دانشکده فنی دانشگاه تهران
سال:1379 | دوره:34 | شماره:3 (پیاپی 69) |تعداد مقالات:11

در این مقاله پژوهشی ما پیشرفت تشکیل تری اکسید گوگرد در جریان اشتعال مخلوط n پنتان - هوا را که حاوی درصدهای مختلف دی اکسید گوگرد 2.5) تا (%20 نسبت به n پنتان است مطالعه می کنیم. طرح اجمالی کینتیک تشکیل و تجزیه SO3 را نیز پیشنهاد نموده ایم. مشابه سازی. کینتیک آن با کامپیوتر به ما امکان می دهد تا درستی فرضیه را برای مخلوطی با مقادیر کم اکسید گوگرد «مشابه سوختهای صنعتی» بررسی کنیم.

یکی از پارامترهای اساسی و مهم در طراحی ستون های ضربه ای ضریب کلی انتقام جرم فاز پراکنده یا پیوسته است در این مقاله به صورت تجربی و با استفاده از معادلات ارایه شده تئوری برای ضریب کلی انتقال جرم فاز پراکنده از قبیل معادله Newman یا اصلاح شده آن با اعمال اثر چرخشهای درونی قطرات به صورت فاکتور افزایش دهنده ضریب نفوذ (R) جز منتقل شونده )استفاده از R Dd به جای (Dd، معادله Kronig and Brink و معادله Handlos and Baron، در شرایط عملیاتی مختلف به محاسبه ارتفاع ستون های ضربه ای پرداخته شده است. نتایج حاصل از محاسبات ارتفاع ستون تحت شرایط عملیاتی مختلف (فرکانس ضربه، دامنه ضربه، دبی حجمی فاز پراکنده و پیوسته) نشان می دهد که در طراحی ستون های ضربه ای استفاده از معادلات Newman، Kronig and Brink، و معادلات Temos، Davies و Steiner برای تعیین R مناسب نمی باشند چون ارتفاع محاسبه شده توسط این معادلات علی رغم اینکه از مقاومت فاز پیوسته صرف نظر شده خیلی بیشتر از ارتفاع واقعی ستون است (کاهش مقاومت فازها در برابر انتقال جرم سبب کاهش ارتفاع محاسبه شده برای ستون می شود). استفاده از معادلات Lochiel and Calderbank، Johnson and Hamielec برای تعیین R در طراحی مناسبتر هستند. همچنین نتایج حاصل از پیش بینی های ارتفاع ستون توسط معادله اصلاح شده Handlos and Baron نشان می دهد ارتفاع های محاسبه شده خیلی کمتر از ارتفاع های واقعی هستند و افزایش چرخش های درونی قطرات که نسبت مستقیم با قطر قطرات دارد سبب کاهش ارتفاع محاسبه شده ستون می شود.

در مخازن و ستون های اختلاط کامل با هوا از عدد استانتون جهت محاسبه ضریب انتقال حرارت استفاده می شود. عدد استانتون پارامتر بدون بعدی است که نسبت مستقیم با ضریب انتقال حرارت "h" و نسبت عکس با سرعت ظاهری جریان "Vs" دارد. در ستون های اختلاط کامل با هوا عدد استانتون بصورت تابعی از اعداد بدون بعد رینولدز، فراد و پرانتل بیان می شود.St=f(Re ,Fr ,Pr)رابطه فوق با استفاده از تشابه مدل انتقال حرارت غیر ساکن توسط Higbie و Danckwert در انتقال جرم تحت عنوان تئوری نفوذ، ارایه گردید و مبنای تئوری Kolmogorov به رابطه کلی ذیل تعمیم داده شد:St=C1(Re Fr Prm1)n1با استفاده از داده های بدست آمده از دستگاه آزمایش که جهت تعیین ضریب انتقال حرارت در مخازن همزده با هوا برپا گردید، برای ثابت m1=2.5 ثابتهای C1 و n1 به روش حداقل مربعات به ترتیب 0.1248 و -0.239 تعیین شد. رابطه بدست آمده مطابقت خوبی با اطلاعات موجود در مراجع دارد. به منظور تایید کاربرد رابطه ضریب انتقال حرارت در مخازن اختلاط با هوا روشی مبتنی بر بیلان انرژی در شرایط غیر یکنواخت ارایه می گردد. بیلان انرژی حول سیال درون مخزن، دیواره داخلی مخزن و ژاکت آب خنک کننده نوشته می شود که بصورت یک دسته معادله دیفرانسیل خطی مرتبه اول که تابعی از دماهای درون مخزن، دیواره و ژاکت خواهند بود ارایه گردیده و بایستی بطور همزمان و به روش عددی حل شوند. از حل این معادلات دماهای درون مخزن T، دیواره Tw و ژاکت Tj بصورت تابعی از زمان بدست می آیند. چون انتقال حرارت از سیال درون مخزن به دیواره تابعی از ضریب انتقال حرارت "h" خواهد بود، بنابراین کاربرد معادله مناسب برای "h" حل معادلات را به سمت نتایج صحیح که همانا دماهای متناسب با دماهای تجربی سیال درون مخزن و دیواره است سوق خواهد داد پارامترهای اصلی در معادلات انرژی عبارتند از: ضریب انتقال حرارت سیال درون مخزن که تابعی از سرعت هوای ورودی و خواص فیزیکی می باشد، دمای هوای ورودی به سیستم (یا دمای محیط)، ضریب انتقال حرارت سیال درون مخزن با محیط اطراف و ضریب انتقال حرارت در ژاکت. ضرایب انتقال حرارت سیال با محیط و ژاکت از طریق روابط کنوکسیون آزاد و اجباری قابل محاسبه است و ضریب انتقال حرارت درون مخزن در حالت هوادهی توسط رابطه St=0.1248(Re Fr Pr2.5)-0.239 محاسبه می شود. به عنوان نتیجه نهایی، مدل ریاضی فوق را می توان جهت تخمین قابل قبول دمای مخازن همزده با هوا در شرایط مشابه استفاده کرد چون متوسط انحراف دمای محاسبه شده از دمای آزمایشگاهی %5 می باشد.

