فهرست مطالب

دانشکده فنی دانشگاه تهران - سال چهل و دوم شماره 2 (پیاپی 112، اردیبهشت 1387)

نشریه دانشکده فنی دانشگاه تهران
سال چهل و دوم شماره 2 (پیاپی 112، اردیبهشت 1387)

  • 130 صفحه، بهای روی جلد: 15,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1387/05/15
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مریم بیگلری، عبدالصمد زرین قلم مقدم، محمدرضا نسرین امیدخواه صفحات 145-155
    غشاء سیلیکایی روی پایه a-آلومینا متخلخل به روش سل- ژل و با استفاده از ماده ستیل پیریدینیوم برماید (CPB)، به عنوان قالب, تهیه شده است. مروری بر مکانیسم های انتقال گاز از درون غشاء متخلخل و تاثیر پارامترهای مهم در هر مکانیسم، شده است. خصوصیات غشاء با استفاده جذب نیتروژن و میکروسکوپ الکترونی (SEM) مورد بررسی قرار گرفته است. انتقال گاز در پایه a- آلومینا به عنوان غشاء با منافذ ماکرو و غشاء سیلیکا، در حوزه دمای C?200-25 و فشار bar 2-1 مورد بررسی قرار گرفته است. داده های آزمایشی نفوذ گازها در پایه با فشار رابطه خطی و با دما رابطه نزلی نشان داده و با مدل جریان ویسکوز تطابق خوبی داشته اند. در غشاء، نفوذ گازها با افزایش دما افزایش یافته و با تغییر در فشار، ثابت مانده است و از مدل نفوذ ترکیبی پیروی می کنند. با ساخت یک غشاء بدون استفاده از ماده قالب، و مقایسه نتایج دو غشاء، مشاهده گردید خصوصیات غشاء، شامل مساحت سطح، قطر منافذ، میزان تخلخل و میزان نفوذ گازها، شدیدا متاثر از حضور ماده قالب می باشد.
    کلیدواژگان: عشاء سیلیکا، سل ژل، ماده قالب، نگهدارنده سرامیکی، جداسازی گاز، نانو فیلتراسیون
  • علی اصغر حمیدی، اصغر صدیق زاده، منیره طاهرخانی، علیرضا کمیزی صفحات 157-163
    در این پژوهش عملکرد یک برج گاز شوی بدون ناودان که از روی یک نمونه صنعتی کاهش مقیاس داده شده است، بررسی می شود. نمونه اصلی این برج دارای سه سینی بوده و برای تصفیه گازهای خروجی یک کارخانه با شدت جریان گاز /hr3m 110000 با کمک جریان محلول قلیایی کربنات سدیم با دبی /hr3m 40 طراحی شده است. آزمایش های صورت گرفته به دو بخش تقسیم می شود. در بخش اول، آزمایش های هیدرولیک انجام شده که مقایسه نتایج حاصل از آن مطابقت خوبی با روش ارائه شده از سوی Sutherland برای محاسبه افت فشار در برج های سینی دار دارد. در بخش دوم تاثیر پارامترهای شدت جریان مایع و گاز، غلظت محلول قلیایی و غلظت گاز دی اکسید گوگرد ورودی، بر بازدهی جداسازی این گاز از هوا توسط برج جذب مورد بررسی واقع شده است. به طور کلی نتایج حاصل از آزمایش ها نشان می دهد که این برج در جذب گاز دی اکسید گوگرد عملکرد خوبی دارد و بازدهی برج همواره بیش از 80% است.
