.
هر چند با در نظر گرفتن منابع عینی، افراد مسن تر، تجربه رضامندی بیشتری از کل زندگیشان دارند، تا جوانان احتمالاً این نتیجه بدین علت است که افراد مسن انتظارات و اهدافشان را بر اساس قید و بندهای موقعیتی شان منطبق می‌کنند (داینر، 2005).
در دوره نوجوانی، بر خلاف بزرگسالی نوسانات بیشتری از حالات شادی و یا ناشادی وجود دارد (کرمی نوری و مکری، 1381)،نوجوانان معمولاً یک زمان در حالات شادی و یک زمان در حالات غم قرار دارند (میرز و داینر، 1997).
در سال‌های اخیر اختلالات و مشکلات بسیاری در بین جوانان شناخته شده است که بهزیستی آنان را به خطر انداخته است. بیش از نیمی از این اختلالات نگران کننده، بین سنین 15 تا 25 سال قرار دارد.
بسیاری از اختلالات ذهنی مانند، سوء استفاده از مواد، افسردگی، خودکشی و اختلالات خوردن در این گروه سنی رواج دارند. داده‌های پژوهشی بین المللی نشان داده است که حدود 20 درصد از پسران نوجوان و 10 درصد از دختران نوجوان به اختلال سوء مصرف مواد دچارند و درجات بالایی از خشونت و تجاوز جنسی نیز در این گروه سنی دیده می‌شود (ادواردز208،2005).
در دوره بلوغ حالت‌های افسردگی به شدت افزایش می‌یابد و تقریباً 50 درصد نوجوانان این حالت‌ها را تجربه می‌کنند. این اختلال بیشتر ویژگی دختران است که احتمالاً تحت تأثیر عوامل اجتماعی و هورمونی مختلف قرار دارند. دختران احساساتشان را بیشتر با اضطراب و خود سرزنشی، درونی می‌کنند (ادواردز، 2005).
علاوه بر این، میزان خودکشی در بین نوجوانان 19-15 ساله امریکایی دوبرابر نوجوانان گروه سنی 14-10 ساله است. نسبت قصد خودکشی در بین دختران نسبت به پسران 3-به 1 است و مرگ و میر ناشی از خودکشی در بین پسران نسبت به دختران 4 به 1 است (شهرآرای، 1384).
2-2-7 جنس : در حالیکه مطالعات نشان می‌دهد که زنان دو برابر مردان دچار اضطراب و افسردگی می‌شوند و یا مردان 5 برابر زنان در برابر الکلیسم و

ت دهند، از جنبه تقویتی برخوردار نخواهد بود.
یکی از پیامدهای نسبت دادن‌های علی در رابطه با منابع کنترل درونی و بیرونی، رابطه آن با یکی از عوامل بهزیستی، یعنی عزت نفس100می باشد. اگر پیامدهای مثبت رفتار به علل درونی، مانند توانایی و تلاش نسبت داده شود، باعث افزایش عزت نفس خواهد بود و در بسیاری از جوامع، به ویژه جوامعی که بر فرد و خصوصیات مختلف او از جمله عزت نفس تأکید دارند، ‌عزت نفس می‌تواند به افزایش بهزیستی در افراد منجر شود. (زنجانی طبسی، 1383).
پژوهشگران شناختی نشان داده اند که افراد می‌توانند هیجانات خود را از طریق باورها و افکارشان کاهش یا افزایش دهند و بدین ترتیب شادمانی و غمگینی را تجربه نمایند (لارسن، داینر، کروپونزانو101،1987 ؛ به نقل از داینر، ساوایشی، 1997). در واقع مردم قادرند که از طریق کنترل افکارشان، بهزیستی خود را افزایش دهند (داینرو و داینر، 1996).
3-2-5- دیدگاه‌های اهداف و ارزش‌ها
در نظریه‌های موسوم به “هدف نهایی”102، اعتقاد بر این است که بهزیستی زمانی حاصل می‌شود که افراد به اهداف مبتنی بر ارزش‌ها و نیازهای خود دست یافته باشند. از این نظر، بهزیستی بستگی به ارزش‌ها و آرزوهای افراد دارد و آن را نمی‌توان بصورت مطلق تصور کرد. افرادی که اهدافشان را مهمتر و احتمال موفقیت و رسیدن به آنها را بیشتر در نظر می‌گیرند، احساس بهزیستی بالاتری خواهند کرد ؛ در حالی که افراد با بهزیستی پایین، آنهایی هستند که تعارض بیشتری را در اهدافشان احساس می‌کنند (ایمونز103،1986؛ ایمونز و کینگ، 1988 ؛ به نقل از داینر و بیسواس – داینر، 2000).
نظریه بهزیستی روسالو104(1989) مبتنی بر “ناهمخوانی هدف”105می باشد. از نظر وی بهزیستی، بستگی به میزان همخوانی بین اهداف و دستیابی به آن هدف دارد. انتظار می‌رود که ناهمخوانی بیشتر در افرادی دیده شود که از نظر هیجانی بی ثبات بوده و فاصله زیادی بین آرزوها و پیشرفت‌هایشان احساس می‌کنند (داینر، ساوایشی، 1997).
رویکرد دیگری که به الگوهای هدف مربوط است، الگوی سیک زنت می‌هالی106 (1997) می‌باشد که معتقد است، بهزیستی افراد به درگیر شدن آنها در فعالیت‌های مورد علاقه شان بستگی دارد. این فعالیت‌ها به دلیل اینکه خوشایند هستند و برای اطلاعات جدید سطح بهینه ای را فراهم می‌کنند، در افزایش بهزیستی کارآمد هستند. یک فعالیت اگر به مهارت خیلی اندکی نیاز داشته باشد، منجر به خستگی می‌گردد و بر عکس زمانی که فعالیت به مهارت‌های خیلی زیادی که فرد فاقد آن است، وابسته باشد، باعث فشار زایی و حالت ناخوشایندی می‌گردد (نقل از داینر و بیسواس – داینر، 2000).
از نظر رایس107(2001 ؛ به نقل از یزدانی، 1382) بهزیستی مبتنی بر ارزش، حاکی از معنادار بودن زندگی است. این نوع بهزیستی که ارضاء و خشنودی واقعی را به همراه دارد، زمانی ایجاد می‌شود که شانزده میل108بنیادی زیر برآورده شود. به عقیده رایس، هرچه امیال بیشتری ارضاء گردد، بهزیستی مبتنی بر ارزش بیشتری تجربه می‌شود. این امیال عبارتند از :کنجکاوی، پذیرش و تصدیق، نظم و ترتیب، فعالیت فیزیکی و بدنی، افتخار و احترام، قدرت، دلبستگی، ارتباط زناشویی، تماس اجتماعی، ارتباطات خانوادگی، شأن و منزلت، ایده آل گرایی (کمال گرایی)، عشق‌ورزی، خوردن و آرامش.
آنچه از این دیدگاه می‌توان نتیجه گرفت آن است که، احساس بهزیستی تا حدود زیادی به فعالیت افراد در جهت ارزش‌هایشان مربوط است (داینر، ساوایشی، 1997). گاهی برخی فعالیت‌ها ناخوشایند است و عاطفه مثبت نیز به همراه ندارد ؛ اما با توجه به ارتباط آنها با ارزش‌ها، در دراز مدت به خشنودی از زندگی و بهزیستی می‌انجامد و این بدان معنی است که در بررسی بهزیستی به آنچه برای یک فرد یا فرهنگ او ارزش یا هدف تلقی می‌گردد، باید توجه شود (داینر و لوکاس، 2000؛ به نقل از یزدانی، 1382).
4-2-5- دیدگاه مقایسه‌های اجتماعی109
میکالوس110(1985) معتقد است که بخشی از بهزیستی از طریق مقایسه با استانداردهای اجتماعی حاصل می‌شود (داینر، ساوایشی، 1997). در این الگو، افراد با مشاهده اطرافیانشان و مقایسه خود با دوستان و آشنایان و یادآوری گذشته، اهداف و استانداردهایی را انتخاب می‌کنند (داینر، ساوایشی، 1997).
اگر افراد از این استانداردها بالاتر باشند، شادی و بهزیستی بالاتری را تجربه می‌کنند و چنانچه پایین از آنها باشند، بهزیستی و خرسندی اندکی خواهند داشت (داینر و بیسواس – داینر، 2000).
تایلور111(1985) با بررسی پژوهش‌های انجام شده به این نتیجه دست یافت که داده‌های پژوهشی از یک الگوی مقایسه اجتماعی حمایت می‌کند. افراد بصورت انتخابی، دیگران را به منظور مقایسه بر می‌گزینند. گاهی آنان یک فرد خیالی را خلق می‌کنند که برای رسیدن به هدف‌هایشان مورد مقایسه قرار دهند. از نظر آنان نظریه مقایسه اجتماعی، بیانگر آن است که افراد با مقایسه خود با دیگران، باعث برانگیختن خود شده و بهزیستی خود را از طریق این مقایسه تغییر می‌دهند (داینر، ساوایشی، 1997).
5-2-5 دیدگاه سازگاری112
در نظریه سازگاری اعتقاد بر این است که افراد توانایی چشمگیری در سازگاری با رویدادهای مثبت و منفی زندگی دارند (بیسواس- داینر، داینر و تامیر، 2004). سا، داینر و فوجیتا(1996) بیان کردند که افراد تمایل دارند، بهزیستی را در سطوح خاصی، بدون توجه به رویدادهای روزانه، ‌ثابت نگه دارند. حتی بعد از رویدادهای هیجان انگیز زندگی، مانند برنده شدن در بخت آزمایی یا مبتلا شدن به یک بیماری جدی، افراد گرایش دارند، که به سطح خاصی از بهزیستی شان برگردند (نقل از ریسامب، ‌هاریس، مگنس، ویترسو و تامبس، 2001).
نظریه سازگاری، وجود بهزیستی را در افرادی که به ظاهر در رنج هستند، تبیین می‌کند. برای مثال آلمن113(1990) دریافت که افراد معلول که روی صندلی‌های چرخدار می‌نشینند، همانند افراد سالم، شاد هستند. وجود بهزیستی در افراد ناتوانی که در زندگی روزمره در رنج هستند، حاکی از سازگاری آنها با شرایط سخت و نامساعد می‌باشد (داینر، ساوایشی، 1997).
شواهد دیگر در مورد نظریه سازگاری و بهزیستی، از مطالعات طولی بدست آمده است. در این مطالعات مشخص شده است که وقایع مهم با هیجانات شدید همراه می‌باشند، اما این رابطه با گذشت زمان کاهش می‌یابد (داینر و بیسواس-داینر،2000). برای مثال، سیلور 114(1980) دریافت که افراد مبتلا به فلج، مدتی پس از ابتلا، عواطف ناخوشایند شدید را نداشتند (نقل از داینر، ساوایشی، 1997).
6-2-5 الگوی چند بعدی ریف115
در تلاش برای معرفی ابعاد و مولفه‌های بهزیستی در جوامع غرب، یک مدل چند بعدی از بهزیستی معرفی و عملیاتی شده است که مبتنی بر کار اریکسون (1959) و مازلو116(1959) می‌باشد. ریف که این الگوی 6 بعدی از بهزیستی را ارائه داده است، 6 بعد را شامل موارد زیر دانسته است :
1. خویشتن پذیری117؛ داشتن یک نگرش و ارزیابی مثبت نسبت به خود و احساس مثبت در خصوص زندگی گذشته.
2. تسلط بر محیط 118؛ توانایی و ظرفیت اداره و کنترل تقاضاهای پیچیده زندگی روزمره؛ توانایی انتخاب یا خلق محیط متناسب با نیازها و ارزش‌های فردی.
3. روابط مثبت با دیگران 119؛ وجود پیوندهای بین فردی با کیفیت بالا، ظرفیت همدلی، صمیمیت و داشتن عاطفه قوی.
4. رشد و بالندگی فردی 120؛ احساس تحول و پیشرفت در خود و رفتار خود در گذر زمان.
5. هدف در زندگی 121؛ داشتن اهداف و مقاصد خاص برای زندگی.
6. خود مختاری122؛ داشتن حس خود رأیی و احساس استقلال ؛ ارزیابی خود با معیارهای شخصی ؛ ظرفیت مقاومت در برابر فشارهای اجتماعی که شخص را به فکر کردن و عمل نمودن به شیوه‌های خاص وادار می‌کند ( به نقل از هرن123، تاریس124، اسچافلی125 واسچریوس126،2004).
7-2-5- الگوی ویسینگ 127و وان ادن128
ویسینگ (1998) و وان ادن(1994) یک سازه بهزیستی را معرفی می‌کنند که بوسیله احساس “انسجام و پیوستگی”129در زندگی، تعادل عاطفی و رضایت کلی از زندگی، مشخص و اندازه گیری می‌گردد.
آنها تأکید می‌نمایند که بهزیستی، سازه ای چند بعدی یا چند وجهی است و در بر گیرنده 5 بعد زیر می‌باشد :
1. عاطفه130: احساسات مثبت بر احساسات منفی غلبه دارد.
2. شناخت131: این افراد رضایت از زندگی را تجربه می‌کنند و به نظر آنها زندگی‌ قابل درک و کنترل است.
3. رفتار132: چالش‌های زندگی را می‌پذیرند و به کار و فعالیت علاقه دارند.
4. خود پنداره133:خود را خوب توصیف می‌کنند.
5.روابط بین شخصی134: به دیگران اعتماد می‌کنند و از تعاملات اجتماعی نیز لذت می‌برند (به نقل از زنجانی طبسی، 1383).
