فهرست مطالب

فصلنامه مواد پر انرژی
سال هشتم شماره 3 (پیاپی 20، پاییز 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/10/14
  • تعداد عناوین: 7
|
  • بررسی مقاومت خمشی پسماند تیرهای بتن مسلح آسیب دیده از بار انفجاری(علمی-پژوهشی)
    رمضانعلی ایزدی فرد، پرویز مقیمی خیرابادی*، علی زارع شانی صفحات 3-14
    در این تحقیق 12 نمونه تیر بتن مسلح تحت انفجار مقادیر متفاوت ماده منفجرهC4 قرار گرفتند. الگوی ترک و آسیب دیدگی، دوران تکیه-گاهی و تغییرمکان حداکثر و ماندگار وسط دهانه تیر ثبت گردید. سپس با اعمال بار فزاینده استاتیکی، تیرهای آسیب دیده تا مرحله گسیختگی پیش رفتند. بررسی ها نشان داده است در محدوده دوران تکیه گاهی کوچکتر از 3 درجه، ترکهای خمشی در تیر بوجود آمده و رابطه تغییرمکان- فاصله مقیاس شده تقریبا خطی است و ظرفیت باربری تیر آسیب دیده نسبت به ظرفیت باربری تیر سالم تا حدود 50 درصد کاهش می یابد. با کاهش فاصله مقیاس شده، دوران تکیه گاهی بصورت جهشی به بیش از 5 درجه افزایش و با تغییر الگوی آسیب، مقاومت پسماند به کمتر از 20 درصد کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: تیر بتن مسلح، الگوی آسیب، بار انفجار، مقاومت پسماند
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • سنتز 5،3،1-تری آمینو2،4،6-تری نیترو بنزن کاتالیز شده بوسیله هترو پلی اسیدها(علمی-پژوهشی)
    زهرا صادقی، یدالله بیات*، مرتضی صفردوست، مریم زرندی صفحات 15-22
    5،3،1-تری آمینو-2،4،6-تری نیترو بنزن یکی از مهمترین مواد منفجره غیرحساس است که به دلیل خواص ویژه اش دارای کاربردهای نظامی و غیرنظامی گسترده ای می باشد که از آن جمله می توان به استفاده در بوسترهای انفجاری مقاوم به حرارت، پیشرانه های با کارآیی بالای توپخانه ای، استفاده در سرجنگی موشک های هدایت شونده با سرعت بالا و حفاری چاه های عمیق نفت اشاره کرد.TATB به دلیل غیرحساس بودن، پایداری حرارتی بسیار بالا، دانسیته خوب و داشتن خاصیت الاستیکی و روان کنندگی و عدم تولید آن در کشور برای سنتز مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مراحل سنتز TATB نیتراسیون با اسیدهای مایع می باشد. استفاده از اسیدهای مایع نظیر اسید سولفوریک مشکلاتی را حین انجام واکنش از جمله تولید بخارات سمی، پائین بودن ایمنی کار، خوردگی تجهیزات و ضرورت خنثی سازی اسید قوی، ایجاد می کند. با توجه به اهمیت زیست محیطی، استفاده از کاتالیزورهای اسید جامد از قبیل هتروپلی اسیدها، علاوه بر سازگاری با محیط زیست، فرآیندی سبز نیز می باشند و باعث کاهش مواد زائد و خطرناک و سهولت جداسازی محصولات طی واکنش می شود. یکی از پیش ماده های لازم در سنتز TATB، 5،3،1-تری برمو-2،4-دی نیترو بنزن(TBDNB)است که با استفاده از نیتراسیون 5،3،1-تری برمو بنزن در حضور اسید سولفوریک سنتز می شود. دیگر حد واسط TATB، ترکیب 5،3،1-تری برمو-2،4،6-تری نیترو بنزن است که طی دو مرحله از ماده اولیه تری برمو بنزن سنتز می شود. در این تحقیق TBDNB، با استفاده از هتروپلی اسیدها با بازده 99% سنتز گردید. همچنین روش تک ظرفی برای سنتز حدواسط TBTNB با نیتراسیون توسط سدیم نیترات و اولئوم با بازده 60% ارائه می گردد. TATB توسط گاز آمونیاک با استفاده از ماده اولیه TBTNB با بازده 73% سنتز گردید.