    کلیدواژگان: جذب گاز دی اکسید گوگرد، برج جذب بدون ناودان، افت فشار، بازدهی جداسازی
  • رحمت ستوده قره باغ، لیلا نیک نام، نوید مستوفی صفحات 165-170
    در این مقاله راکتور متناوب هیدروژناسیون روغن سویا مدلسازی شده است. راکتور فوق از یک مخزن بزرگ همزن دار دو جداره تشکیل شده که برای مدلسازی آن باید مدل هیدرودینامیکی با مدل سینتیک واکنشهای شیمیایی اصلی بطور همرمان مورد بررسی قرار گیرد. اطلاعات سینتیکی مورد نیاز برای حل سیستم معادلات جرم و انرژی راکتور از روی داده های تجربی موجود در منابع علمی استخراج گردیده است نتایج مدل بسط یافته شده با داده های تجربی حاصل از راکتور هیدروژناسیون روغن سویا مورد مقایسه قرار گرفته و تطابق خوبی بین داده های تجربی و پیش بینی مدل بدست آمده است. نتایج این مطالعات می تواند در طراحی، بهینه سازی و پیش بینی خواص روغن تولید شده دراین نوع راکتورها مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: روغن سویا، هیدروژناسیون، سینتیک واکنش، طراحی محصول، مدلسازی راکتور
  • امیرحسین علیزاده، علیرضا کشاورز، منوچهر حقیقی، علیرضا صالح پور صفحات 171-179
    در این مقاله به بررسی اثر دبی تزریق بر منحنی های نفوذپذیری نسبی در سنگهای کربناته ایران پرداخته شده است. سنگهای مورد نظر از رخنمون سازند آسماری تهیه گردیده اند. آزمایشات به روش جابجایی غیر پایا در دبی های 55/2، 55/3، 55/4 و 55/5 سانتیمتر مکعب بر ساعت طی دو فرایند سیلابزنی با آب و نفت (کروزین) انجام شده اند. تحلیل داده ها از روش ترسیمی Jones و Roszelle صورت گرفته و پس از محاسبه تراوایی های نسبی و رسم نمودارهای مربوطه به بررسی اثر دبی تزریق بر داده ها و منحنی های تراوایی نسبی پرداخته شده است. خاصیت ترشوندگی از محل برخورد منحنی های تراوایی نسبی و نیز نقاط انتهایی آنها بدست آمد و آب دوست بودن مغزه نتیجه گیری شد. همچنین مشاهده گردید که در فرایند سیلابزنی با آب منحنی های نفوذپذیری آب و نقاط انتهایی آزمایش تحت تاثیر دبی قرار نمی گیرند. بر خلاف این حالت نتایج نشان می دهند که در منحنی های نفت با کاهش دبی تزریق نفوذپذیری این فاز در اشباع آب غیر قابل کاهش (Swir) کاهش یافته و در طول آزمایش مقادیر این پارامتر به یکدیگر نزدیک شده و در انتها برابر می گردند. در فرایند سیلابزنی با نفت منحنی های نفوذپذیری نسبی آب همانند قبل تحت تاثیر دبی قرار نمی گیرند. در منحنی های فاز نفت اثر این پارامتر دیده می شود اما روند خاصی در آنها نمی توان یافت. در سنگهای کربناته مورد آزمایش در نمودارهای هر دو فاز آب و نفت اثر تاریخچه اشباع (هیسترزیس) مشاهده گردید بطوریکه دو منحنی فاز آب بر خلاف آنچه در سنگهای ماسه سنگی وجود داشته کاملا از یکدیگر فاصله دارند. در فاز نفت این پدیده با افزایش دبی کاهش می یابد. این مورد در منحنی های تراوایی نسبی آب رفتاری عکس از خود نشان می دهد.