2-6- روش‌های ارزیابی بهزیستی
اغلب ارزیابی‌های بهزیستی پاسخ‌های خود گزارشی ساده هستند که در مصاحبه‌ها یا پرسشنامه‌هایی که از چگونگی شادی یا احساس رضامندی فرد مطلع می‌شوند، یافت می‌شود و از طریق مقیاس‌های لیکرت 1 تا 7 درجه ای ارزیابی می‌شود (داینر و اسکلن، 2003).
برخی اوقات محققین از طریق سوال‌های ساده به ارزیابی بهزیستی می‌پردازند ؛ مانند : شما در این روزها چگونه تصمیم می‌گیرید ؟ ممکن است بگویید که آیا شما خیلی شاد هستید، تا اندازه ای شاد هستید یا خیلی شاد نیستید؟
به چه میزان شما از زندگیتان راضی هستید ؟ آیا شما خیلی راضی هستید ؟ راضی هستید؟ خیلی راضی نیستید؟ اصلاً راضی نیستید ؟ (میرز و داینر، 1997).
ارزیابی‌های بهزیستی دامنه ای از مقیاس‌های چند سوالی تا تک سوالی را در بر می‌گیرد (میرز و داینر، 1995) که مقیاس‌های چند سوالی قابلیت اعتماد بیشتری از ارزیابی‌های تک سوالی دارند (بیسواس – داینر، داینر و تامیر، 2004).
فرض زیر بنایی خود گزارش‌های بهزیستی در این است که پاسخ دهنده این امتیاز را دارد که تجربه بهزیستی خود را گزارش دهد. در واقع، تنها خود پاسخ دهنده است که می‌تواند خوشی‌ها و دردهایش را تجربه کند و زندگیش را بر پایه این تجربه درونی مورد قضاوت قرار دهد (داینر، ساوایشی، 1997)، هر چند دلایل بسیاری وجود دارد که می‌بایست در تفسیر نتایج بر پایه صرفاً ارزیابی‌های خود گزارشی محتاط باشیم (داینر، اسکلن و لوکاس، 2003).
یکی از دلایل کمبودهای بالقوه در این ارزیابی‌ها، سوگیری پاسخ، سوگیری حافظه و حالت تدافعی است (داینر، سا وایشی، ‌1997). یکسری پاسخ‌های متفاوت و سبک‌های پاسخ نیز ممکن است روی ارزیابی‌های افراد تأثیر بگذارد.
افراد خاص ممکن است شادتر از افراد دیگر به نظر برسند، زیرا آنها از شماره‌های بالای مقیاس پاسخ استفاده می‌کنند یا اینکه می‌خواهند خود را در نظر دیگران و آزمایش کننده خوب جلوه دهند (داینر، اسکلن و لوکاس، 2003).
دلیل دیگر در رابطه با خطاها و مشکلات ارزیابی است که در زمان اجرای این مقیاس‌ها آشکار می‌شود (داینر و اسکلن، 2003). بنابراین گرچه خود گزارشی نقش اصلی را در تحقیق‌های بهزیستی ایفا می‌کنند، ولی باید از فنون دیگری، برای کسب درک کامل از این مفهوم استفاده شود (داینر، اسکلن و لوکاس، 2003).
روش مناسب دیگری که به اعتبار بخشیدن یافته‌های ارزیابی‌های خود گزارشی کمک می‌کند، روش نمونه گیری تجربی 135می باشد، این روش توسط سیک زنت می‌هالی ابداع شده است و طی آن افراد در زمان‌های تصادفی اقدام به ثبت احساسات و فعالیت‌های خود در یک دوره زمانی می‌کنند (داینر و اسکلن، 2003).
در این شیوه ارزیابی، شرکت کنندگان کامپیوترهایی را در کف دست خود حمل می‌کنند و صدای یک زنگ را بصورت تصادفی در تمام طول روز دریافت می‌کنند و به محض شنیدن صدای زنگ، یک پرسشنامه زمینه را که روی صفحه کامپیوتر قرار دارد، در رابطه با فعالیت‌ها و حالات هیجانی اخیرشان کامل می‌کنند. نتایج این داده‌ها به محققین اجازه می‌دهد که افت و خیزهای هیجانی را در بیشتر روزها و هفته‌ها ترسیم کنند

(1995) بهزیستی را به عنوان احساس مثبت و احساس رضامندی عمومی از زندگی که شامل خود و دیگران در حوزه‌هایی مانند خانواده و شغل و. .. است، تعریف می‌کنند.
و نهون67(1997) بهزیستی را به عنوان مجموعه ای از عواطف و ارزیابی شناختی از زندگی تعریف کرده است (نقل از کاشدان68،2003).
بهزیستی یک مفهوم سلسله مراتبی و چند بعدی است (فیوهرر69، 1994؛ کروز70،1998؛ نقل از‌هامپتون712004) و از اجزاء شناختی، عاطفی، هیجانی و اجتماعی تشکیل شده است (داینر، ساوایشی، 1997).
بهزیستی به عنوان یک تجربه شناختی، به شرایطی اتلاق می‌شود که فرد حالت فعلی خود را با یک آرمان که به آن علاقمند است، مقایسه می‌کند (راسک 72،کورکی73، پاویلانن 74و لاپالا75، 2003) و یک ادراک مثبت یا غیر متضاد بین نتایج و وضعیت موجود و آنچه به دنبال آن است، می‌یابد (راسک، کورکی، پاویلانن و لاپالا، 2003).
این مولفه شناختی، رضامندی از زندگی است (ریسامب، ‌هاریس، مگنس، ویترسو و تامبس، 2001) که به نگرش مثبت به زندگی، عزت نفس، لذت بردن از زندگی و فقدان خلق افسرده گفته می‌شود (راسک، استرت، پاویلانن و لاپالا، 2002). مولفه شناختی نوعی از تفکر و پردازش اطلاعات است که منجر به خوشبینی می‌شود (داینر، ساوایشی، 1997). رضامندی یک قضاوت یا تجربه شناختی ایجاب می‌کند (آریندل76ونسیک77،رزنبرگ78، توی لرت، استدما79و‌هاتزیچریستو80،1997)، که یک ارزیابی طولانی و داورانه از زندگی فرد است (کینگ 81، 2002؛ نقل از فارسی نژاد، 1383).
دو مولفه عاطفی، حضور عواطف مثبت (مانند لذت بردن، خوشایندی و برخورداری از خلق مثبت و شاد ) و عدم حضور عواطف منفی (مانند اضطراب و غمگینی) است (فیوهرر،1996 ؛ نقل از‌هامپتون،2004). شادکامی حاصل تعادل بین عواطف مثبت و منفی می‌باشد (فارسی نژاد، 1383).
پس دو سازه رضایت از زندگی و شادکامی به عنوان مولفه‌های اصلی بهزیستی معرفی شده اند.
ملاک رضایت از زندگی، فاصله بین تجارب فرد از معیارها و خواسته‌هایش می‌باشد (فارسی نژاد، 1383)؛ در حالی که شادکامی یک تجربه از احساس یا عاطفه را در بر دارد (آریندل و همکاران، 1997) و بازتابی از عواطف خوشایند و ناخوشایند تجارب فرد می‌باشد (کینگ، 2002؛ نقل از فارسی نژاد، 1383).
جزء اجتماعی بهزیستی، بیانگر گسترش روابط با دیگران و به دنبال آن افزایش حمایت اجتماعی است (داینر، سا و ایشی، 1997). به طور کلی بهزیستی در این راستا قرار می‌گیرد که فرد چطور زندگیش را هم در یک لحظه و هم در دوره‌های طولانی بصورت علمی ارزیابی می‌کند (داینر، ایشی و لوکاس،2003). براساس فرهنگ فردگرای امریکا که در آن افراد به راحتی می‌توانند لذت‌هایشان را دنبال کنند؛ با کسی که می‌خواهند، ازدواج کنند ؛ جایی که دوست دارند، زندگی کنند و کاری را که می‌خواهند انجام دهند (داینر و اسکلن، 2003)؛ بهزیستی عمومی در سطح بالایی قرار دارد (داینر، ساوایشی، 1997).
در مقابل در جوامع جمع گرا، تصمیمات در رابطه با مسائل زندگی بوسیله دیگران برای فرد گرفته می‌شود و خانواده‌های منسجم و دوست داشتنی در این جوامع (جمع گرا) ملاک مهمی برای رضامندی از زندگی می‌باشند (داینر و اسکلن، 2003). این ارزیابی‌ها، عکس العمل هیجانی افراد را در بر می‌گیرد که به رخدادهای زندگی خلق و خوی او و قضاوت‌هایش در رابطه با خرسندی و رضایت در حیطه‌هایی مانند ازدواج و کار مربوط می‌شود (داینر، ایشی و لوکاس، 2003).
طبق نظریه داینر، اسکلن و لوکاس (2003)، مولفه‌های اصلی بهزیستی (رضامندی از زندگی و شادکامی) به چندین عنصر کاهش می‌یابند و یک الگوی سلسله مراتبی را ایجاد می‌کند.
در بالاترین سطح این الگوی سلسله مراتبی مفهوم بهزیستی قرار دارد، که در این سطح، بهزیستی به ارزیابی کلی افراد از زندگیشان گفته می‌شود و محققینی که در این حیطه کار می‌کنند، می‌بایست برای درک کامل وضعیت بهزیستی افراد، مولفه‌های متنوع بهزیستی را از سطوح پایین تر این الگو اندازه گیری کنند. در سطح بعدی، چهار مولفه خاص بهزیستی قرار دارند که درک دقیق تری را از بهزیستی افراد ایجاد می‌کنند. این مولفه‌ها ؛ عاطفه مثبت، عاطفه منفی، رضامندی کلی از زندگی و رضامندی در حیطه‌های خاص می‌باشند، که با یکدیگر نسبتاً همبسته هستند و با وجود اینکه از لحاظ مفهومی به هم مرتبطند، ولی هر کدام اطلاعات واحدی را در مورد کیفیت زندگی فرد در اختیار می‌گذارند. در آخر، در هر کدام از این چهار مولفه، پنج جزء تمایز وجود دارد (داینر، اسکلن و لوکاس، 2003) که با توجه به الگوی سلسله مراتبی بهزیستی، عاطفه مثبت معمولاً به لذت،شعف، خشنودی، عزت نفس، عاطفه، شادی و وجد (ادینگتون و شامان، 2005) و شور و اشتیاق (رابینسون، سلبرگ، تامیر، 2003) تقسیم می‌شود. عاطفه منفی به گناه، شرمندگی، غم و اضطراب، نگرانی، خشم، استرس، افسردگی و حسادت تقسیم می‌شود.
رضامندی از زندگی، به رضامندی از زندگی فعلی، رضامندی از زندگی گذشته و رضامندی از زندگی در آینده و بخصوص، دیدگاه سایرین از زندگی فرد و تمایل به تغییر دادن زندگی، که در جوامع جمع گرا این عامل نقشی مهمتر (از جوامع فرد گرا ) ایفا می‌کند، طبقه بندی شده است. در کل، حیطه رضامندی از زندگی به رضامندی از کار، خانواده، اوقات فراغت، سلامتی، دارایی و خود کاهش می‌یابد (ادینگتون و شامان، 2005).
2-4- ویژگی‌های افراد شاد
طبق معیار‌های جوامع فردگرا، افراد شاد از عزت نفس و احترام به خود بالایی برخوردارند (میرز و داینر، 1997) و خودشان را دوست دارند. این افراد به اخلاقیات توجه بسیار دارند و عقلانی رفتار می‌کنند (ژانوف و بولمن82،1998؛ نقل از کرمی نوری و مکری، 1381).
افراد شاد احساس کنترل شخصی بیشتری را در خود دارند (میرز و داینر، 1997؛ بیسواس – داینر 83،داینر و تامیر، 2004)، در انجام امور، بیشتر به توانایی‌های شخصی خود می‌اندیشند تا به درماندگی و ناتوانایی‌های خویش (دومونت84،1989؛ لارسن 85،1989؛ نقل از کرمی نوری و مکری، 1381). آنها همچنین در مدرسه و محیط کار بهتر عمل می‌کنند و با فشارهای روانی بهتر و سازنده تر مقابله می‌کنند (میرز و داینر، 1997).
افراد شاد غالباً خوشبین اند و از افراد بدبین، موفق تر، سالم تر و شادتر هستند (میرز و داینر، 1997).این افراد غالباً برون گرا (بیسواس- داینر، داینر و تامیر، 2004)، موافق و کمتر روان رنجورند (داینر و سلیگمن، 2002) و در ارتباط و همکاری با دیگران توانمندند (میرز و داینر، 1997؛ بیسواس – داینر، داینر و تامیر، 2004).
افراد شاد در مقایسه با افراد ناشاد، چه در تنهایی و چه در حضور دیگران، احساس شادی می‌کنند و از زندگی با خود و دیگران، از زندگی در نواحی گوناگون شهری یا روستایی و یا اشتغال در مشاغل گوناگون انفرادی و اجتماعی به یک اندازه لذت می‌برند (داینر، ساندویک86،پاوت87و فوجیتا881992؛ نقل از کرمی نوری و مکری، 1381).
افراد شاد عملکرد بهتری در کار (حرفه ) خود دارند و بوسیله مافوق خود، خیلی خوب ارزیابی می‌شوند، راه حل‌های بهتری را برای حل مسائل خلق می‌کنند، اغلب در رفتارهای ایثار گرانه داوطلب شده و درگیر کار می‌شوند و برخی شواهد نشان داده که سالم تر هستند و زندگی طولانی تری دارند (بیسواس – داینر، داینر و تامیر، 2004).