    کلیدواژگان: TATB، نیتراسیون، کاتالیزورهای اسید جامد، هتروپلی اسیدها
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی استفاده از غشاهای زئولیتی برای آب زدایی ازسوخت DMAZ (علمی-پژوهشی)
    شهرام قنبری *، تورج محمدی، کورش شفیعی، منصور کاظمی مقدم صفحات 23-35
    سوخت مایع دی متیل آمینواتیل آزید(DMAZ) به عنوان سوختی سبز، توجه محققان زیادی را در سال های اخیر به خود جلب کرده است. سنتز این سوخت منجر به خلق فرآیندی شده است که آب زدایی، بخش برجسته آن می باشد. در این پژوهش با استفاده از دانش نوین غشای زئولیتی و با تمرکز بر سنتز چهار نوع غشای متنوع HSOD، NaA، LTT و NaX، تلاش شده است تا با پوشش طیف گسترده ای از اندازه حفرات کریستالی نسبت به آب زدایی از ترکیب DMAZ/آب اقدام گردد. با تمرکز بر ساخت پایه سرامیکی میکروفیلتراسیون آلفا- آلومینا ونیز سنتز نانوکریستال های زئولیتی، غشاهای زئولیتی با استفاده از روش رشد ثانویه تهیه گردیدند. تمامی بخش های مختلف غشاها مورد آنالیزهای XRD و SEM قرار گرفتند و در نهایت عملکرد غشاهای سنتز شده با آزمون تراوش تبخیری و آب زدایی از DMAZ بررسی شد. نتایج بدست آمده گویای آن بود که غشای NaX به دلیل اندازه حفرات بزرگ، DMAZ را از خود عبور می دهد ولی سه غشای دیگر با راندمان های مختلف، قابلیت آب زدایی از این ترکیب را دارند. بهترین غشا به لحاظ ضریب عملکرد تراوش تبخیری، LTT و بالاترین ضریب جداسازی مربوط به غشای HSOD بود. در این عملیات DMAZ از غلظت اولیه حدود 97% وزنی به حداقل 99% وزنی آب زدایی شد. برای غشاهای مختلف اندیس عملکرد تراوش تبخیری متفاوتی از 3 برای غشای نوع NaX تا 22400 برای غشای نوع T بدست آمد.
    کلیدواژگان: DMAZ، غشای زئولیتی، آب زدایی، نانوکریستال زئولیتی، تراوش تبخیری
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • سنتز و پوشش دهی هم زمان نانو ذر ات آلومینیوم به روش تخلیه قوس الکتریکی (علمی-پژوهشی)
    مصطفی غضنفری*، سید مجتبی موسوی، حسین فخراییان، مرتضی کریم زاده یونجالی صفحات 37-42
    در این تحقیق نانو ذرات آلومینیوم به روش تخلیه ی قوس الکتریکی، با اعمال جریان مستقیم، مابین الکترودهای آلومینیومی در محیط مایع بدون نیاز به تجهیزات خلاء، مبدل حرارتی، کوره ی با دمای بالا و گازهای بی اثر سنتز شدند. فرایند پوشش دهی به صورت هم زمان بر روی نانو ذرات انجام گرفت. نتایج حاصل از آنالیز نمونه ها بیانگر تشکیل ذراتی با اندازه ی کمتر از nm30 بود. در این مطالعه مشاهده شد که محیط مایع می تواند بر روی سرعت قوس، پایداری قوس، مورفولوژی و ترکیب نانو ذرات اثرگذار باشد. نانو ذرات حاصل با استفاده از الگوی پراش اشعه ی ایکس (XRD) شناسایی شدند و مورفولوژی سطح آن ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی ((SEM مورد بررسی قرار گرفت. صحت انجام پوشش دهی نانو ذرات نیز با طیف سنجی (IR) بررسی شد
    کلیدواژگان: نانو آلومینیوم، تخلیه ی قوس الکتریکی، میکروسکوپ الکترونی، الگوی پراکندگی اشعه ی ایکس
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • مدل سازی و مطالعه تجربی نفوذ نرم کننده ها در پیشرانه های جامد مرکب(علمی-پژوهشی)
    محمدعلی دهنوی*، جبرائیل الهوردیزاده صفحات 43-50
    در مقاله حاضر، ضریب نفوذ و میزان مهاجرت نرم کننده های دی اکتیل سباسات (DOS) و دی اکتیل فتالات (DOP) در سطح مشترک عایق و پیشرانه و هم چنین در فواصل مختلف از سطح مشترک در پیشرانه مرکب جامد بر پایه HTPB/AP به دو روش آزمایشگاهی و مدلسازی بررسی گردید. نمونه پیشرانه و عایق لاستیک نیتریل – بوتادی ان (NBR) به ترتیب حاوی نرم کننده DOS و DOP جهت بررسی پدیده نفوذ نرم کننده ها به کار گیری شد. از نرم افزار Mathematical Matlab جهت مدل سازی و شبیه سازی فرایند نفوذ استفاده گردید. علاوه بر این نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج به دست آمده از آنالیزهای کروماتوگرافی گازی (GC) مقایسه شد. هم چنین تاثیرات نفوذ نرم کننده ها در نمونه های قرار داده شده در دمای Co80 و دمای محیط به وسیله آزمون های سختی سنجی Shoer A مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت تصویر برداری از سطح نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام گردید.
