در این پژوهش رآکتور گرافیت-گاز 10HTR-، با در نظر گرفتن ماهیت تصادفی قرارگیری گلوله های سوخت و کندکننده، با استفاده از کد مونت کارلویی MCNPx شبیه سازی شده است. به منظور راستی آزمایی، پارامترهای نوترونی قلب محاسبه شده و با مدارک آژانس بین المللی انرژی اتمی مقایسه می شود. محاسبات فرسایش برای دو نوع سوخت اکسید اورانیم و سوخت ترکیبی اکسید توریم-پلوتونیم انجام می شود. نتایج نشان می دهند که سوخت ترکیبی حدود 28 درصد طول سیکل بیش تری نسبت به سوخت اکسید اورانیم دارد و همچنین ازنظر پادمان هسته ای نیز استفاده از این نوع سوخت بهتر است.

در این پژوهش آزمایش و اندازه گیری حجم سوخت نازل های سوخت دوگانه سوز توربین GE-F9 با استفاده از انجام آزمایش های تجربی توسط دستگاه ردیف چینی نازل سوخت گازی (طراحی و ساخته شده در شرکت پرداد کامه صنعت) مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه، جهت نصب نازل ها بر روی توربین از الگو فرایند معینی به منظور ردیف چینی آن ها توسط نرم افزار ویژه دستگاه استفاده شد. اختلاف دمایی به عنوان یکی از مهم ترین متغیرهای خروجی تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از این مطالعه نشان داد که کاهش اختلاف جریان گاز مصرفی تا 2% و اختلاف دمایی تا 20 درجه سانتی گراد با انتخاب یک دسته 14 عددی از میان 30 نازل اولیه و همچنین ردیف چینی مناسب توسط نرم افزار امکان پذیر است. همچنین از طرفی در صورت استفاده از 2 دسته نازل از میان 30 نازل اولیه، می توان اختلاف جریان نازل ها را تا 6 و 9% کاهش داد و در عوض با استفاده از نرم افزار ردیف چینی اختلاف دمایی را زیر 28 درجه سانتی گراد حفظ نمود.

لایه های نفوذ گاز شامل یک لایه نفوذ گاز و یک لایه میکرو متخلخل می باشند. کربن فعال به طور گسترده در لایه های میکرو متخلخل مورد استفاده قرار گرفته است. عملکرد اصلی لایه نفوذ گاز عبارتست از: توزیع واکنشگرها بر روی جایگاههای فعال الکترود، مدیریت آب و بهبود تماس الکتریکی بین الکترود و صفحات دو قطبی. در این تحقیق، نانولوله های کربنی در لایه میکرو متخلخل نفوذ گاز مورد استفاده قرار گرفته اند. لایه های نفوذ گاز با ترکیب درصدهای متفاوتی از کربن فعال و نانولوله کربنی و مقادیر مختلفی از PTFE، با دو روش میکرو افشانه و پوشش دهی چرخان، اصلاح شدند. لایه های نفوذگاز اصلاح شده تحت آنالیزهای زاویه تماس، توزیع اندازه حفرات و تصویر میکروسکوپ الکترونی قرار گرفتند. در نهایت، با استفاده از بهترین لایه نفوذ گاز اصلاح شده، مجموعه (الکترود- غشاء) آماده شد و در دستگاه پیل سوختی، منحنی های پلاریزاسیون به دست آمد. با استفاده از نتایج توزیع اندازه حفرات و مقایسه دو روش پوشش دهی مشاهده گردید که پوشش دهی با استفاده از میکرو افشانه در مقایسه با پوشش دهی چرخان دارای حفرات ریزتر، توزیع اندازه حفرات مناسب تر و تخلخل بیشتری است که در نتیجه سبب بهبود خواص توزیع گاز و مایع و در نتیجه سبب افزایش عملکرد پیل سوختی می شود. تصویر میکروسکوپ الکترونی لایه های نفوذ گاز اصلاح شده، الگوی توزیع یکنواخت و بدون شکاف از پودرهای کربنی در میکرولایه متخلخل را نشان داد. اصلاح لایه نفوذ گاز با استفاده از مخلوط 50 درصد وزنی نانو لوله کربنی و 50 درصد وزنی کربن فعال، عملکرد بهتری در مقایسه با لایه نفوذ گاز اصلاح شده با استفاده از مخلوط 100 درصد وزنی نانو لوله کربن از خود نشان میدهد. با استفاده از مواد نانو، لایه های میکروی، نازک تر ساخته شد. همچنین، لایه های میکروی جدید دارای عبورپذیری گازی بالاتر، هدایت الکتریکی بهتر همراه با مدیریت آب و عملکرد بالاتر بودند.