این افراد بسیار اجتماعی بوده و روابط اجتماعی و عاشقانه قوی تری نسبت به افراد دیگر دارند و زمان کمتری را نسبت به متوسط افراد در تنهایی می‌گذرانند. این افراد هیجانات ناخوشایند را به ندرت تجربه می‌کنند و در اکثر زمان‌ها احساس شادی می‌کنند (داینر و سلیگمن، 2002).
آنها کمتر شیوه اجتماعی محتاطانه ای دارند، به عنوان مثال درخواست خود را مستقیماً مطرح می‌کنند ؛ در صورتی که افراد دارای خلق منفی، این کار را به زحمت انجام می‌دهند و بطور غیر مستقیم درخواست خودشان را مطرح می‌سازند (فرگاس89، 1999 ؛ نقل از آرجیل ؛ ترجمه بهرامی و همکاران، 1383). این بدان معنی است که به خصوص در جوامع فردگرا این افراد با آرامش و اطمینان بیشتری به ابراز وجود می‌پردازند.
2-5 رویکردهای نظری به بهزیستی
سازه بهزیستی، بنا بر جهت گیری‌های نظری گوناگون از مولفه‌ها و اجزای مختلفی تشکیل شده است. هر یک از پژوهشگرانی که در این حیطه به کار پرداخته اند، عوامل و ابعاد خاصی معرفی کرده‌اند. در این بخش سعی می‌گردد، تبیین‌های نظری گوناگون در این خصوص بررسی شود.
1-2-5- دیدگاه لذت گرایانه90
تاریخچه طولانی این دیدگاه به قرن چهارم قبل از میلاد می‌رسد. برخی از فیلسوفان یونانی، هدف از زندگی را تجربه لذت و به حداکثر رساندن آن می‌دانستند. از نظر آنان، بهزیستی، کل لحظات لذت بخش زندگی افراد است و از طریق افراد مختلف از جمله‌هابز91،دی سد 92،بنتهام93مطرح گردیده است.
هابز معتقد بود که بهزیستی، دنبال کردن موفقیت آمیز امیال ذاتی انسان است ؛ دی‌سد بر این باور بود که دنبال کردن احساس لذت، هدف نهایی زندگی است و بنتهام نیز ادعا داشت که برای ساختن یک جامعه خوب، کوشش افراد برای به حداکثر رساندن لذت و علائق فردی مهم می‌باشد (ریان 94،2001 ؛ به نقل از یزدانی، 1382). روشن است که دامنه توجه دیدگاه لذت گرایی، از لذت‌های بدنی تا امیال ذاتی و علائق فردی در نوسان بوده است، و بر مفهوم گسترده ای از لذت گرایی که شامل رجحان‌ها و لذائذ ذهنی و بدنی است (کوبووی95،1999 ؛ کاهنی من96،و داینر و شوارتز،971999 ؛ به نقل از یزدانی، 1382 )تأکید شده است. از این رو نیز، کاهنی من و داینر و شوارتز (1999) روانشناسی لذت گرایانه را مطالعه امور و پدیده‌هایی می‌دانند که تجارب لذت بخش و غیر لذت بخش زندگی را بوجود می‌آورد. در واقع دیدگاه مسلط در بین این روانشناسان آن است که بهزیستی شامل شادکامی ذهنی و تجارب لذت بخش می‌باشد (ریان، 2001؛ به نقل از یزدانی، 1382). بنابر این هدف اصلی پژوهش از این دیدگاه نظری، مداخله و به حداکثر رساندن بهزیستی است و بحث بر سر این می‌باشد که مردم چگونه سودمندی‌ها را محاسبه می‌کنند، شدت پاداش‌ها را به حداکثر می‌رسانند و درون دادهای مربوط به عوامل لذت بخش را به سطح بهینه می‌رسانند (یزدانی، 1382).
2-2-5- دیدگاه شناختی
موضوع تعیین کننده‌های بهزیستی و چگونگی ادراک و شناخت آنها، از مدت‌ها قبل مورد بحث بوده است و دامنه آن دیدگاه‌های دینی و فلسفی را نیز در بر دارد. این دیدگاه‌ها، بر سودمندی تفکرات و شناخت‌هایی تأکید دارند که باعث هدایت هیجان‌ها و خلقیات فرد می‌گردد (داینر، ساوایشی، 1997).
یکی از نظریه‌های شناختی بهزیستی و رضامندی از زندگی، نظریه “اسناد” می‌باشد که در حیطه افسردگی به خوبی شناخته شده است (داینر، ساوایشی، 1997). در این نظریه، اعتقاد برآن است که افراد افسرده، وقایع منفی را علل پابرجا وکلی می‌دانند وبه روش‌های خود ویرانگری در مورد جهان می‌اندیشند (داینر و داینر 98،1996).
نظریه واینر99(1986 ؛ نقل از داینر، ساوایشی، 1997) به خوبی اسنادهای مربوط به موفقیت و شکست را توصیف کرده است ؛ به اعتقاد وی رویدادهای ذهنی، نقش واسطه را بین متغیرهای مربوط به تکلیف و نتایج رفتارها دارند و افراد نتایج رفتاری خود را به عوامل درونی (شخصی)، بیرونی (موقعیتی)، پایدار یا ناپایدار و کنترل‌پذیر یا کنترل ناپذیر اسناد می‌دهند. این ویژگی، انتظارات متفاوتی را برای افراد در مراحل بعدی ایجاد می‌کند و منجر به واکنش‌های عاطفی مثبت یا منفی می‌گردد. وقتی که موفقیت یا شکست به عوامل درونی نسبت داده شود، غرور و شادی یا شرمساری و اندوه افزایش می‌یابد؛ اگر موفقیت یا شکست به عوامل بیرونی نسبت داده شود، غرور و شادی یا شرمساری و اندوه کاهش می‌یابد. بنابراین موفقیتی که افراد آن را به سادگی تکلیف یا خوش اقبالی (عوامل بیرونی ) نسب

عوامل تأثیر گذار، راهبردهای یادگیری در پیشرفت تحصیلی می‌پردازیم.
در قسمت دوم این فصل به مولفه بهزیستی با عناوین تعریف بهزیستی و مولفه‌های آن، ویژگی‌های افراد شاد، رویکرد‌های نظری، روش‌های ارزیابی و عوامل و همبسته‌های آن توجه خواهیم کرد.
در قسمت سوم این فصل به بیان مبانی نظری و تعاریف مدیریت زمان و اوقات فراغت می‌پردازیم و در قسمت آخر سوابق علمی پیشینه تحقیق را در ایران و خارج از کشور مطرح می‌سازیم.
2-1- پیشرفت تحصیلی : تعریف، معیارها و عوامل تأثیر گذار
پیش بینی پیشرفت تحصیلی از نقطه نظر علمی و کاربردی دارای اهمیت است. پیشرفت تحصیلی یکی از عوامل مهم مقبولیت و پذیرش در کلاس درس می‌باشد و همچنین ملاک مهمی برای بدست آوردن شغل و حرفه‌های مختلف می‌باشد. به این دلیل، محققان در حیطه روان شناسی سعی در درک تعیین کننده‌های پیچیده پیشرفت تحصیلی دارند (فراهانی، 1994).
اصطلاح پیشرفت تحصیلی به توصیف (شرح) جایگاه تحصیلی دانش آموز گفته می‌شود (لوین22،1967؛ نقل از فراهانی23،1994)، که ممکن است نمره یک درس یا میانگین تعدادی از دروس در یک حیطه خاص یا معدل همه دروس باشد.
“اهمیت پیشرفت تحصیلی از بعد دیگری نیز قابل تأمل است. از آنجا که هر نظام تربیتی به جهت حصول بهترین نتایج و رفع موانع و محورها در سراسر فرآیندهای آموزشی و پرورشی و استفاده بهینه از درون دادها، همواره مورد ارزیابی متخصصان مربوطه قرار می‌گیرد، و در نهایت محصول نظام‌های آموزشی و پرورشی نیز دانش آموختگانی هستند که واجد برخی از ویژگی‌ها شده اند، پیشرفت تحصیلی می‌تواند یکی از مهمترین و عینی ترین معیارها برای بررسی و ارزیابی کارآیی و اثر بخشی نظام‌های آموزشی و پرورشی باشد”(مهرافروز،1378، ص.12).
از آنجا که میزان پیشرفت تحصیلی، یکی از ملاک‌های کارآیی نظام آموزشی است، لذا تحلیل عوامل مربوط به آن از اساسی ترین موضوعات تحقیقی در نظام آموزش و پرورش است.
پیشرفت تحصیلی در گرو عوامل بیشماری است که می‌توان آنها را در دو حیطه “فردی” و “محیطی” بررسی نمود.
با توجه به الگوی لوین، (1967 ؛ نقل از فراهانی، 1994)، که رفتار را تابعی از تعامل عوامل شخصی (فردی) و محیطی می‌داند، نمرات یا پیشرفت تحصیلی از دو دسته عوامل تعیین کننده فردی و محیطی حاصل می‌شود که عبارتند از :
1) عوامل شخصیت شناختی24:هوش، سبک‌های شناختی، عوامل شخصیتی، نگرش‌ها و انگیزه پیشرفت.
2) عوامل سازمانی (نهادی)25:موضوع مورد مطالعه، روش آموزش و شیوه‌های ارزشیابی.
موهان26 و گالاتی27(1986؛ نقل از فراهانی، 1994) نیز یکسری عوامل را در پیش‌بینی بهتر پیشرفت تحصیلی مطرح کرده اند که در ذیل به آنها می‌پردازیم :
– هوش (ریدل28،1980؛ پاندی29، 1981)؛
– محیط خانوادگی، والدین، تربیت و ارتباط بین والدین (مولنر30،1969)؛
– انگیزش (کری لوک31،1969)؛
– متغیرهای شخصیتی مانند درون گرایی – برون گرایی 32،روان رنجور خویی33و روان پریش خویی34(گالاتی، 1984)؛
– ادراک خویشتن 35(هانس فرد36و‌هاتی37،1982)؛
– سازگاری (موهان و گالاتی، 1983).
با توجه به موارد فوق الذکر، پیشرفت تحصیلی، گاه به علت خصایص، ویژگی‌های شخصیتی و شاخص‌های ذهنی، اجتماعی، عاطفی و اخلاقی خود دانش آموز است و گاه به علت کارکردهای مدرسه و نظام آموزش و پرورش (عامل محیطی) می‌باشد که البته این دو تا حدی با یکدیگر در تعامل اند.
در حال حاضر عوامل تأثیر گذار بر پیشرفت تحصیلی از دیدگاه آموزش و پرورش عبارتست است :
1) تناسب هدف‌ها و محتوای برنامه‌ها و روش‌ها با نیازها، استعدادها و علایق دانش‌آموزان؛
2) تناسب روش‌ها با محتوای برنامه‌ها ؛
3) نقش معلم، نحوه ارتباط وی با دانش آموز (شلویری، 1377)؛
4) سطح تحصیلات معلم ؛
5) تناسب روش تدریس معلم با محتوای کتاب‌های درسی ؛
6) نسبت جمعیت دانش آموز به سطح فضای آموزشی ؛
7) میزان علاقمندی معلم نسبت به حرفه خود (ثنائی، پاشا شریفی، علاقبند، هومن، صبوحی، شریفان، سرخوش، 1373).
دو عامل ابراز وجود و بهزیستی نیز از عوامل مهم تأثیر گذار بر پیشرفت تحصیلی می‌باشند. دلوتی38(1981؛نقل از نیسی و شهنی ییلاق، 1380؛هالاست39،بلاک40 و هرسن41، 1984؛ برنستن42،بلاک و هرسن، 1997؛ نقل از بهرامی، 1375) در پژوهشی که در ارتباط با آموزش ابراز وجود بر روی دانش آموزان انجام دادند، به این نتیجه رسیدند که دانش آموزانی که آموزش ابراز وجود دریافت کرده بودند، پیشرفت تحصیلی بهتری نشان دادند و محبوبیت آنها نیز افزایش یافت (نقل از نیسی و شهنی ییلاق، 1380).
اسکات و شانن و کارولین(2004) در رابطه با “تأثیر شادکامی بر پیشرفت تحصیلی”، به این نتیجه رسیدند که دانش آموزانی که احساس بهزیستی مثبت و رضامندی از زندگی دارند، بیشتر با تکالیف درگیر می‌شوند و بهتر تکالیف درسی خود را انجام می‌دهند.
2-2- معیارهای پیشرفت تحصیلی
– آزمون‌های معلم ساخته در مقابل آزمون‌های تجاری : آزمون‌های معلم ساخته بوسیله یک آموزگار و برای استفاده در کلاس او ایجاد می‌شود : مانند، امتحانات و پرسش‌ها. آزمون‌های تجاری معمولاً بوسیله گروهی از متخصصان برای استفاده در سطح گسترده ای از کلاس‌ها تهیه می‌شوند.
– آزمون‌های پیشرفت در مقابل آزمون‌های توانایی : آزمون‌های پیشرفت هدفشان اندازه گیری دانش ویژه ای است که از خلال یادگیری کسب شده است. در نقطه مقابل، هدف بعضی آزمون‌ها، سنجش استعداد ذاتی دانش آموز در بعضی حوزه‌ها مثل هوش است ؛ این گروه آزمون‌های توانایی استعداد هستند.
– آزمون‌های معیار گرا در مقابل هنجارگرا : آزمون‌های معیارگرا به گونه ای تنظیم شده اند که اگر نمره فرد به ارزش یک معیار برسد، آن را می‌گذراند. در مقابل، آزمون‌های هنجار گرا بر این اصل مبتنی‌اند که یک فرد در ارتباط با یک گروه بزرگ که در معرض آزمون قرار گرفته، در کجا واقع شده است.