    کلیدواژگان: نفوذپذیری نسبی، کربناته، سیلابزنی، دبی، ناپیوستگی موئینگی، ترشوندگی، هیسترزیس، اشباع، محیط متخلخل
  • سهرابعلی قربانیان، علیرضا صالح پور، سعید رادپور صفحات 181-190
    در کار تجربی حاضر واکنش تولید کربنات استرانسیم از ماده معدنی سلستین مورد بررسی قرار گرفته و با انجام آزمایشات دقیق اثر پارامترهای مهمی چون دمای فرآیند، زمان فرآیند، دانه بندی خوراک و درصد کک اضافی بر روی راندمان تبدیل ارزیابی شده است. همچنین شرایط بهینه انجام واکنش با توجه به پارامترهای موثر بدست آمده و مدل سینیتک واکنش ارائه شده است. بر اساس آزمایشات انجام شده، دمای بهینه عملیاتی واکنش 1100 درجه سلسیوس، زمان اقامت 2 ساعت در کوره احیاء، دانه بندی قطر ذرات خوراک اعم از سلستین و کک در محدوده برش 500-100 مش، درصد کک اضافی 25% و راندمان تبدیل در کوره احیاء 75% به دست آمد.
    کلیدواژگان: سلستین، کربنات استرانسیم، پارامترهای موثر تولید، مدل سینیتکی واکنش
  • طلعت قماشچی، زهرا اکبری صفحات 191-198
    در حال حاضر پساب خیسانده ذرت کارخانه های تولید نشاسته از غلات، دور ریز می شود که هم از لحاظ بهداشت محیط زیست زیان آور است و هم این که مقدار بسیار زیادی آب تلف می شود. در عین حال پساب خیسانده ذرت حاوی مقادیر قابل توجهی پروتئین، مواد قندی، نشاسته، ویتامین ها و مواد معدنی است که به عنوان محیط کشت جهت تولید مواد بیولوژیکی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. از این رو، تغلیظ پساب خیسانده ذرت امری ضروری به نظر می رسد. در این مقاله از غشاء اسمز معکوس برای تغلیظ استفاده گردید. این سیستم از دو قسمت پیش تصفیه و غشاء پلی آمید تشکیل شده است. قسمت پیش تصفیه یک فیلتر سرامیکی با قطر 50 میکرون و یک فیلتر دیگر از جنس پلی پروپیلن است که در فشار 3-7 بار عمل می نماید. مساحت غشاء پلی آمید 11/1 متر مربع و فشار عملیاتی سیستم نیز psi 250 است. نتایج نشان می دهد که با گذشت زمان شار جریان پرمیت به صورت نمایی کاهش می یابد و عبور یون دو ظرفیتی کلسیم نسبت به یون های تک ظرفیتی سدیم و پتاسیم از غشاء پلی آمید به مراتب کمتر است. برای شستشوی سیستم غشائی، ابتدا از محلول اسیدی در pH برابر 5/3 و سپس محلول قلیایی در pHبرابر 11-5/11 استفاده می شود. برای حذف میکرواورگانیسم هایی مانند باکتری ها از غشاء پلی آمید از محلول ppm 4000 پراستیک اسید یاppm 2000 پروکسید هیدروژن استفاده می شود. به طور کلی سیستم غشائی اسمز معکوس با غشاء پلی آمید و با مشخصات ذکر شده برای تغلیظ پساب خیسانده ذرت قابل استفاده می باشد.
    کلیدواژگان: پساب خیسانده ذرت، غشاء اسمز معکوس، پلی امید، شستشوی غشاء
  • نسرین محمدبیگی، علی حقیقی اصل، فرامرز هرمزی صفحات 199-203
    در این مقاله نتایج آزمایش هایی که برای بدست آوردن اسانس دارچینی با کیفیت بالا یا به عبارتی اسانسی با درصد cinnamon aldehyde بالاتر، درتوانهای حرارتی متفاوت، نسبتهای حلال مختلف وحلال با pHهای متفاوت انجام شده، آورده شده است. برای اسانس گیری از روش تقطیر با آب در فشار محیط استفاده شده است. تمامی اسانس های گرفته شده با دستگاه GC ودر شرایط یکسان آنالیز شده است. نتیجه آزمایش های انجام شده نشان می دهد که در نسبت حلال 25برابر و با استفاده از آب با 11/4=pH به عنوان حلال، می توان اسانس دارچینی با بالاترین درصد cinnamon aldehyde را بدست آورد. ضمنا اسانس دارچین نسبت به تغییرات توان حرارتی حساس نیست.
