مهندسی شیمی ایران
سال:1401 | دوره:21 | شماره:124 |تعداد مقالات:7

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

خوردگی یکی از بزرگ ترین مشکلات صنایع ازجمله صنعت نفت و گاز به شمار می آید؛ به طوری که مقابله با آن همواره یکی از دغدغه های مهم فرایندی و اقتصادی بوده است. با توجه به لزوم عملکرد بدون وقفه فرایند های صنعت نفت و گاز و هزینه های بالای تعمیرات، استفاده از بازدارنده های خوردگی از بهترین روش های مقابله با خوردگی های صنعتی است. نانوذرات با داشتن سطح ویژه بالاتر، ضریب جذب بسیار بالاتری نسبت به ذرات معمول بر روی سطح فلز دارند. به همین دلیل استفاده از آن ها به عنوان بازدارنده در سالیان اخیر توجه بسیاری یافته است. از این رو این پژوهش استفاده از انواع مختلف نانوذرات بازدارنده خوردگی را بررسی کرده است. با توجه به تمرکز پژوهش حاضر بر خوردگی های متداول در صنایع نفت و گاز، در ابتدا انواع خوردگی های رایج در این صنعت با توجه به جنس فلز یا آلیاژ مورد استفاده در هر واحد معرفی شده است. پس از آن، نانوبازدارنده های مختلف و قابلیت استفاده از آن ها در محیط ها و شرایط عملیاتی گوناگون بررسی شده است. در پایان نیز در خصوص روش های مختلف سنتز و مشخصه یابی عملکرد نانوبازدارنده ها، بحث و بررسی شده است.

در این پژوهش با استفاده از نرم افزار Autodesk Moldflow، فرایند قالب گیری تزریقی فیلترهای دوشاخه ونتیلاتور از جنس پلی(لاکتیک اسید) مطالعه و مشخصه های موثر این فرایند در دو نمونه پلی (لاکتیک اسید) بلورین و آریخت، بررسی و مقایسه شد. فشار تزریق برای نمونه بلورین مقدار بزرگ تری را در شبیه سازی نشان داد که این مساله با توجه به بیشتربودن گران روی مذاب نمونه بلورین نسبت به نمونه آریخت توجیه پذیر بود. نتایج این مطالعه هم چنین نشان داد که زمان خنک کاری لازم برای نمونه آریخت بیشتر است که این امر به تفاوت توزیع دما در دو نمونه و هم چنین اختلاف رسانایی حرارتی آن ها نسبت داده شد. جمع شدگی و تله هوا از دیگر مشخصه های مهم در تزریق هستند که نتایج بیانگر بیشتربودن آن ها برای نمونه بلورین بود که با توجه به تفاوت گران روی مذاب نمونه ها و ارتباط استعداد تبلور با فشردگی زنجیرهای پلیمر، مطابق انتظار بود. هم چنین خواص ریولوژیکی و حرارتی بسپارهای انتخابی، تجزیه و تحلیل و ارتباط آن ها با عوامل موثر تزریق تبیین شد. در نهایت، مشخصات دستگاه قالب گیری تزریق مناسب برای تولید فیلتردوشاخه پلیمری بر مبنای اطلاعات موجود در نرم افزار معرفی شد.

در حال حاضر، ورود و انتشار بی رویه دی اکسیدکربن حاصل از احتراق سوخت های فسیلی به جو یکی از بزرگ ترین نگرانی ها درباره آینده است. در این راستا، توسعه انرژی های پاک مبتنی بر نور خورشید یکی از راه کارهای مناسب برای تامین انرژی در آینده است. فرایند احیای فوتوکاتالیستی دی اکسیدکربن روشی نسبتا نوین است که علاوه بر جمع آوری و ذخیره سازی انرژی خورشید در مواد با ارزش افزوده، از راه مصرف دی اکسید کربن اثرات منفی گازهای گلخانه ای را نیز کاهش می دهد. تاکنون نیمه رساناهای مختلفی به عنوان فوتوکاتالیست در فرایند مذکور استفاده شده اند. چارچوب های آلی-فلزی با ویژگی های یگانه ای مانند ساختار نواری و الکترونی، قابلیت تنظیم میزان جذب نور و جذب بالای دی اکسیدکربن، بسیار مورد توجه اند. در این مطالعه جنبه های مختلف این مواد و راه های بهبود عملکرد آن ها مانند استفاده از حساس کننده های نوری، ترکیب با نیمه رساناهای متداول، استفاده از کاتالیست های مولکولی و عامل دار کردن با گروه های آمینی برای جذب بالاتر دی اکسیدکربن بررسی شده است.