– آزمون‌های پایانی در مقابل تشخیصی – تکوینی : آزمون‌ها می‌توانند برای توصیف یادگیری که در دانش آموز رخ داده است مورد استفاده قرار گیرند ؛ به این نوع آزمون، آزمون پایانی گفته می‌شود. در مقابل آزمون‌ها می‌توانند در توصیف ویژگی‌هایی که در یک دانش آموز ایجاد شده استفاده شوند، به گونه ای که یک معلم بتواند یک محیط آموزشی مناسب را طراحی کند، این نوع آزمون، آزمون تکوینی نامیده می‌شود. آزمون تکوینی در طول یا قبل از آموزش اتفاق می‌ا‌فتد، در حالی که آزمون پایانی بیشتر یک ارزشیابی صوری در پایان آزمون است (مایر، 1986؛ ترجمه فراهانی 1376).
به نظر می‌رسد که پذیرش یک مقیاس چند بعدی از پیشرفت تحصیلی به جای مقیاسی یک بعدی از پیشرفت تحصیلی مفید تر است. این بدین دلیل است که میانگین نمرات کلاسی برای هر مجموعه از دوره‌های تحصیلی، پیش بینی کننده بهتری از پیشرفت تحصیلی می‌باشد تا ترکیب مجموعه‌ای از دروس متفاوت در یک مقیاس واحد. به هر حال، می‌توان مقیاس‌های پیشرفت یک فرد را در یک حیطه خاص مانند ریاضیات، علوم، تاریخ، ادبیات و غیره تحت عنوان “معدل کلاسی ویژه” طبقه‌بندی کرد. در حالی که مقیاس‌های “معدل کلاسی عمومی” به پیشرفت فرد در همه موضوعات اشاره می‌کند. از طریق انتخاب یک مقیاس “معدل کلاسی ویژه” این امکان بوجود می‌آید که پیشرفت تحصیلی هر فرد را در یک گروه ویژه از موضوعات مربوطه تعیین کرد، ولی زمانی که “معدل کلاسی عمومی” بکار برده می‌شود، امکان پی گیری پیشرفت فرد در حیطه‌های موضوعی مختلف وجود ندارد. خلاصه اینکه میانگین نمرات کلاسی، ملاکی رایج برای اندازه گیری پیشرفت تحصیلی می‌باشد (فراهانی، 1994).
هر چند پذیرش یک مقیاس چند بعدی از پیشرفت تحصیلی و معدل کلاسی به عنوان شاخص پیشرفت تحصیلی مناسب به نظر می‌رسد، لیکن بررسی پیشرفت یک فرد در یک حیطه خاص مانند ریاضیات، تحت عنوان معدل کلاس ویژه، می‌تواند مقیاس تشخیصی مناسبی را فراهم آورد، زیرا بسیاری از دانش آموزان در مهارت‌های کلامی، نوشتاری و خواندن و هر موضوع درسی که این مهارت‌ها بعد غالب یادگیری و ارزشیابی آنها باشد، عملکرد بسیار خوبی دارند. ولی همین دانش آموزان در درس ریاضی و دروسی که مستلزم فهمیدن و کاربرد زبان ریاضی هستند، به آسانی و بطور تعجب انگیزی شکست می‌خورند (نیومن43،1998؛ نقل از‌هاشمی، 1378). علت این اختلاف و عدم تطابق بین خواندن و توانایی ریاضی، پیشرفته بودن توانایی “بصری – فضایی”44 عدم پیشرفت کافی دانش آموزان در مهارت‌های “مرحله‌ای” یادگیری و عدم آشنایی و تسلط آنها بر تکالیف فرعی تر و پیش نیاز آنهاست (نیومن، 1998؛ نقل از‌هاشمی، 1378).
با توجه به تفاوت موضوعات دروس مختلف، برای ارزیابی بهتر پیشرفت تحصیلی دانش آموزان در دروس متفاوت، باید راهبردهای یادگیری را مورد توجه قرار داد.
راهبرد یادگیری : به هر فعالیتی که بوسیله آن فراگیر، آن را در زمان یادگیری به کار می‌گیرد تا اینکه میزان یادگیری خود را افزایش دهد، اطلاق می‌شود. که شامل؛
1) راهبردهای تمرینی 2) راهبردهای سازمانی 3) راهبردهای موشکافانه است.
راهبردهای تمرینی؛ به بیان یا تکرار فعالانه نام محرکاتی که باید یاد گرفته شود، اطلاق می‌شود.
راهبردهای سازمانی؛ یک فرایند فعال و اختیاری از جانب فراگیر است. زمانی که فراگیر راهبردهای سازمانی را به کار می‌گیرد، فعالانه مواد آموزشی ارائه شده را طبقه بندی، مرتب و منظم می‌کند.
راهبردهای موشکافانه ؛ شامل پردازش فعال و اختیاری توسط فراگیر در دوره یادگیری تکلیف است (مایر، 1986 ؛ ترجمه فراهانی، 1376).
با توجه به این موارد، در پژوهش حاضر، جهت ارزیابی مناسب و دقیق پیشرفت تحصیلی دانش آموزان، از میانگین نمرات دروس مختلف استفاده می‌شود تا دانش آموزان از انواع راهبردها برای یادگیری خود استفاده نمایند. در ضمن راهبرد موشکافانه با مولفه شناختی بهزیستی که نوعی از تفکر و پردازش فعال اطلاعات است و منجر به خوشبینی می‌شود (دانیر، سا و ایشی، 1997)، در ارتباط است.
2-3 تعریف بهزیستی و مولفه‌های آن
بهزیستی45ارزیابی ذهنی افراد از زندگیشان می‌باشد و شامل مفاهیمی چون رضامندی از زندگی 46،هیجانات خوشایند 47، احساس خرسندی 48و معناداری 49،رضامندی در حیطه‌هایی مانند ازدواج و کار (داینر و اسکلن 50،2003)، کیفیت زندگی 51،خوشبینی52و امید53(ریسامب54،‌هاریس55، مگنس56، ویترسو57و تامبس58،2001) و سطوح پایینی از عواطف ناخوشایند، فقدان افسردگی و اضطراب (داینر، سا59و ایشی601997) می‌باشد.
این مفاهیم گرچه در معنی کاملاً شبیه نیستند، لیکن در تمرکز روی ویژگی‌ها و تجارب مثبت و عدم حضور مشکلات روان شناختی اشتراک دارند (ریسامب، ‌هاریس، مگنس، ویترسو و تامبس، 2001).
بنابراین بهزیستی بصورت یک چتر است که شامل مفاهیم متنوع مرتبط با هم می‌باشد، همه این مفاهیم به این وابسته اند که چطور افراد درباره زندگیشان فکر می‌کنند و احساس آنها خواه عاطفی، خواه شناختی همه بیانگر ارزیابی آنها از زندگیشان چه در یک لحظه و چه در برهه ای از زمان می‌باشد (داینر و اسکلن، 2003).
بهزیستی که در بر گیرنده حیطه وسیعی از روش‌هایی است که افراد زندگیشان را ارزیابی می‌کنند، یکی از مولفه‌های زندگی مطلوب است؛ زیرا زندگی که فاقد لذت، عاطفه و احساس خرسندی و معنا باشد و به جای آن مملو از نارضایتی، خشم و افسردگی باشد، نمی تواند ایده آل تصور شود(داینر و اسکلن، 2003).
مفهوم بهزیستی که برخی اوقات بطور مترادف با واژه شادکامی و رضامندی از زندگی به کار می‌رود (ناتویگ61،آلبرکتسن62و کوارنستروم63،2002)، هدف نهایی و مشترک همه انسان‌هاست (اریکسون64،2003؛ به نقل از یزدانی، 1382) و همه انسان‌های سالم و در حال تکامل در تلاش برای رسیدن به آن می‌باشند (باس65،2003؛ نقل از یزدانی، 1382).
مایرز66و داینر

مقاومتی بر سر انتقال جرم میشود و بازده فرآیند جذب را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد.
در این حالت ضریب نفوذ توسط رابطه زیر محاسبه میشود:
(3-33)
3-2-4- حل عددی معادلات شبیه سازی
معادلات مدل بدون بعد مربوط به پوسته، غشاء و درون الیاف با در نظر گرفتن شرایط مرزی مناسب و خواص فیزیکی و شیمیایی با استفاده از نرم افزار کامسول حل شدند. از روش المان محدود با استفاده از مشبندی کنترل شده، برای حل معادلات استفاده شد. در این شبیه سازی از مشبندی مثلثی شکل استفاده شده است که در شکل 3- 14 نمایی از آن را مشاهده میکنیم.
شکل 3- 14: مشبندی جهت حل با استفاده از روش المان محدود
3-3- روش مدل سازی با استفاده فرض پلاگ
در این قسمت یک مدل ریاضی برای توصیف جذب فیزیکی بخارات آب از جریان هوا توسط محلول جاذب تری اتیلن گلایکول در تماس دهندههای غشائی الیاف توخالی بسط داده شده است. تمام شرایط و فرضیات در نظر گرفته شده در حالت قبل نیز برای این مدل سازی برقرار است:
حالت پایدار و شرایط دما ثابت

سایکرومتریک48 و روابط زیر به غلظت بخار آب در هوا تبدیل میکنیم.
ابتدا با استفاده از نمودار سایکرومتریک و داشتن دما و رطوبت نسبی هوای مورد نظر میزان رطوبت مطلق49 (Y´=kg water vapor/kg dry air) را مشخص میکنیم. حال با استفاده از رابطه زیر حجم هوای مرطوب را بدست میآوریم[32].
(3-3)
که در معادله (3-3) حجم هوای مرطوب به ازای جرم واحد هوای خشک (m3/kg dry air)، و به ترتیب جرم ملکولی آب و هوا، رطوبت مطلق هوا (kg water vapor/kg dry air )، دمای هوا بر حسب درجه سانتی گراد و فشار هوا (N/m2) می باشد.
غلظت بخار آب در هوا C بر حسب (kmol/m3) از رابطه (3-4) محاسبه میشود.
(3-4)
3-2- روش شبیه سازی با استفاده از نرم افزار COMSOL
برای انجام شبیه سازی از یک سیستم دو بعدی (2D axisymmetric) استفاده میکنیم ، مزیت این سیستم دوبعدی این است که هم از نظر محاسبات، دارای بار محاسباتی کمتری است و همچنین میتوانیم پروفایلهای بدست آمده را به حالت کلی سیستم غشائی تعمیم دهیم. در این مطالعه، جذب فیزیکی بخارات آب از جریان هوای مرطوب با استفاده از جاذب مایع تری اتیلن گلایکول در حالت جریان موازی در تماس دهنده غشائی الیاف توخالی، مورد بررسی قرار گرفته است.
شکل 3- 9: جریان موازی در تماس دهنده غشائی الیاف توخالی [33]
همان گونه که در شکل 3- 9 مشاهده میکنیم مایع جاذب تری اتیلن گلایکول از درون الیاف غشائی و هوای مرطوب از سمت پوسته تماس دهنده عبور میکنند. مدل بر اساس هر دو حالت (1) تر شوندگی کامل غشاء و (2) حالت کاملاً خشک غشاء به صورت جداگانه در نظر گرفته شده است.
جریان سیال در درون پوسته معمولاً بسیار پیچیده است، برای بیان توزیع سرعت جریان هوا در قسمت پوسته از مدل سطح آزاد هپل50 استفاده شد. نفوذ به صورت محوری و شعاعی در نواحی مختلف پوسته، غشاء و لوله تماس دهنده غشائی در نظر گرفته شد.
شکل 3- 10: (1) حالت تر شوندگی کامل غشاء (2) حالت کاملاً خشک غشاء [34]
3-2-1- معادلات حاکم
در شکل 3- 11، شکل شماتیک ناحیه سطح مقطع تماس دهنده غشائی الیاف توخالی را مشاهده میکنیم. بر اساس مدل سطح آزاد هپل تنها قسمتی از سیال در نواحی اطراف الیاف را در نظر میگیریم و میتوان آن را به صورت سطح مقطع دایرهای شکل تخمین زد.
شکل 3- 11: سطح مقطع تماس دهنده غشائی الیاف توخالی و تقریب به صورت سطح مقطع دایره ای شکل [33]
بنابراین تماس دهنده غشائی الیاف توخالی شامل سه ناحیه پوسته، غشاء و لوله میشود. موازنه جرم تحت شرایط حالت پایا در هر قسمت تماس دهنده انجام میشود. برای حالت جریان موازی هم سو، هوا و مایع جاذب از یک سر تماس دهنده (Z=0) ، و در حالت نا هم سو جریان هوا از (Z=0) و مایع جاذب از (Z=L) وارد تماس دهنده غشائی میشوند. بخارات آب از هوای مرطوب جدا شده و از طریق غشاء نفوذ کرده و خود را به مایع جاذب میرسانند و سپس جذب آن میشوند.
مهمترین فرضیاتی که در شبیه سازی اعمال شدهاند عبارتند از:
حالت پایدار و شرایط دما ثابت
جریان کاملاً توسعه یافته و توزیع سرعت سهموی درون الیاف غشائی
رفتار فاز گاز ایده آل
رژیم آرام برای هر دو جریان گاز و مایع در تماس دهنده
یکنواخت بودن توزیع اندازه منافذ و ضخامت دیواره غشاء
معادله پیوستگی برای هر کدام از اجزاء در سیستم جذب به صورت زیر بیان میشود:
(3-5)
که در معادله (3-5) ، ، ، و به ترتیب غلظت، شار نفوذی، سرعت واکنش جزء i ، سرعت و زمان هستند. معادله پیوستگی برای حالت پایا در مختصات استوانهای برای هر سه ناحیه تماس دهنده غشائی نوشته شد. برای تعیین میزان شار نفوذی از قانون نفوذ فیکس51 استفاده شد. لازم به ذکر است چون جذب بخارات آب در محلول تری اتیلن گلایکول یک جذب فیزیکی است سرعت واکنش صفر در نظر گرفته میشود.