    کلیدواژگان: دارچین، اسانس، cinnamon aldehyde، حلال
  • میرحامد موسوی، پریسا خدیو پارسی، سیدمحمدعلی موسویان صفحات 204-218
    در این تحقیق به بررسی اثر مخلوط مواد فعال سطحی بر پدیده پیوند قطره با فصل مشترک فاز همگون (مادر)، در دمای محیط پرداخته شده است. دو سامانه شیمیایی، متشکل ازآب و تولوئن (با حجم مشخص) حاوی 01/0 گرم از ماده فعال سطحی(آنیونی) سدیم دو دسیل سولفات (SDS) و نیز آب و تولوئن حاوی 01/0 گرم از ماده فعال سطحی (کاتیونی) ستیل تری متیل آمونیوم بروماید (CTAB)، به عنوان سامانه های پایه در نظر گرفته شد و سپس به طور جداگانه و به ترتیب درصدهای وزنی مختلف20و40و60و80 (این درصدها با مبنا قرار دادن همان 01/0 گرم از SDS و CTAB در سامانه های پایه محاسبه شده اند) از ماده فعال سطحی دوم شامل2- هپتانول (غیریونی) و آنیلین (کاتیونی) به هر یک از دو سامانه ذکر شده، افزوده شد و اثر تغییر درصد وزنی هر یک از مواد فعال سطحی، بر زمان پیوند بررسی شد. مخلوط مواد فعال غیریونی و آنیونی زمان پیوند را افزایش می دهد در حالی که مخلوط مواد فعال غیریونی و کاتیونی باعث کاهش زمان پیوند قطره می شود. اگر دو ماده کاتیونی و آنیونی مخلوط گردد، بر حسب ضعیف یا قوی بودن ماده فعال کاتیونی، زمان پیون قطره در حالت ماده قوی کاهش می یابد و برای مخلوط دو ماده کاتیونی، زمان پیوند در قطرهای کم افزایش می یابد و در قطرهای بالاتر، کاهش پیدا می کند. همچنین در ادامه به بررسی اثر نمک معدنی(سدیم کلراید) بر روی سه سامانه شیمیایی متمایز شامل: 40 درصد وزنیCTAB در سامانه پایه آب و تولوئن حاوی SDS، 40 درصد وزنی 2- هپتانول در سامانه پایه آب و تولوئن حاوی CTAB و40 درصد وزنی 2- هپتانول در سامانه پایه آب و تولوئن حاوی CTAB پرداخته شد که در حالت کلی سبب کاهش زمان پیوند قطره شده و حالت هم افزایی برای ماده فعال سطحی دارد.
    کلیدواژگان: پیوند قطره، فصل مشترک، ماده فعال سطحی، زمان پیوند، سدیم دو دسیل سولفات، ستیل ری متیل آمونیوم بروماید، هپتانول، آنیلین
  • مروری بر مطالعات اختلاط جتی مخازن
    طاهر یوسفی امیری، جعفر صادق مقدس صفحات 219-237
    اختلاط، یک واحد عملیاتی مهم در بسیاری از کاربردهای مهندسی شیمی است. اختلاط جتی به دلیل سادگی، کارآیی بالا و هزینه پایین، در حال گسترش و جایگزین شدن مخلوط کننده های مرسوم می باشد. مطالعات زیادی در زمینه اختلاط جتی مخازن انجام شده است، اما هیچ مرور جامعی بر این مطالعات و بررسی نتایج آنها صورت نگرفته است. این مقاله مروری بر مطالعات اختلاط جتی مخازن دارد که این مطالعات در دو دسته ی کلی مطالعات تجربی و مطالعات شبیه سازی کامپیوتری بر اساس تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)1 قرار می گیرند. اثر پارامترهای هندسی و عملیاتی مختلف بحث شده و تحلیلی از اطلاعات موجود در متون ارائه گردیده است. با وجود اختلافات و پراکندگی موجود در داده ها نتیجه گیری هایی عمومی، به عنوان راهنمایی در انتخاب طرح بهینه، به دست آمده است.