تحقیق حاضر به منظور پرعیار سازی کنسانتره های معدن تیتانیوم کهنوج، ایلمنیت و تیتانومگنتیت، به روش سرباره سازی به انجام رسیده است. در این پژوهش سعی شده است ضمن تعیین پارامترهای موثر بر فرآیند سرباره سازی و بررسی چگونگی تاثیر آنها بر نحوه تشکیل و جدایش چدن از سرباره و توزیع عناصر مختلف در آنها، تاثیر اکسیداسیون و استحاله های فازی کنسانتره ها در دمای بالا نیز بر روند فرآیند سرباره سازی مورد بررسی قرار گیرد.نتایج حاصل از این تحقیق نشان دادند که دما و زمان احیا و ذوب، نوع و میزان مواد کمک ذوب و عامل احیا کننده از مهمترین پارامترهای کنترل کننده فرآیند سرباره سازی بوده و هر کدام بنحوی بر چگونگی جدایش چدن از سرباره و ترکیب شیمیایی آنها تاثیر می گذارند. در این رابطه نتایج نشان دادند که در حضور 5 درصد وزنی خوراک اولیه، دولومیت، با افزایش زمان و دمای مرحله ذوب از میزان اکسیدهای رنگی سرباره از جمله اکسید وانادیم کاسته شده و با اعمال شرایط عکس امکان بازیابی تقریبا کامل اکسید وانادیم و دیگر اکسیدهای موجود در خوراک اولیه در سرباره وجود دارد.این نتایج همچنین نشان دادند که اکسیداسیون اولیه کنسانتره تاثیر چندانی بر روند فرآیند سرباره سازی ندارد.

برای انجام عملیات کشش عمیق یک ورق و تبدیل آن به قطعه منشوری نامنظم از قبل طراحی شده، باید شکل اولیه ورق (لوح)، درست طراحی شود. در غیر اینصورت، محصول نهایی سالمی تولید نخواهد شد. پس طراحی شکل لوح دارای اهمیت خاصی است. لوح را می توان با روشهای تجربی و یا محاسباتی، طراحی نمود، که روش محاسباتی، دارای مزایای بسیاری است. در این مقاله با استفاده از میدان خطوط لغزش و با کمک مشخصات هندسی قالب، از قبیل زوایا و شعاع گوشه ها، طول اضلاع و ارتفاع کشش، روشی جدید جهت طراحی لوح اولیه ارایه گردیده است. در این روش کاملا جدید، یک شبکه اورتوگونال هم سطح، پیرامون قالب، تشکیل شده و بدین ترتیب منحنیهای جریان فلز و منحنیهای حرکت لوح، بدست آمده اند. سپس با کمک مشخصات مواد و استفاده از این شبکه اورتوگونال هم سطح، نیروی سمبه در طول فرآیند کشش عمیق، حساب شده است. براساس روشهای ذکر شده، نرم افزاری نوشته شده که قادر است، شکل لوح، منحنیهای جریان فلز، منحنی های حرکت لوح و نیروی سمبه را با سرعتی مناسب و دقتی قابل قبول بدست دهد.

در این پژوهش با استفاده از جریان مستقیم و پالسی پوششهای کرمی ترک دار و عاری از ترک تهیه شدند. بررسی سایش پوششها نشان داد که ضرایب اصطکاک و میزان سایش در نمونه های عاری از ترک بیشتر از نمونه های ترک دار است. بررسی های انجام شده نشان می دهد که مکانیزم اصلی سایش در نمونه های ترک دار می تواند سایش خستگی به همراه سایش خراشان باشد که باعث کنده شدن و شکستن پوشش از مناطق پرتنش می شود. در پوشش های عاری از ترک تهیه شده به طریق پالسی نیز به نظر می رسد مکانیزم سایش از نوع چسبان باشد.