3-2-1-1- معادلات غلظت در درون الیاف غشائی (فاز مایع)
معادله پیوستگی در حالت پایا برای انتقال جزء آب در درون الیاف غشائی به صورت زیر است.
(3-6)
جریان مایع درون الیاف غشائی آرام بوده و توزیع سرعت در فاز مایع به صورت رابطه زیر بیان میشود.
(3-7)
که در معادله (3-7) سرعت متوسط سیال در درون الیاف غشائی است.
شرایط مرزی برای جزء نفوذ کننده درون الیاف غشائی عبارتند از:
در راستای محوری:
(3-8)
در راستای شعاعی:
در مرکز هر مجاری لوله ای به دلیل تقارن میتوان از رابطه زیر استفاده کرد.
(3-9)
در فصل مشترک بین قسمت لوله وغشاء با توجه به دو حالت تر شوندگی کامل غشاء و حالت کاملاً خشک غشاء شرایط مرزی متفاوت در نظر گرفته میشود.
(3-10)
(3-11)
که در حالت کاملاً خشک غشاء غلظت در مرز فاز مایع تابعی از غلظت در مرز فاز گاز است که این تابعیت از رابطه تعادل ترمودینامیکی بدست میآید.
3-2-1-2- معادلات غلظت در غشاء
معادله پیوستگی در حالت پایا برای انتقال جزء آب در غشای الیاف توخالی به دلیل نبودن جریان در غشاء و تنها وجود مکانیزم نفوذ، به صورت زیر است:
(3-12)
در این ناحیه نیز شرایط مرزی بر اساس دو حالت تر شوندگی کامل غشاء و حالت کاملاً خشک غشاء شرایط مرزی متفاوت در نظر گرفته میشود. در فصل مشترک بین قسمت لوله و غشاء مشابه معادلات (3-10) و (3-11) و در فصل مشترک بین قسمت غشاء و پوسته به صورت زیر است:
(3-13)
(3-14)
3-2-1-3- معادلات غلظت در پوسته (فاز گاز)
معادله پیوستگی در حالت پایا برای انتقال جزء آب در درون پوسته به صورت زیر است:
(3-15)
برای بیان توزیع سرعت در فاز گاز در ناحیه پوسته از مدل سطح آزاد هپل استفاده شد. البته باید به این نکته توجه داشت که جریان سیال در تماس دهندههای غشائی واقعی در ناحیه پوسته مطابقت کامل با فرض مدل سطح آزاد هپل[35] ندارد، اما از این مدل به طور گسترده در مدلسازی و شبیهسازیهای این سیستم استفاده میشود.
توزیع سرعت جریان آرام گاز در ناحیه پوسته به صورت زیر است:
(3-16)
که در معادله (3-16) سرعت متوسط گاز در قسمت پوسته است. و همان طور که در شکل 3- 12 نیز میبینیم به ترتیب شعاع سطح آزاد و شعاع خارجی الیاف هستند.
شکل 3- 12: نواحی مختلف تماس دهنده در شبیه سازی [36]
شعاع سطح آزاد به صورت زیر محاسبه میشود:
(3-17)
که در رابطه (3-17) نسبت فضای خالی تماسدهنده به کل فضای آن میباشد که از رابطه زیر محاسبه میشود:
(3-18)
که در معادله (3-18) و به ترتیب تعداد الیاف و شعاع داخلی ماژول است.
شرایط مرزی برای جزء نفوذکننده در قسمت پوسته عبارتند از:
در راستای محوری:
(3-19)
در راستای شعاعی:
در این ناحیه نیز شرایط مرزی در راستای شعاعی بر اساس دو حالت تر شوندگی کامل غشاء و حالت کاملاً خشک غشاء متفاوت در نظر گرفته میشود. در فصل مشترک بین قسمت غشاء و پوسته مشابه معادلات (3-13) و (3-14) است و در شعاع سطح آزاد به صورت زیر بیان میشود:
(3-20)
3-2-2- حلالیت بخار آب در محلول تری اتیلن گلایکول
یکی از اساسیترین گامها در فرآیند شبیهسازی سیستمهای جذب گاز توسط حلال جاذب، درک رفتار فازی اجزای موجود در فرآیند و یافتن میزان حلالیت اجزاء در حلال جاذب است. تابعیت غلظت آب در فاز مایع از غلظت آب در فاز گاز در روابط، توسط رابطه تعادلی بین بخار آب و محلول تری اتیلن گلایکول تعیین میشود. رابطه تعادلی جزء آب بین فاز گاز و مایع را از برابری فوگاسیته آن در دو فاز میتوانیم تعیین کنیم:
(3-21)
با توجه به در نظر گرفتن فاز گاز بصورت ایده آل میتوان از قانون رائولت اصلاح شده به منظور بررسی تعادل آب در دو فاز گاز و مایع استفاده کرد:
(3-22)
فشار بخار آب در دمای سیستم را می توان از رابطه آنتوان[37] بدست آورد:
(3-23)
که در این رابطه دما بر حسب درجه سانتی گراد و فشار بخار آب بر حسب کیلو پاسکال است. ثابتهای A، B و C برای آب بترتیب برابر با 3872/16، 7/3885 و 17/230 میباشد.
با توجه به این موضوع که فاز مایع را نمیتوان همچون فاز گاز ایده آل در نظر گرفت، یافتن مقدار که بیانگر میزان دور بودن سیستم از حالت ایده آل است، برای رسیدن به رابطه تعادلی بین فاز گاز و مایع، بسیار حائز اهمیت است. مهمترین مطالعات آزمایشگاهی در زمینه رفتار فازی آب و تری اتیلن گلایکول توسط هرسکویتز52 در سال 1984[38]، پریش53 در سال 1986[39] و بستانی54 در سال 1989[40] انجام شده است. روش آنها برای مطالعه رفتار فازی سیستم اندازهگیری ضریب فعالیت آب به صورت آزمایشگاهی در دماها و غلظت های مختلف بوده است. در این میان دادههای آزمایشگاهی و رابطه تجربی پریش مورد تأیید و پذیرش انجمن GPSA بوده است. پریش و همکارانش ضریب فعالیت آب در رقت بی نهایت را به روش gas-liquid partition chromatography (GLPC) اندازهگیری کردند. آنها آزمایشات خود را در بازه دمایی 300 تا 380 درجه کلوین انجام دادند. آنها دادههای آزمایشگاهی خود را با دادههای آزمایشگاهی هرسکویتز ترکیب کردند و موفق به ارائه یک رابطه تجربی برای ضریب فعالیت آب شدند که تابعی از دما و غلظت آب در فاز مایع بود.
رابطه تجربی پریش برای تعیین ضریب فعالیت تری اتیلن گلایکول (TEG) و آب (H2O) بصورت زیر میباشد:
(3-24)
(3-25)
که در معادلات (3-24) و (3-25) :
(3-26)
تابعیت دما در ضرایب A، B و C بصورت زیر مشخص میشود.
(3-27)
(3-28)
(3-29)
3-2-3- ضرایب نفوذ آب
3-2-3-1- ضریب نفوذ آب در هوا
برای پیدا کردن ضریب نفوذ بخار آب در هوا از دادههای آزمایشگاهی بولتز و توو55 در سال 1976[41] استفاده شد. در نمودار زیر ضریب نفوذ برای مخلوط دو جزئی بخار آب و هوا را مشاهده میکنیم.
شکل 3- 13: ضریب نفوذ برای مخلوط دو جزئی بخار آب و هوا [41]
3-2-3-2- ضریب نفوذ آب در محلول تری اتیلن گلایکول
ضریب نفوذ آب در محلول تری اتیلن گلایکول را میتوان از رابطه ناکانیشی56 [42] پیدا کرد که بصورت زیر بیان میشود:
(3-30)
که در معادله (3-30) ضریب نفوذ جزء حل شونده (H2O) در حلال (TEG) در غلظتهای پایین، و حجمهای مولی مایع در دمای 298 درجه کلوین، ویسکوزیه حلال بر حسب و دما بر حسب درجه کلوین است. همچنین ضرایب و نیز در جدول 3- 4 مشخص شدهاند.
جدول 3- 4: ضرایب رابطه ناکانیشی برای محاسبه ضریب نفوذ در مایعات [42]
3-2-3-3- ضریب نفوذ آب در غشاء در حالت کاملاً خشک
در حالتی که حفرههای غشاء کاملاً خشک باشند نفوذ مولکولهای گاز در حفره می تواند به صورت معمولی یا/ و نفوذ نادسن باشد. نفوذ نادسن در داخل جامدات با میزان تخلخل کم صورت میگیرد. هرگاه قطر حفره خیلی کوچک یا/ و فشار کل کم باشد نفوذ نادسن قابل ملاحظه است. در این حالت به علت قطر کم منافذ نسبت به قطر مولکولها نفوذ به سختی صورت خواهد گرفت.
در محدوده تقریبی ، نفوذ به صورت معمولی و نادسن باید با هم در نظرگرفته شود. در این معادله قطر حفره و نشان دهنده مسیر آزاد متوسط است که از رابطه زیر محاسبه میشود[32]:
(3-30)
در این حالت ضریب نفوذ توسط رابطه زیر محاسبه میشود:
(3-31)
که در آن نفوذ نادسن است و از رابطه زیر قابل محاسبه است[43]:
(3-32)
، ، و به ترتیب ضریب نفوذ نادسن بر حسب ، قطر حفره بر حسب ، دما بر حسب درجه کلوین و جرم ملکولی آب است.
3-2-3-4- ضریب نفوذ آب در غشاء در حالت تر شوندگی کامل
زمانی که غشاء در حالت تر شوندگی کامل باشد، خلل و فرج غشاء توسط مایع جاذب پر میشود و باعث میشود که ضریب نفوذ جزء نفوذ کننده در غشاء از مرتبه ضریب نفوذ در مایعات باشد. این موضوع سبب بوجود آمدن

Colorless
Appearance
99.5%wt
Purity
0.5%wt, max
Di ethylene Glycol
0.5%wt, max
Poly ethylene Glycol
0.05%wt, max
Water
25 max
Color (Pt-Co)
100 mg/kg, max
Ash
1.124-1.126, 20/20°C
Specific Gravity
برای اطمینان از درصد ناخالصی آب محلول تری اتیلن گلایکول خریداری شده، یک آزمون میزان مقدار آب نمونه، توسط دستگاه آنالیز کارل فیشر انجام شد که میزان ناخالصی آب برای نمونه را کمتر از مقدار ارائه شده در جدول 3- 1 نشان داد. همچنین چگالی و لزجت تری اتیلن گلایکول نیز اندازهگیری شد که نتایج آن به شرح زیر است:
جدول 3- 2: چگالی و لزجت تری اتیلن گلایکول در دمای اتاق
1.12
Density (gr/cm3)
39
Viscosity (cp)
محلول تریاتیلنگلایکول به شدت جاذب رطوبت هوا است، از این جهت نباید در تماس مستقیم با هوا قرار گیرد تا درصد خلوص آن ثابت بماند. برای این منظور، محلول تریاتیلنگلایکول خریداری شده، در بطریهای 5/1 لیتری به صورت لب تا لب پر شد و درب آن بصورت محکم بسته شد تا محلول در تماس مستقیم با هوای محیط قرار نگیرد. بطریها در یک جای خنک نگهداری و در هر بار تست گرفتن از یکی از بطریها استفاده میشد.
3-1-2- آزمایشات
3-1-2-1- شرح واحد آزمایشگاهی رطوبتزدایی از هوا
در روشهای سنتی، جداسازی و رطوبتزدایی از مخلوطهای گازی توسط روشهایی نظیر میعان38 با استفاده از سرمایش، جذبسطحی برودتی39،جذب40با استفاده حلال مایع در برجهای جذب و یک سری روشهای کاتالیستی41 صورت میگیرد.
با پیشرفت علم و صنعت، افزایش واحدهای تولیدی و صنعتی در حجم و ابعاد بزرگتر بار عظیمی از وظایف بر دوش مهندسین طراح و پیمانکاران اجرایی قرار گرفته است. از این جهت بحث صرفهجویی در مصرف انرژی و همچنین استفاده از تجهیزات کم حجم تر بسیار اهمیت پیدا میکند.
در سالهای اخیر استفاده از فرآیندهای غشائی برای جداسازی گازها، به منظور صرفهجویی در مصرف انرژی و همچنین کم حجم تر کردن تجهیزات، مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. در این میان غشای الیاف توخالی به علت نسبت سطح به حجم بالایی که دارد و همچنین عدم وجود مشکلاتی نظیر کانالسازی42، طغیان43، ماندگی44 و… توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. اخیراً از غشاءهای الیاف تو خالی در زمینه رطوبت زدایی از هوا با استفاده از خشک کن های مایع، برای غلبه بر مشکل حضور قطرات مایع در جریان هوا استفاده می شود[27, 29].
بعد از انتخاب حلال مناسب، نوع و مشخصات تماس دهنده غشائی الیاف تو خالی مورد استفاده برای انجام این فرآیند جداسازی بسیار حائز اهمیت است. از این جهت، از دو نوع تماس دهنده غشائی با مشخصات متفاوت و جنس الیاف پلی پروپیلن45 و پلی وینلیدن فلوراید46 مورد استفاده قرار گرفت.