    کلیدواژگان: پیشرانه جامد مرکب، نرم کننده، نفوذ و قوانین فیک، مهاجرت نرم کننده، سطح اتصال
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • به کارگیری شبکه های عصبی مصنوعی در تحلیل عملکرد بالستیک داخلی موتور راکت های سوخت جامد (علمی-پژوهشی)
    ناصر رهبر صفحات 51-57
    برای دستیابی به جداول تیر راکت های سوخت جامد به منحنی دقیق نیروی پیشران نیاز می باشد. در این موتورها دمای اولیه سوخت تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی پروفیل نیروی پیشران دارد. در روش های متداول کنونی از طریق تجربی اثر دما بر روی نرخ سوزش اندازه گیری شده و سپس با استفاده از روابط ترمودینامیکی، منحنی نیروی پیشران محاسبه می گردد. در هر صورت بدلیل فرض های ساده کننده ای که در بدست آوردن این روابط استفاده می شوند، منحنی محاسبه شده همواره با منحنی بدست آمده از تست استاتیک مطابقت ندارد. در این مقاله دیدگاه جدیدی مطرح می گردد. انگیزه این دیدگاه از شبکه های عصبی مصنوعی گرفته شده است. در اینجا نتایج بدست آمده از آزمایشات تجربی در سه دمای مختلف به شبکه عصبی آموزش داده می شوند و سپس از شبکه آموزش دیده برای تولید منحنی نیروی پیشران در دماهای مختلف در محدوده آموزش و خارج از آن استفاده می شود. سودمندی دیدگاه جدید بر روی یک راکت سوخت جامد ارزیابی شده و نتایج بدست آمده مزیت روش بکارگرفته شده را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: راکت های سوخت جامد
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی عددی و تجربی اثر زوایای الیاف در نفوذ پرتابه های با دماغه نیم کروی در اهداف کامپوزیتی (علمی-پژوهشی)
    ناصر توسلی*، ابوالفضل درویزه، منصور درویزه، علیرضا ثابت، مجید علی طاولی صفحات 59-66
    در مقاله حاضر، میزان جذب انرژی پروفیل کلاهی شکل کامپوزیتی تحت برخورد پرتابه با دماغه نیم کروی با سرعت بالا در حالت های مختلف لایه چینی دستی به روش عددی- تجربی (انجام آزمایش) مورد بررسی قرار گرفته است. این پروفیل ها با استفاده از 4 لایه الیاف شیشه/پلی استر تک جهته به طول 100 میلیمتر و با ضخامت کل 3 میلیمتر به روش لایه چینی دستی ساخته شده است. مدل عددی با استفاده از نرم افزار آباکوس و آزمایش ها با استفاده از دستگاه ضربه بالستیک در 3 سرعت مختلف 123، 150 و 170 متر بر ثانیه انجام شد. در تحقیق حاضر مشخص شد مدل عددی تطابق خوبی با نتایج آزمایش ها دارد. بیشترین انطباق در کل حالت های مختلف لایه چینی دستی بررسی شده در لایه چینی دستی [45-/45/30/30-] با میزان خطای 54/3 درصد در سرعت پرتابه برابر 170 متر بر ثانیه، و کمترین انطباق در کل حالت های مختلف لایه چینی دستی بررسی شده در لایه چینی دستی [60/75/60-/75-] با میزان خطای 42/27 درصد در سرعت پرتابه برابر 170 متر بر ثانیه می باشد. در حالت کلی از علل اختلاف بین نتایج عددی و آزمایش ها می توان به ثابت درنظر گرفتن خواص مکانیکی و ابعاد پروفیل در مدل عددی اشاره نمود.