انتقال حرارت زیستی به دلیل قابلیت کاربرد در تشخیص و درمان بیماری، نقش مهمی در بررسی و تحلیل سیستم های زنده ایفا می کند. در سال های اخیر، دینامیک سیالات محاسباتی به دلیل عملکرد خوب سخت افزاری و نرم افزاری، به طور گسترده در پژوهش های زیست پزشکی بیماری عروق و پیشرفت گرفتگی شریان های خونی استفاده شده است که به این وسیله عوامل خطر برای پیشرفت بیماری، شناسایی و درمان می شود. هدف از این شبیه سازی بررسی جریان و انتقال حرارت خون در رگ در حالت عادی و در چندین حالت حضور پلاک با استفاده از یک مدل هندسی واقعی رگ به کمک نرم افزاری تجاری است. خون سیالی غیرنیوتنی وغیر تراکم پذیر در نظر گرفته شده و گران روی آن با معادلات کاریو مدل سازی شده است. بر خلاف بسیاری از پژوهش های مشابه پیشین، سرعت ورودی به صورت ناپایا (جریان پالسی) است و مطالعه انتقال حرارت به صورت همزمان بررسی شده، هم چنین یک مدل هندسی واقعی در درصدهای مختلف گرفتگی بررسی شده است. افزایش حجم پلاک باعث افزایش فشار و تنش برشی دیواره رگ می شود که در حالت های گرفتگی شدید بسیار پرخطر و همراه با افزایش احتمال پارگی رگ هاست. هم چنین افزایش پلاک باعث کاهش انتقال حرارت از راه خون به دیواره رگ ها می شود. نتایج نشان می دهد که تغییری بین 10 تا 70 درصد در شاخص های دینامیکی پس از گرفتگی مشاهده می شود؛ اما تغییر محسوسی در دمای خروجی ها ایجاد نخواهد شد.

فرایند پخت رزین های اپوکسی با سخت کننده ها، منجر به افزایش چگالی شبکه ای می شود و خواص رزین سخت شده، بسته به شرایط پخت، تحت تاثیر قرار می گیرد. برای بهبود خواص نهایی رزین های اپوکسی، استفاده از نانو ذرات آلی و معدنی پیشنهاد شده است. یکی از نانوذراتی که اخیرا طرفدار یافته، گرافن اکساید و مشتقات آن است. در این مقاله، مدل های متنوع ارایه شده در سینتیک پخت ترکیبات هیبریدی اپوکسی/ نانو ذرات گرافن اکساید، ارزیابی و دلایل انحراف نتایج آزمایشگاهی و تجربی با نتایج مدل سازی تشریح شده است. هم چنین مقایسه هر یک از این مدل ها با نتایج تجربی نشان داده است که مدل سیستاک برگرن و کمال نسبت به سایر مدل ها دارای انطباق بالاتری با نتایج تجربی است و می تواند به عنوان مبنای قابل اتکایی برای توصیف فرایند پخت رزین های اپوکسی حاوی نانو ذرات گرافن اکساید در نظر گرفته شود.

در این پژوهش یک سیستم پیشرانش فضایی نوع تک پیشرانه برای ایجاد نیروی تراست پنج نیوتنی و ضربه ویژه 220 ثانیه با کاربرد تنظیم حرکت یا تغییر وضعیت ماهواره مدل سازی و طراحی گردیده است. این مدل از دو بخش اصلی شامل یک راکتور کاتالیستی با خوراک هیدرازین، کاتالیست نیکل 15 درصد بر پایه گاما آلومینا و یک نازل همگرا-واگرا تشکیل شده است. راکتور مدل کاتالیستی، بستر ثابت، یک بعدی، جریان پایدار و آدیاباتیک با واکنش های تجزیه هتروژنی است. عملکرد فرایند با انجام دو واکنش تجزیه هتروژنی هیدرازین و آمونیاک و تبدیل به گازهای سبک هیدروژن و نیتروژن با دمای بالا بوده، سپس با خروج گاز از بستر و نازل نیروی رانش حاصل می گردد. کاتالیست از روش اشباع سازی مرطوب ساخته شده و ویژگی های لازم با آزمایش های آنالیز کمی، کیفی و حرارتی تعیین می گردد. نتایج مدل سازی شامل متغیرهای جرم، انرژی، سینتیکی، فیزیکی و شیمیایی در رانشگر فضایی است. از مزیت های مهم این طراحی اندازه گیری و پیش بینی متغیرها است. برای تعیین عملکرد و درستی مدل طراحی و آزمایشی(در شرایط اتمسفری و استاتیک) در شاخص هایی مثل نیروی رانش، ضربه ویژه، افت فشار بستر، حداقل مقدار تجزیه آمونیاک با شرایط سینتیکی و عملیاتی یکسان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل تطابق مناسب داشته و مورد تایید می باشند.