شماتیک فرآیندی رطوبت زدایی از گاز با استفاده از محلول تریاتیلنگلایکول، در تماس دهنده غشای الیاف توخالی در شکل 3- 1 نمایش داده شده است.
شکل 3- 1: شماتیک فرآیندی رطوبت زدایی از گاز با استفاده از محلول تریاتیلنگلایکول، در تماس دهنده غشای الیاف توخالی
در ادامه به بررسی تک تک اجزا این فرآیند میپردازیم.
کمپرسور هوا : از هوای مرطوب به عنوان نمونه گاز، برای رطوبتزدایی از آن در این سیستم استفاده شد. جهت تامین هوای مورد نظر، از یک کمپرسور هوا مدل HAILEA ACO-328 استفاده شد که باتوجه به مشخصات این کمپرسور دبیهای مورد نظر را برای ما تامین میکرد. در شکل 3- 2 تصویری از این کمپرسور را مشاهده میکنیم.
شکل 3- 2: کمپرسور هوا
مرطوب ساز: میزان رطوبت هوای اتاق در فصل تابستان بطور معمول بین 30 الی 50 درصد رطوبت نسبی متغیر است. به منظور بررسی تأثیر رطوبت نسبی هوای ورودی بر روی عملکرد فرآیند رطوبت زدایی، از یک مرطوب ساز برای ایجاد هوا با رطوبت نسبی های بالاتر از 50 درصد استفاده شد. برای این کار، هوای خروجی از کمپرسور، از یک ستون پرشده که در آن آب جریان داشت عبور داده شد، تا هوا به حالت تقریباً اشباع برسد. در شکل 3- 3 نمایی از این ستون را میبینیم.
شکل 3- 3: مرطوب ساز
سیستم اندازه گیری جریان هوا: برای تعیین دبی جریان هوای ورودی به تماس دهنده غشائی، از 2 روتامتر خریداری شده از شرکت آزمون متمم استفاده شد. از یک روتامتر مدل LZB-3WB برای اندازه گیری دبیهای پایین هوا و از یک روتامتر مدل LZB-4WB برای اندازه گیری دبیهای بالاتر هوا استفاده شد.
فشارسنج: فشارسنج روغنی از نوع عقربهای در محدوده 5/2-0 بار گیج برای تنظیم فشار جریان های گاز و مایع در ورودی و خروجی تماس دهنده غشائی استفاده شد.
تماس دهنده غشای الیاف توخالی: برای انجام آزمایشات، از دو تماس دهنده غشائی الیاف تو خالی ساخت شرکت پارسیان پیشرو صنعت پلیمر استفاده شد. مشخصات کامل این دو تماس دهنده غشائی در جدول 3- 3 آمده است.
جدول 3- 3: مشخصات تماس دهندههای غشائی
پارامتر
ماژول (1)
ماژول (2)
جنس الیاف
پلی وینلیدن فلوراید
پلی پروپیلن
طول فایبر (cm)
40
40
قطر خارجی فایبر (mm)
6/1
375/0
قطر داخلی فایبر (mm)
8/0
275/0
میانگین اندازه حفرات فایبر (nm)
100
200
تعداد فایبر
200
1200
سطح تماس غشاء (m2)
4/0
56/0
قطر داخلی ماژول (cm)
5
5/2
در شکل 3- 4 نمایی از ماژولهای استفاده شده در این تحقیق را می بینیم.
شکل 3- 4: (a) ماژول شماره 1 (b) ماژول شماره 2
رطوبت سنج: جهت اندازهگیری میزان رطوبت و دمای هوای ورودی و خروجی تماس دهنده غشای الیاف توخالی، از یک رطوبت سنج دیجیتالی مدل TH-300 خریداری شده از شرکت KIMO استفاده شد. رطوبت سنج مورد استفاده از نوع خازنی47 است که، قابلیت نمایش رطوبت هوا در بازه 1/0 تا 100 درصد رطوبت نسبی، با دقت (%5/1 ± برای 3 تا 98 درصد رطوبت نسبی) و دمای هوا با دقت (25/0 ± درجه سانتی گراد) را داراست. این رطوبت سنج قابلیت نمایش همزمان میزان رطوبت نسبی، دما و دمای نقطه شبنم را داراست. نمایی از این رطوبت سنج در شکل 3- 5 آورده شده است.
شکل 3- 5: رطوبت سنج دیجیتالی مدل TH-300
پمپ گردش سیال جاذب: به منظور گردش سیال از مخزن تری اتیلن گلایکول مورد استفاده در این فرآیند به تماس دهنده غشای الیاف توخالی، از یک پمپ مالشی مدل BT300-2J ساخت شرکت Longer Pump استفاده شد. در شکل 3- 6 نمایی از این پمپ مالشی را مشاهده میکنیم.
شکل 3- 6: پمپ گردش سیال جاذب
میزان دبی تری اتیلن گلایکول ورودی به تماس دهنده غشائی با استفاده از میزان دور موتور این پمپ (RPM) کنترل و اندازه گیری میشد. برای این منظور، دبی تری اتیلن گلایکول برای میزان دور موتورهای مختلف این پمپ اندازه گیری شد و سپس با استفاده از خطی سازی نمودار زیر حاصل شد.
شکل 3- 7: خطی سازی نمودار دبی تری اتیلن گلایکول در مقابل دور موتور
3-1-2-2- شرح انجام آزمایش
برای شروع انجام آزمایشات، ابتدا کمپرسور هوا را روشن کرده و مسیر جریان هوا را برای اطمینان از عدم وجود نشتی، با کف آب و صابون چک میکنیم. بعد از آن جریان آب را به صورت آرام باز میکنیم تا هوا و آب در رطوبت ساز در تماس مستقیم با یکدیگر قرار گیرند. کنترل میزان جریان آب برای جلوگیری از حضور قطرات آب در هوای مرطوب خروجی از مرطوب ساز بسیار حائز اهمیت است. برای اطمینان بیشتر از عدم حضور قطرات آب در هوای خروجی از مرطوب ساز از یک توری در مسیر خروجی هوا استفاده شد. هوای مرطوب خروجی از مرطوب ساز را با یک جریان از هوای خروجی از کمپرسور با هم مخلوط میکنیم و سپس هوا از قسمت پوسته وارد تماس دهنده غشائی میشود که با استفاده از شیرهای تنظیم جریان، میزان جریان هوای ورودی به سیستم کنترل میشود. دبی هوای ورودی بین 400 تا 2000 میلی لیتر بر دقیقه متغیر بود. همچنین از شیرهای موجود در مسیر هوای مرطوب و هوای خشک قبل از مخلوط شدن برای تنظیم درصد رطوبت نسبی هوای ورودی استفاده شد. سنسور رطوبت سنج در مسیر خروجی هوا از تماس دهنده غشائی قرار میگیرد تا درصد رطوبت، دما و دمای نقطه شبنم هوای خشک خروجی از تماس دهنده غشائی را برای ما اندازه گیری و ثبت کند.
بعد از انجام مراحل بالا و گذشتن چند دقیقهای و رسیدن به پایداری در نوسان دبی، دما و میزان درصد رطوبت نسبی جریان هوا، این بار پمپ گردش سیال جاذب را روشن کرده و با استفاده از پیچ تنظیم دور موتور آن، شدت جریان تری اتیلن گلایکول ورودی به سیستم، که از قسمت لوله وارد تماس دهنده غشائی می شود را تنظیم میکنیم. همچنین از دو شیر در ورودی جریان مایع به تماس دهنده و خروجی از آن برای تنظیم فشار در سمت جریان مایع استفاده شد. تنظیم فشار در سمت جریان مایع باید به گونهای باشد که (1) از پدیده تر شوندگی غشاء به علت افزایش فشار در سمت جریان مایع و در نتیجه آن حضور قطرات مایع در جریان هوای خروجی جلوگیری شود (2) فشار در سمت مایع به اندازهای باشد که از پراکندگی حبابهای هوا درجریان خروجی مایع جلوگیری شود. دبی جریان مایع بین 9 تا 36 میلی لیتر بر دقیقه متغیر بود. بعد از روشن کردن پمپ و وارد شدن تری اتیلن گلایکول به تماس دهنده غشائی رطوبت هوای خروجی از سیستم شروع به تغییر کردن و کاهش میکند. آزمایش را تا زمان ثابت شدن میزان تغییرات رطوبت در خروجی از سیستم ادامه میدهیم، برای اطمینان بیشتر از به حالت پایا رسیدن سیستم مبنای کار خود را دمای نقطه شبنم خروجی سیستم قرار میدهیم زیرا که دمای نقطه شبنم تابع دما نیست و صرفاً تابع مقدار آب نمونه هوا است. بعد از ثابت شدن دمای نقطه شبنم خروجی، سیستم به حالت پایا خود رسیده است و میتوان اطلاعات موجود را ثبت کرد. در شکل 3- 8 نمونهای از روند به حالت پایا رسیدن سیستم را مشاهده میکنیم.
شکل 3- 8: روند به حالت پایا رسیدن سیستم
جهت بررسی اثر غلظت تری اتیلن گلایکول بر روی عملکرد رطوبت زدایی از جریان هوا، محلول تری اتیلن گلایکول با درصد خلوص پایین تر را از محلول پایه تری اتیلن گلایکول با درصد خلوص ارائه شده در جدول 3- 1 تهیه شد. برای این کار جرم مشخصی از محلول پایه تری اتیلن گلایکول را با جرم مشخصی از آب مقطر به منظور ایجاد محلول با غلظت پایین تر در یک بطری 5/1 لیتری با هم مخلوط میکنیم. با توجه با اینکه حلایت آب در تری اتیلن گلایکول به شدت گرماده است، دمای محلول ایجاد شده به شدت بالا میرود، به منظور بر گرداندن دمای محلول به دمای محیط و همچنین اطمینان از مخلوط شدن کامل محلول، به مدت 24 ساعت، بطری را در شیکر انکوباتور گذاشته و دمای آن را بر روی 25 درجه سانتی گراد تنظیم میکنیم.
3-1-3- استخراج نتایج
نتایج آزمایشات بر اساس محاسبه بازده حذف بخار آب و میزان انتقال جرم آن ارزیابی شده است که از فرمول های زیر بدست میآیند[30, 31]:
(3-1)
(3-2)
که در معادلات (3-1) و (3-2) ? بازده حذف بخار آب و شدت انتقال جرم بخار آب (mol/(m2.s)) ، Qin و Qout دبی کل جریان هوا در ورودی و خروجی از غشاء m3/s ، Cin و Cout غلظت بخار آب در هوای ورودی و خروجی از غشاء mol/m3 و As نشان دهنده سطح تماس گاز- مایع در درون غشاء بر حسب m2 میباشد. لازم به ذکر است که، سطح تماس گاز- مایع در درون غشاء به میزان ترشوندگی غشاء بستگی دارد. در حالت خشک غشاء از قطر داخلی الیاف و در حالت تر شوندگی کامل از قطر خارجی الیاف برای محاسبه سطح تماس گاز- مایع استفاده میشود.
با توجه به معادلات (3-1) و (3-2) بالا مشاهده میشود که برای محاسبه بازده حذف بخار آب و شدت انتقال جرم بخار آب نیازمند غلظت بخار آب در هوا هستیم. برای این کار داده های خروجی از رطوبت سنج را که بر حسب دما و میزان رطوبت نسبی هوا است را با استفاده از نمودار

ماژولهای قاب و صفحه
سطح غشاءها در واحد حجم ماژول در این نوع سیستمها در حدود 100-400 m2/m3 است. درماژولهای قاب و صفحه از صفحه تخت استفاده میکنند. این ماژولها از یک غشاء ساندویچ مانند که دارای دو صفحه تخت غشائی و یک صفحه نگهدارنده میباشد تشکیل شده است. خوراک از دو طرف فاصله انداز که بین دو غشاء قرار گرفته است، عبور میکند. جریان باقیمانده از انتهای ماژول خارج میگردد و جریان نفوذ کرده نیز از میان غشاء عبور نموده و از سمت دیگر غشاء خارج میشود و به این طریق اجزاء از یکدیگر جدا میگردند.
ماژولهای حلزونی
این ماژولها دور یک لوله جمع کننده مرکزی پیچیده شدهاند و به شکل ساندویچ درآمدهاند. جریان خوراک بصورت محوری و در امتداد لوله مرکزی از درون ماژول استوانهای شکل حرکت میکند درحالیکه جریان نفوذی به صورت شعاعی به سمت لوله مرکزی میرود. دانسیته سطح در حجم ماژول حلزونی از نوع قاب و صفحه بیشتر است. وجود فاصله انداز در این غشاءها تأثیر زیادی روی انتقال جرم و افت فشار دارد. معمولاً تعدادی از ماژولهای حلزونی بصورت سری در یک سیستم قرار میگیرند در فرآیندی مانند نمک زدایی از آب دریا، طراحی اندازه سوراخها برای ماکزیمم کردن آشفتگی، کم کردن افت فشار و افزایش دانسیته میباشد.
ماژولهای تیوبی
غشاءهای این ماژولها روی یک سرامیک، تیوب پلاستیکی یا فولاد ضد زنگ متخلخل با قطر تیوبی که معمولاً از 10 میلی متر بیشتر است، قرار میگیرند. تعداد تیوبها در هر ماژول معمولاً بین 4 تا 18 متغیر است ولی میتواند بیشتر نیز باشد. غالباً غشاءهای سرامیکی در ساختن این ماژولها بکار میروند. نسبت سطح به حجم در این ماژولها نسبتآً پایین است.