    کلیدواژگان: نفوذ پرتابه، کامپوزیت، زوایای الیاف، مدل عددی، تحقیق تجربی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Synthesis of 1,3,5-Triamino-2,4,6-trinitrobenzene Catalyzed by heteropoly acids
    Zahra Sadeghi, Yadolah Bayat *, Morteza Safardoost, Maryam Zarandi Pages 15-22
    The aim of this research is to provide a convenient and relatively inexpensive preparation method for synthesis of 1،3،5-triamino-2،4،6-trinitrobenzene (TATB). TATB is a reasonably powerful explosive in which ts thermal and shock stability is considerably greater than that of any other known energetic material. It is used in military applications because of its significant insensitivity to thermal and shock environments. There is also interest in employing TATB in the civilian sector for deep oil well explorations where heat-insensitive explosives are required. 1،3،5-tribromo-2،4-dinitrobenzene (TBDNB) and 1،3،5-tribromo-2،4،6-trinitrobenzene (TBTNB) are the precursors for synthesis of TATB. The use of liquid acids such as sulfuric acid، as catalyst has some disadvetages such as corrosiveness and potential danger of explosion، toxic vapors and oxidative degradation of by-products. Heteropoly acids (HPAs) catalyze a wide variety of reactions in homogeneous or heterogeneous (liquid– solid، gas–solid or liquid–liquid biphasic) systems، offering strong options for more efficient and cleaner processing compared to conventional mineral acids. Therefore، in optimal conditions، TBDNB synthesized in the presence of heteropolyacid instead of sulfuric acid with 99% yield. We also synthesized TBTNB from TBB (in a one-pot procedure) using sodium nitrate and oleum ingredients with 60% yield. Ammonolysis of TBTNB finally produced TATB with 73% yield.
    Keywords: TATB, nitration, solid acid catalysts, heteropolyacid
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Study on Zeolite Membranes for Dehydration of Liquid Fuel DMAZ
    Pages 23-35
    Liquid fuel dimethyl aminoethyl azide (DMAZ) has been attended by many researchers as a new green fuel in recent years. Ssynthesis of the fuel has led to a process contains dehydration of DMAZ as a highlighted section. In this study، dehydration of DMAZ/water solution has been investigated by using four different zeolite membranes as HSOD، NaA، LTT and NaX that cover different pore sizes. Many aspects of synthesis procedure have been focused as α-alumina microfiltration support، zeolite nano crystals and hydrothermal secondary growth of zeolite membranes. Confirmation of synthesis has been performed by XRD and SEM analysis and manufactured membranes have been analyzed by pervaporation test and dehydration of DMAZ. The achieved results show NaX membrane couldn’t separate water from DMAZ solution because of its big pore sizes. On the other hand، the rest membranes had acceptable separation factors with different efficiencies. The best performance was found LTT and HSOD membranes from pervaporation performance factor and the highest separation factor points of view، respectively. Pervaporation performance index had a wide range from 3 for NaX up to 22400 for T type membranes
    Keywords: DMAZ, Zeolite membrane, Dehydration, Zeolite nano crystal, Pervaporation
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Synthesis and in Situ Coating of Aluminium Nano Particles by Arc Method
    Mostafa Ghazanfari *, Seyyed Mojtaba Moosavi, Hossein Fakhraian, Morteza Karimzadeh Yonjali Pages 37-42
    In this study، Aluminium nanoparticles were synthesized by arc discharge method applying direct current between aluminium electrodes in liquid medium without the need to vacuum equipment، heat exchangers، furnaces and inert gases. In situ coating process was applied to the nanoparticles. Sample analysis indicates that the particle size was less than 30 nm. In this study، it has been seen that the liquid medium affect the arc velocity، arc stability، morphology and composition of the nanoparticles. Nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD) and their surface morphology were studies by scanning electron microscopy (SEM). The accuracy of nanoparticles coating was also investigated via IR spectroscopy.
    Keywords: Aluminium nanoparticles, Arc discharge, X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM)
    Abstract View Paper Original: Persian