در تحقیق حاضر علل شکست اتصالات جوش لوله های برگشت گازوئیل از جنس فولاد زنگ نزن آستنیتی در توربین های گازی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور آزمون های ریزساختاری وشکست نگاری بر روی لوله ها انجام شد و محل جوانه زنی ترک و نوع شکست مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مکانیزم شکست لوله ها خستگی بوده و به علت تمرکز تنش شدید در ناحیه همپوشانی ابتدا و انتهای جوشکاری، جوانه زنی زود رس ترک در لوله ها رخ داده و عمر خستگی لوله ها کاهش یافته است. به منظور افزایش عمرخستگی لوله ها لازم است که ارتعاشات وارد به لوله ها مهار شده و ترک های جوانه زنی در حین سرویس دهی لوله ها به وسیله بازرسی های غیر مخرب جوش، تشخیص داده و اقدامات لازم برای حذف این ترک ها انجام شود.

در کار حاضر سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد، توربین گاز و توربین بخار از نظر اقتصادی و ترمودینامیکی بررسی شده است. به منظور تحلیل اقتصادی هزینه سالیانه شده و برای تحلیل ترمودینامیکی با حل معادله بقای انرژی، راندمان انرژی بدست آمده است. اتصال پیل و توربین گاز، به صورت مستقیم یا غیر مستقیم و همچنین گرمایش واکنشگرهای ورودی به پیل، تماما با خروجی توربین گاز یا پیش گرمایش با خروجی توربین گاز و گرمایش نهایی با خروجی محفظه پس سوز، چهار پیکربندی متفاوت ایجاد می کنند که از نظر اقتصادی و ترمودینامیکی مورد بررسی قرار گرفته اند. این چهار پیکربندی می توانند شرایطی را ایجاد کنند که فشار کاری پیل و توربین گاز متفاوت یا یکسان باشد و از طرفی دمای کارکردی متفاوتی برای پیل ایجاد شود. نتایج نشان می دهد که سیستم ترکیبی با اتصال مستقیم و گرمایش واکنشگرها تنها با خروجی توربین گاز، به ازای شدت جریان A/m2 1000 با راندمان 3/59% و هزینه سالیانه $/year 416290 مناسب ترین سیستم به لحاظ ترمودینامیکی و به ازای شدت جریان A/m2 5000 با راندمان 7/52% و هزینه سالیانه $/year 212438 مناسب ترین سیستم به لحاظ اقتصادی است.

جمع آوری و سوزاندن گازهای اضافی در فلر (گاز مشعل) به عنوان یکی از ابزارهای ایمنی و کنترل فشار در فرایندهای نفت، گاز و پتروشیمی شناخته می­ شود. ولی این گازها معمولا از ارزش گرمایی بالایی برخوردار هستند و از آن­ها می ­توان به عنوان خوراک در واحدهای صنعتی دیگر به منظور تولید فراوردهه ­هایی با ارزش افزوده استفاده کرد، در حالی که سوزاندن آن­ها سبب انتشار گازهای گلخانه ­ای و آلاینده­ های هوا، آلودگی صوتی و بوی ناخوشایند و به نوعی هدردادن منابع اقتصادی نیز می ­شود. روش ­های گوناگونی به منظور بازیابی گازهای مشعل و استفاده دوباره از آن ارایه شده است، ازجمله: افزایش فشار و تزریق، واحدهای NGL، تولید LNG و CNG، فرایند GTL و تولید مواد شیمیایی و تولید انرژی الکتریکی. انتخاب روش مناسب ملزم به بررسی معیارهای گوناگونی است که در بیش­تر مطالعه ­ها تنها به دو عامل اصلی میزان حجم گاز و فاصله تا بازار مصرف پرداخته شده است. ولی عامل ­های مهم دیگری نیز در فرایند بازیابی و به­ کارگیری گاز همراه میدان­ های نفت و فلر وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرند. در این مطالعه با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی روش ­های گوناگون بازیابی و به ­کارگیری گاز مشعل طبقه­ بندی و بررسی شد. نتیجه­ ها نشان می ­دهد که در بین این روش ­ها، فرایند مصرف گاز برای تولید انرژی الکتریکی از اهمیت ویژه­ای برخوردار است.