در این نوع ماژولها کانالهای تغذیه و از همه مهمتر کانالهای نفوذی میتوانند به راحتی تمیز شوند. در نتیجه این ماژولها برای کاربردهای که در آنها تمیز کردن مداوم لازم است (مانند صنایع غذایی) بسیار مناسب میباشند. فایده دیگر این ماژولها ایجاد جریان درهم بدون افت فشار زیاد است. این ویژگی باعث مقاوم شدن ماژول در برابر رسوب دهی میشود. دو عیب عمده این ماژولها عبارتند از:
مصرف زیاد انرژی برای کانالهای تغذیه بزرگ
سرمایه اولیه نسبتاً زیاد برای ساخت ماژول با دانسیته پایین
ماژولهای فیبرتوخالی
الیاف توخالی به لولههای موئینی اطلاق میشود که در آنها جداره الیاف به عنوان سطح انتخاب پذیر عمل میکند. مسائل اقتصادی در استفاده از غشاءها در فرآیند جداسازی سبب توسعه غشاءهایی شده که نسبت سطح به حجم آنها بزرگ میباشد، که یک ایده استفاده از الیاف توخالی است. این غشاءها دارای ساختاری فشرده با سطح غشائی بالایی هستند به گونه ای که با مواد یکسان فلاکس کمتری از غشای الیاف توخالی را در مقایسه با غشاءهای مسطح می توان ساخت. الیافها را میتوان به صورت دستهای بسته بندی کرد و به شکل لوله درآورد تا نهایتاً به غشاء تبدیل شوند. برای تولید چند متر مربع از این غشاءها به کیلومترها الیاف نیاز است. ساخت غشای الیاف توخالی نیازمند کنترل دقیق و سختی است، به گونه ای که با تغییر هر یک از شرایط عملیاتی غشائی با خواص جدید حاصل میشود. بنابراین شناخت پارامترهای موثر بر غشاء و کنترل آنها از اهمیت خاصی برخوردار است.
آرایش الیاف توخالی
غشاءهای الیاف توخالی ساختاری شبیه به مبدلهای پوسته و لوله دارند و به دو صورت آرایش یافتهاند. آرایش اول خوراک روی سطح خارجی الیاف توخالی وارد میشود و در آرایش دوم خوراک داخل سوراخ فایبرها قرار میگیرد که آرایش نوع اول بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. به این صورت که سیال گاز که قرار است جداسازی بر روی آن صورت گیرد از قسمت پوسته و سیال مایع جاذب از داخل لوله وارد میشود. در شکل 1- 6 نمائی از ماژول الیاف تو خالی غشائی را نمایش میدهد.
شکل 1- 6: نمائی از ماژول غشای الیاف تو خالی [18]
فصل دوم
مروری بر تحقیقات گذشته
2-1- تاریخچه استفاده از روشهای متداول برای رطوبت زدایی از گاز با استفاده از مایعات جاذب
در رابطه با رطوبت زدایی از گاز با استفاده از جاذب مایع، از دیر باز تا کنون مطالعات بسیار زیادی انجام شده، که در اکثر موارد از برجهای پرشده، سینی دار و پاششی به عنوان تماس دهنده برای انجام این جداسازی استفاده شده است.
در سال 1994 چانگ23 [19] با انجام یک سری مطالعات آزمایشگاهی، موفق به ارائه یک رابطه تجربی برای بازدهی برجهای پر شده بر اساس انواع مختلف پرکن و مایع جاذب شد. رابطه او شامل شدت جریان مایع و هوا، دمای ورودی مایع و گاز، ابعاد برج و فشار بخار تعادلی مایع جاذب میشد. میانگین خطا بین مقادیر آزمایشگاهی و مقادیر پیش بینی شده توسط رابطه ارائه شده در این مطالعه حدود 7 درصد است. این مطالعه نشان داد که فشار بخار مایع جاذب، پارامتر بسیار مهمی در پیش بینی بازدهی برج است.
چانگ [20] در ادامه تحقیقات خود در سال 1998، جهت مطالعه و بررسی جذب بخارات آب از جریان هوای مرطوب توسط محلول تری اتیلن گلایکول، موفق به طراحی یک برج پاششی برای انجام این فرآیند شد. او به منظور جلوگیری از حضور قطرات مایع در جریان خروجی هوا و همچنین افزایش میزان جذب و احیا از طراحی برج به صورت U-shape استفاده کرد. از جمله نتایج مهم او این بود که، کاهش دمای جاذب تری اتیلن گلایکل باعث افزایش قابل توجه عملکرد برج میشود.
به دلیل محدود بودن تعداد مطالعات آزمایشگاهی در زمینه رطوبت زدایی از هوا تا اواخر قرن 19، مطالعه آزمایشگاهی بسیار دقیق انتقال همزمان جرم و حرارت، بین جاذب مایع تری اتیلن گلایکول و هوا، در برج پرشده با بکار بردن شدت جریان بالای مایع، توسط اوبرگ و گاسوامی24 [21] انجام شد. در کار آنها هم خوانی خوبی بین دادههای آزمایشگاهی و نتایج پیش بینی شده با استفاده از روش مدل سازی تفاضل محدود دیده شد.
در سال 2003 یوساچو و همکارانش25 [22] موفق به ساخت یک پایلوت تماس دهنده غشائی از نوع مارپیچی یا حلزونی شدند. آنها از محلول تری اتیلن گلایکول برای جداسازی بخارات آب بهره بردند. از جمله نتایج مهم این مطالعه این بود که برای نسبتهای تقریباً بالای جریان گاز به مایع، به درصد جداسازی بالایی رسیدند و دمای نقطه شبنم هوای خروجی از تماس دهنده به حدود 20- درجه سانتیگراد رسید.
زوریگات و همکارانش26 [23] در سال 2004 عملکرد برج پرشده را به عنوان رطوبت زدا، با استفاده از مایع جاذب تری اتیلن گلایکول تحت شرایط گرم و مرطوب مورد بررسی قرار دادند. آنها برای ایجاد تماس مستقیم بین هوا و تری اتیلن گلایکول از پرکنهای چوبی و آلمینیومی در یک برج پرشده با نسبت سطح به حجم پایین (77 m2/m3) استفاده کردند. آنها تأثیر پارامترهای شدت جریان هوا و تری اتیلن گلایکول، دمای ورودی این دو جریان، رطوبت هوای ورودی و همچنین غلظت تری اتیلن گلایکول را بر روی عملکرد این برج، مورد بررسی قرار دادند. در این مطالعه مشاهده شد که میزان جداسازی بخار آب با افزایش شدت جریان و غلظت تری اتیلن گلایکول و افزایش شدت جریان هوا، افزایش مییابد. به علاوه مشاهده شد که میزان جداسازی بخار آب با افزایش دمای هوای ورودی فقط برای پرکن های آلومینیوم افزایش مییابد.
2-2- تاریخچه استفاده از غشای الیاف تو خالی برای رطوبت زدایی از گاز
در زمینه استفاده از غشای الیاف توخالی به منظور رطوبت زدایی از گاز مطالعات بسیار محدودی انجام شده است که در ادامه به آنها اشاره میکنیم.
ایستی و همکارانش27 [24] اولین محققانی بودند که، در سال 1997 از غشاهای الیاف توخالی به منظور رطوبت زدایی از هوای مرطوب، استفاده کردند. آنها از یک غشاء ساختگی آب گریز که نسبت به بخارآب نفوذ پذیر ولی نسبت به مایع جاذب نفوذ ناپذیر باشد، به عنوان یک بستر متخلخل بین هوای مرطوب و مایع جاذب استفاده کردند. مطالعه آزمایشگاهی و تئوری بر روی این سیستم با بکار بردن غشاء پلی اتیلن و دو مایع جاذب LiCl و Ca(NO3)2 انجام شد. نتایج نشان داد که، شار انتقال جرم قابل توجه بین جریان هوا و مایع جاذب از طریق غشاء امکان استفاده از آن را به عنوان واحد جذب کننده یا دفع کننده در فرآیند رطوبت زدایی میسر میکند.
برگر و چیاری28 [25] در سال 2001 مطالعه آزمایشگاهی و تئوری رطوبت زدایی از جریان هوا توسط محلول خشک کننده لیتیم کلراید، در غشای الیاف توخالی پلی پروپیلن مورد بررسی قرار دادند. انتقال حرارت و جرم بین فاز مایع و گاز مورد بررسی قرار گرفت. همچنین یک مدل عددی برای پیش بینی انتقال حرارت و جرم در نظر گرفته شد که نتایج حاصل از آن تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشت. دادههای آزمایشگاهی نشان دادند که این فرآیند می تواند در جداسازی بخار آب از هوا بسیار موثر باشد.
در سال 2006 نیفل و همکارانش29 [26] برای کنترل رطوبت هوا از سیستم ماژول غشای الیاف توخالی و محلول لیتیم کلراید به عنوان مایع جاذب استفاده کردند. آنها خواص جریانات عرضی در ماژول را با توجه به افت فشار هوا و خواص انتقالی بخارات آب مورد بررسی قرار دادند. هدف اصلی کار آنها بررسی نفوذپذیری بخارات آب در غشای الیاف توخالی PDMS-coated polyetherimide بود. نتایج نشان دادند اثر منفی پوشش30 بر روی نفوذپذیری در صورتی که یک لایه بسیار نازک بکار برده شود، میتواند به کمتر از 20 درصد مقدار نفوذ برسد.
در سال 2012 ، ژانگ و همکارانش31 [27-29] طی یک سری مطالعات جامع و کامل، انتقال هم زمان جرم و حرارت را برای فرآیند رطوبت زدایی از جریان هوا در غشاءهای الیاف تو خالی، با استفاده از محلول خشک کننده لیتیم کلراید مورد بررسی قرار دادند. به دلیل وجود تعداد زیاد الیافها در تماس دهنده غشائی مدل کردن مستقیم آن کار بسیار سخت و پیچیده ای است. در این مطالعه از یک روش جدید با در نظر گرفتن یک الیاف و فضای اطراف آن به عنوان ناحیه ای برای عبور هوا، استفاده شد که کار شبیه سازی سیستم را به مراتب آسان تر میکرد. آنها برای بدست آوردن این ناحیه، شعاع خارجی متناظر با این ناحیه را با استفاده از فرض مدل هپل دست آوردند. سپس معادلات جریان سیال، انتقال جرم و حرارت در هر دو جریان مایع و هوا با معادلات انتقال جرم و حرارت در درون غشاء با یکدیگر ترکیب شده، و در نهایت حل می شوند تا توزیع سرعت، دما و غلظت در درون سیستم بدست آورده شود. آنها در مطالعه اولیه خود از جریان نا هم سوی هوا و لیتیم کلراید و در ادامه کار خود از جریان متقاطع هوا و لیتیم کلراید استفاده بردند.
فصل سوم
روش انجام کار
3-1- روش انجام آزمایشات
3-1-1- مایع جاذب رطوبت
خشککنهای مایع32متنوعی، شامل محلولهای آبی مواد آلی33 و محلولهای آبی نمکهای غیر آلی34 برای جدا کردن بخارات آب از جریان هوا یا دیگر جریانهای گاز، مورد استفاده قرار میگیرد. نماینده این دو نوع محلول خشککننده به ترتیب تریاتیلنگلایکول (TEG) و لیتیم کلراید (LiCl) هستند. از محلولهای تریاتیلنگلایکول معمولاً برای کاربردهای صنعتی شامل خشککردن35، انجماد36 و ذخیرهسازی37 و از محلولهای لیتیم کلراید به طور معمول برای رطوبتزدایی از ساختمانهای تجاری، مدارس، بیمارستانها و سوپرمارکتها استفاده میشود[19].
با توجه به هدف ما در این پروژه، یعنی جداسازی کامل بخارات آب از جریان گاز، از محلول تریاتیلنگلایکول که جاذب قوی فیزیکی بخار آب است، به منظور رطوبت زدایی از جریان گاز استفاده شد.
تریاتیلنگلایکول مورد استفاده در این آزمایشات از شرکت فرسا شیمی (نمایندگی فروش محصولات پتروشیمی جم) خریداری شد. ویژگیهای این گلایکول خریداری شده جدول 3- 1 آمده است.
جدول 3- 1: ویژگیهای تریاتیلنگلایکول شرکت فرسا شیمی
Clear ,

برخی منابع هم غشاء را یک ساختار دارای خلل و فرج میکرونی میدانند که به عنوان یک فیلتر با راندمان بالا در ابعاد مولکولی عمل میکند و به یونها، مولکولهای حلال و سایر مولکولهای کوچک اجازه عبور می دهد[10]. معمولاً ضخامت غشاءها کمتر از 5/0 میکرومتر و یا حتی کمتر از 1/0 میکرومتر می باشند.
1-2-2- مکانیسم جداسازی غشائی
غشاءها تقریباً نفوذپذیر هستند و قابلیت جداسازی اجزای مختلف را با مکانیسمهای متفاوت نفوذ نادسن،17 غربال مولکولی، جداسازی انحلال- نفوذ، نفوذ سطحی و چگالش مویینگی18 دارند[11]. اگر جداسازی بر اساس اختلاف فشار باشد، به کمک روشهایی مانند میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس میتوان جداسازی را انجام داد. روشهایی که بر پایه اختلاف غلظت هستند، شامل جداسازی گازی، غشاء مایع و دیالیز می باشد. در الکترودیالیز، اختلاف ولتاژ و در روش تقطیر غشائی نیز اختلاف دما به عنوان عامل جداسازی عمل میکند.