یک نوع از انژکتورهاییکه برای پودرسازی سوخت و اکسیدکننده استفاده می شود، انژکتور پیچشی است. این انژکتورها، علیرغم شکل پیچیده تر آنها نسبت به انژکتورهای دیگر، بدلیل پاشش مخروطی (که مشخصه عمومی آنها می باشد) و راندمان پودر شدن بالا، برای اتمیزه کردن سوخت و اکسیدکننده در محفظه احتراق موشکهای با سوخت مایع، استفاده می شوند. چون درجه اتمسازی، سرعت و قطر ذرات خروجی سوخت و اکسیدکننده در کیفیت و راندمان احتراق موثر هستند. این انگیزه را ایجاد می کند که آرایشها و گامهای مختلف انژکتورها (فاصله دو انژکتور از یکدیگر در صفحه انژکتور)، جهت بالا بردن کیفیت و راندمان احتراق مورد بررسی واقع شود. بدین منظور در این پروژه (تحقیقی - تجربی) ناحیه ای که از تلاقی دو مخروط پاشش در صفحه انژکتور بدست آمده را توسط دستگاه PDA بررسی کرده ایم. در این بررسی از آب بعنوان سیال پاشش استفاده گردیده و فشار تزریق انژکتورها بین 8 تا 10 بار، تغییر کرده است. گامهای صفحه انژکتور در فواصل دو میلی متری 14)، 16 و 18 میلیمتر( که شامل گام اسمی نیز می باشد تغییر کرده است. پس از آزمایش با مطالعه میدانهای سرعت، قطر و تمرکز ذرات بعد از تقاطع مخروطهای پاشش، وضعیت بهینه از نظر پاشش بررسی شده است.

در این مقاله یک روش عددی - تحلیلی جهت طراحی خشک کن خورشیدی معرفی می گردد. در ابتدا یک مدل ریاضی برای تحلیل انتقال حرارت جابجایی آزاد در جمع کننده که به روش سعی و خطا حل گردیده و همچنین یک روش تحلیلی برای مدل ریاضی جریان در دودکش ارایه می گردد. در محفظه خشک کن معادلات جریان (ممنتوم) و انرژی به دلیل تغییرات دانسیته هوا با دما، به یکدیگر وابسته می باشند و تواما با کمک روش عددی تابع جریان گردابه ای که یکی از متدهای حجم محدود می باشد، حل می گردند. با توجه به اینکه نیروی بویانسی عامل اصلی حرکت در این سیستم می باشد لذا در روند کلی حل مساله باید از روش سعی و خطا استفاده نمود. در ابتدا با فرض دما در ورود هوا به دودکش و همچنین با فرض مقدار معینی برای دبی جریان هوا مساله شروع شده، و در ادامه توزیع دما در جمع کننده (کلکتور) و دودکش بدست می آید. و از نتایج آن به عنوان شرایط مرزی برای حل عددی معادلات بهم وابسته جریان و انرژی در محفظه خشک کن و دودکش استفاده می گردد. به این ترتیب دمای هوا در ورود به دودکش محاسبه شده و با مقدار قبلی که فرض مساله بود مقایسه و تصحیح می گردد تا نهایتا همگرایی حاصل شود. و در آخر تاثیر تغییرات ارتفاع دودکش و طول جمع کننده (کلکتور) بر افزایش دمای هوا در خروج از جمع کننده و همچنین بر دبی جریان هوا نمودار ارایه و با نتایج اندازه گیری شده مقایسه می گردد. نتایج حاصل از این تحقیق مبنایی برای طراحی بهینه ابعاد خشک کن خورشیدی بدست می دهد.

در این مقاله، اهمیت در نظر گرفتن ترمهای اینرسی در پیش بینی ضخامت نهایی فیلم مایعات غیر نیوتنی در فرآیند روکش دهی از نوع آزاد، در مواقعیکه با پدیده لغزش در دیواره مواجه هستیم، نشان داده شده است. برای این منظور، جریان یک سیال غیرنیوتنی از نوع "نمایی" را در بالای ورقی تخت که بطور قائم و با سرعتی ثابت از میان حمامی از سیال بیرون کشیده میشود در نظر می گیریم. با فرض اینکه ضخامت لایه سیالیکه به ورق چسبیده است بسیار نازک و جریان نیز از نوع آرام و دوبعدی باشد، نشان میدهیم که معادلات حرکت به یک تک معادله دیفرانسیل از نوع عادی، درجه سه و غیرخطی تبدیل میشوند. برای بررسی اثر پدیده لغزش بر ضخامت فیلم مایع، سرعت لغزش در دیواره بعنوان یکی از متغیرهای اصلی در این معادله دیفرانسیل وارد شده است. با حل عددی این معادله نشان داده میشود که اختلاف قابل ملاحظه ای که در مورد ضخامت لایه روکش، بین پیش بینیهای تئوریک و نتایج تجربی، در مورد برخی از سیالات غیر نیوتنی، وجود دارد با رها نمودن شرط عدم لغزش به حداقل خواهد رسید. همچنین نشان داده میشود که در صورتیکه بر خلاف حلهای رایج، از ترمهای اینرسی در معادلات حرکت صرف نظر نشود در اینصورت حتی مقادیر اندک لغزش سیال در دیواره قادر است که پیش بینی های تئوریک را به مقادیر آزمایشگاهی بسیار نزدیک سازد.