    کلیدواژگان: اختلاط جتی، زمان اختلاط، دینامیک سیالات محاسباتی، مدیان سرعت، الگوی جریان
  • آرزو نیک سیر، امیر رحیمی صفحات 239-247
    دراین مطالعه پس از تعاریف اولیه پیرامون آنالیز انرژی و اکسرژی، یک مدل ریاضی جهت آنالیز انرژی و اکسرژی یک برج سرمایش-رطوبت زنی گاز همسو تبیین گردیده است. بدین منظور بر اساس قوانین بقای جرم، انرژی و ممنتوم تغییرات دما و آنتالپی جریان های گاز و مایع در طول برج تبیین و جهت محاسبه راندمان انرژی و اکسرژی برج به کار برده شده است. همچنین دقت مدل پیشنهادی از طریق تطبیق با نتایج تجربی گزارش شده مربوط به چند واحد عملیاتی در صنعت سیمان مورد بررسی و تایید قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد علیرغم بالا بودن راندمان انرژی برج به دلیل ناچیز فرض کردن کلیه اتلافات انرژی، برج سرمایش گاز از راندمان اکسرژی نسبتا پایینی برخوردار است که به دلیل بازگشت ناپذیری های ترمودینامیکی موجود و تولید آنتروپی ضمن تبادلات جرم و انرژی است. همچنین در این مطالعه اثر برخی پارامترهای عملیاتی شامل قطر برج، طول برج، توزیع اندازه قطرات مایع و دبی مایع بر میزان اتلاف اکسرژی درون برج مورد بررسی قرار گرفته است. در کلیه موارد محاسبات نشان می دهد همزمان با تبخیر مایع محتوای اکسرژی آن تماما وارد فاز گاز نمی شود و همواره سهم قابل توجهی از اکسرژی هدر می رود. از نتایج این مطالعه می توان به منظور شناخت پتانسیل تولید کار مفید انرژی همراه سیالات استفاده کرد.
    کلیدواژگان: اکسرژی، مدلسازی ریاضی، برج سرمایش گاز، کیفیت انرژی
  • سیامک مطهری صفحات 249-255
    در این پژوهش مقاومت خمشی و مدول خمشی کامپوزیتهای شیشه- اپوکسی و نیز کامپوزیتهای کربن- اپوکسی توسط وارد نمودن نیرو بر الیاف در هنگام پخت رزین افزایش داده شده است. در این تحقیق، تنش بوسیله یک دستگاه کشش، بر الیاف که بصورت یک جهته و پیوسته در امتداد طول نمونه قرار داشته اند، اعمال گردیده است. نتایج حاصل از آزمایش خمش چهار نقطه ای بر نمونه ها حاکی از افزایش همزمان مدول و مقاومت نمونه هاست. افزایش مدول و مقاومت، در مقدار مشخصی از کشش الیاف به حداکثر مقدار خود می رسد و سپس افزایش مقدار کشش باعث افت خواص ذکر شده می گردد. مقدار بهینه پیش تنیدگی برای بدست آوردن حد اکثر خواص مکانیکی بستگی به نوع الیاف دارد. در این تحقیق همچنین مکانیزم بهبود خواص توسط اعمال تنش توضیح داده شده است.
    کلیدواژگان: الیاف شیشه، الیاف کربن، رزین اپوکسی، کامپوزیت، مدول خمشی، استحکام خمشی، پیش تنیدگی
  • علیرضا صالح پور، خشایارنصری فرد صفحه 257