هرجزء گاز با مقاومت خاصی از سوی انواع غشاءها در برابر نفوذ مواجه میشود. این مقاومت به دو فاکتور وابسته است: اول، اندازه و شکل مولکول گاز که نفوذ آن از طریق غشاء را کنترل میکند و دوم، شدت برخورد مولکولی بین غشاء و مولکولهای گاز که در انواعی از غشاءها میتواند معیاری از حلالیت مولکولهای گاز در غشاء باشد. گازهایی که با مقاومت کمتری در مقابل نفوذشان مواجهند به گازهای سریع معروفند، درحالی که گازهای با مقاومت بالا در مقابل حرکت، گازهای کند نامیده میشوند. گازهای دی اکسیدکربن، هیدروژن، هلیم، سولفید هیدروژن و بخارآب به سرعت نفوذ میکنند به گازهای سریع مشهورند، ازطرف دیگر گازهای مونواکسیدکربن، نیتروژن، متان، اتان و دیگر هیدروکربنها که با سرعت کمتری نفوذ می کنند گازهای کند نام گرفتهاند. غشاءها اجازه حذف انتخابی گازهای سریع از گازهای کند را می دهند. بطور مثال هنگامی که دی اکسیدکربن از جریان گاز حذف میگردد همزمان سولفید هیدروژن و بخارآب نیز حذف میشوند، اما متان، اتان و هیدروکربنهای سنگین تر در زمان طولانی تری حذف میگردند[12, 13]
شکل 1- 1: گازهای سریع و کند بر اساس مقاومت در برابر حرکتشان [12]
1-2-3- تقسیم بندی غشاءها
به دلیل کاربردهای وسیع و جهت سهولت شناخت و استفاده از غشاءها، تقسیم بندی آنها ضروری به نظر میرسد که در این بخش تقسیم بندی غشاءها بر اساس معیارهای مختلف آورده شده است.
1-2-3-1- تقسیم بندی بر اساس جنس غشاء
غشاءها به دو صورت عمده غشاءهای بیولوژیکی( طبیعی ) و غشاءهای سنتزی هستند که غشاءهای سنتزی شامل غشاءهای پلیمری، سرامیکی، فلزی و مایع میباشند که در ادامه هرکدام از موارد به اختصار توضیح داده شده اند:
غشاءهای پلیمری
در حالت کلی، عبور مولکولهای گازی از طریق غشاءهای پلیمری با مکانیسم انحلال-نفوذ صورت میگیرد. دیگر مکانیزمهای موجود در این غشاء میتواند مکانیسمهای غربال ملکولی یا نفوذ نادسن باشد[14].
از جمله غشاءهای پلیمری میتوان به غشاءهای ساخته شده از جنس پلی پروپیلن، تفلون، پلی آمید، پلی ایمید و پلی سولفون و… اشاره کرد. هرکدام از این مواد بر اساس ساختار شیمیایی خود، دما و PH محیط، حلالیت مواد و مقاومت آنها مورد استفاده قرار میگیرند. تخلخل بالا یکی از ویژگیهای مهم در غشاءهای پلیمری است.
غشاءهای پلیمری در بازیافت هیدروکربنها و گازهایی به کار میروند که در فرآیندهای مربوطه وارد اتمسفر شده و یا سوزانده میشوند، بنابراین از نظر کاهش آلایندههای محیطی می توانند بسیار با ارزش باشند. غشاءهای پلیمری که قابلیت عبور ذرات بزرگتر مانند هیدروکربن های سنگین گازی را در مقایسه با ذرات کوچکتر مانند متان و ازت دارند، به صورت پیوسته تهیه میشوند. قابلیت انتخاب پذیری معکوس و عبوردهی بالای این غشاءها، مزیت بسیار مهمی است که در کاربردهایی مانند خالص سازی گاز طبیعی که بخش عمده آن را متان تشکیل میدهد، نیاز به تقویت فشار مجدد گاز خالص شده را برطرف میکند.
نیاز به غشاءهایی با مجموعه خواص مطلوب شامل شار عبوری بالا، انتخاب پذیری بالا و پایداری شیمیایی، مکانیکی و حرارتی مناسب، محققین را به سمت توسعه غشاءهای هیبریدی نانوکامپوزیتی ( شامل مواد معدنی پخش شده در ماتریس پلیمری ) سوق داده است[15].
غشاءهای مایع
غشاء فازی است بین دو فاز دیگر که انتقال جرم بین آنها را کنترل می کند. اگر این فاز میانی یک مایع امتزاج ناپذیر با دو فاز دیگر باشد، نقش یک غشاء مایع را خواهد داشت. غشاءهای مایع به سه صورت غشاءهای امولسیونی،19 پایه ای20 و جریانی21 هستند. در غشاءهای امولسیونی از عوامل فعال کننده سطحی22 برای تولید امولسیون استفاده می کنند. در غشاء نوع دوم از مایعی در داخل یک جامد متخلخل با حفراتی در حد میکرون استفاده می کنند. در غشاء جریانی هم، جریان مایع- مایع به صورت پیوسته برقرار بوده و حفرات را همواره پر نگه میدارد[16].
شکل 1- 2: عملکرد غشاء مایع [16]
غشاءهای سرامیکی
این غشاءها که شامل اکسیدهای آلومینیوم، زیرکونیوم، تیتانیوم و سیلسیوم میباشند، دارای مزایایی مانند مقاومت حرارتی، مکانیکی و شیمیایی بالا، طول عمر زیاد، مقاومت خوردگی و باکتریایی بالا، امکان احیا، امکان تمیزکردن و کنترل مطلوب اندازه حفرات هستند. در این غشاءها، هیچ افزودنی مورد نیاز نبوده و محدودیتی در دمای فرآیند وجود ندارد. فیلتراسیون به کمک سرامیک، یک فرایند با انتخاب پذیری بالاست که بدون تبدیلات فازی است. ولی در کنار این مزایا، معایبی مانند هزینه ساخت بالا و مشکل بودن انجام اصلاحات بعدی بر روی غشاء نیز وجود دارد.
در غشاءهای سرامیکی جریان یا محیطی که باید تصفیه شود، از داخل کانالهای حامل غشاء عبور داده میشود. ذرات در صورتی که بزرگتر از شعاع حفرات غشاء باشند، باقی مانده و نشست میکنند و ماده تغلیظ شدهای را ایجاد میکنند. ماده صاف شده از درون حفرات نفوذ کرده و وارد مراحل مختلف فرآیند میشود.
پایه غشاءهای سرامیکی، متشکل از اکسید آلومینیوم یا سیلیکون با حفرات باز است. این ماده نه تنها میتواند نفوذپذیری را بالا ببرد، بلکه نیازهای مربوط به پایداری مکانیکی را نیز مرتفع می سازد. در ابتدا غشاءهای سرامیکی در تکنولوژی تصفیه فاضلاب به کار می رفت. اما امروزه کاربردهای آنها تمامی صنایع را پوشش میدهد که این صنایع میتواند صنایع شیمیایی مانند جداسازی پاک کنندهها و کاتالیستها، صنایع فلزی مانند بازیافت فلزات سنگین، صنایع نساجی و صنایع کاغذ و خمیر چوب مانند جداسازی، تغلیظ و آب زدایی بیومس و خزه ها، صنایع غذایی و آشامیدنی مانند تغلیظ آب میوه، استریلیزاسیون شیر و آب پنیر و صنایع بازیافتی و محیط زیستی مانند کاهش BOD/COD، بازیابی آب از استخرهای شنا و بازیافت داروها و آفت کشها را در بر بگیرد[17].
شکل 1- 3: غشاء سرامیکی [17]
غشاءهای فلزی
این غشاءها که در حال حاضر بیشتر در آزمایشگاههای تحقیقاتی مورد استفاده قرار می گیرند، معمولاً از جنس فولاد ضدزنگ، سیلیس، آلومینیوم، نقره، نیکل و برخی از آلیاژها هستند. خصوصیت برجستهای که در رابطه با این غشاءها مطرح است، مقاومت آنها در برابر خوردگی است.
در زمینه جداسازی گاز که بیشتر به تخلیص گاز هیدروژن برای پیلهای سوختی مربوط میشود، دستهای از غشاءهای فلزی توسعه یافتهاند. البته در تصفیه آب آشامیدنی و حذف مواد آلی طبیعی به روش لختهسازی و میکروفیلتراسیون نیز از غشاءهای فلزی همراه با هوا دهی یا تزریق گاز ازون به عنوان یک روش جدید برای حذف آلودگیهای آب باران استفاده شده و ثابت شده است که غشاء فلزی برای کاهش میکروبها و ذرات آلوده کننده از آب باران کافی است. برای حصول غشاء فلزی با خواص ویژه، جنس پایه و روش ساخت و پوشش دهی آن اهمیت بسیاری دارد. تقریباً اکثر روشهای ساخت، شامل ایجاد شرایط خاص دما و فشار و همچنین انجام برخی عملیات اصلاحی، بر روی پایه یا غشاء ساخته شده است. در این راستا خواص غشاءها نظیر نفوذپذیری، ظرفیت عبور سیال، مقاومت شیمیایی، مقاومت مکانیکی و حرارتی باید مد نظر قرار بگیرد.
در رابطه با عملکرد این غشاءها، مطالعات اخیر بر روی ساخت غشاءهای فلزی متراکم مرکب، با ضخامت حدود زیر میکرون تا چند ده میکرون و ویژگیها و کاربردهای آنها متمرکز شده است. توسعه غشاءهای فلزی پایدار یا مرکب بیشتر به دلیل کاهش هزینههای مواد، بهبود استحکام مکانیکی و امکان نفوذ بیشتر مواد میباشد. غشاءهای مرکب فلزی دارای پایههایی از جنس فلز، سرامیک یا پلیمر هستند. البته در اکثر موارد استفاده از فولاد ضدزنگ به عنوان پایه غشاء فلزی پیشنهاد شده است. ساخت غشاء با این فلز هزینه کم و استحکام مکانیکی بالایی داشته و اکثر فرآیندهای صنعتی تولید و خالص سازی هیدروژن، از لحاظ شیمیایی بی اثر است. از جمله روشهای متداول در ساخت غشاءهای فلزی، روش ترسیب شیمیایی، ترسیب الکتروشیمیایی، ترسیب شیمیایی و فیزیکی بخار، روش پاشش پودر خیس میباشند[17].
شکل 1- 4: غشاء فلزی [17]
1-2-3-2- تقسیم بندی بر اساس ساختار غشاء
بر اساس ساختمان غشاءها می توان آنها را به دو دسته متقارن و نامتقارن تقسیم کرد. در دو سمت غشاءهای متقارن ابعاد حفرات و توزیع آنها یکسان میباشد. ضخامت این نوع غشاءها بین 200-100 میکرون است. هرقدر ضخامت غشاءها زیادتر باشد، مقاومت در برابر انتقال جرم زیاد بوده و از طرف دیگر با کاهش ضخامت، مقاومت مکانیکی آن کاهش مییابد که برای حل این مشکلات، از غشاءهای نامتقارن که در آنها ابعاد حفرات و توزیع آنها یکسان نیست استفاده می کنند. این غشاءها از دولایه تشکیل یافتهاند در آن یک لایه فعال با ضخامت کمتر و متراکم تر وجود دارد که در آن جداسازی صورت میگیرد. لایه دیگر که به صورت پایه عمل میکند و حفرات بزرگتری دارد، بر مقاومت مکانیکی لایه اول میافزاید. البته در این نوع غشاءها هر دو لایه از یک ماده تشکیل میشوند. یکی دیگر از انواع غشاءهای نامتقارن که تحت عنوان غشاءهای مرکب یا کامپوزیتی هستند، دو لایه از دو جنس متفاوت بوده و روش ساخت و اتصال آنها نیز تفاوت هایی با یکدیگر دارند[17].
1-2-3-3- تقسیم بندی براساس شکل هندسی غشاء
غشاءها را میتوان بر اساس شکلشان به انواع غشاءهای صفحه ای، لوله ای، مارپیچی و الیاف توخالی تقسیم کرد. غشاءهای مارپیچی را می توان بر حسب نیاز، در دماها و فشارهای بالا مورد استفاده قرار داد. غشاءهای لوله ای در غلظت های بالایی از جامد مورد استفاده قرار می گیرند. در فرایند فیلتراسیون جریان متقاطع نیز، الیاف توخالی را میتوان تحت عملیات شستشوی معکوس قرار داد.
جدول 1- 5: مقایسه انواع مختلفی از غشاءها [17]
Hollow Fiber
Tubular
Spiral
Plate/Frame
500-9000
30-200
200-800
300-500
Packing Density (m2/m3)
Poor
Very Good
Moderate
Good
Fouling Resistance
Poor
Excellent
ِFair
Good
Ease of cleaning
Low
High
Low
High
Relative Costs
غشاءها در داخل محفظهای قرار میگیرند که تحت عنوان مدول اطلاق میشود. نوع جریان در سطح غشاء و نیز نحوه حرکت سیال بستگی به نوع مدول انتخابی دارد. در واقع مدول به منظور نگهداری غشاء، کنترل حرکت سیال و افزایش نسبت سطح به حجم به کار میرود. در هر مدول، غشاءها به همراه نگهدارندهها و پایههای خود در یک شکل هندسی خاص قرار می گیرند که دارای مجراهایی برای ورود خوراک، توزیع خوراک و همچنین جمع آوری مواد می باشد. انواع مدولهایی که به کار میرود شامل مدولهای لوله ای، صفحه و قاب، مارپیچی و موئینهای است که بر اساس ویژگیها و مزایایی که دارند میتوانند کاربردهای متفاوتی داشته باشند.
شکل 1- 5: نمونه ای از مدولهای غشائی [17]