تحلیل و مدلسازی انقباض در فرآیند خشک شدن

thesis
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بیرجند - دانشکده مهندسی
  • author محسن حیدری
  • adviser خلیل خلیلی
  • Number of pages: First 15 pages
  • publication year 1390
abstract

خشک شدن مواد متخلخل یک مرحله اساسی در تولید بسیاری از مواد مانند سرامیک ها است. شبیه سازی دقیق انقباض و تنش های ناشی از گرادیان رطوبت در طی فرآیند خشک شدن برای کنترل کیفیت و تولید محصولاتی عاری از عیب و نقص مانند ترک و اعوجاج لازم و ضرورری است. مدل های ریاضی جدید قادر به بیان پدیده انقباض هستند. این بیان از پدیده های مختلف انتقال (حرارت، جرم و مومنتوم) بهره می گیرد. هدف کار حاضر شبیه سازی فرآیند خشک شدن گل یک سرامیک با استفاده از مدل جابجایی با در نظر گرفتن تغییرات خواص ماده مانند مدول یانگ، ضریب انقباض، ضریب انتقال جرم، چگالی و گرمای ویژه نسبت به رطوبت ماده است. چینش های دو بعدی و سه بعدی بررسی شده اند. با هدف مقایسه نتایج، از یک سرامیک با آنالیز شیمیایی واحد برای هر دو چینش استفاده شده است. از معیار تسلیم فون میزز برای پیش بینی وقوع ترک در حالت خشک شدن دو بعدی و سه بعدی استفاده شده است. معادلات اصلی به دلیل رفتار انقباضی به بیان لاگرانژی نوشته شده اند. مدل به صورت عددی با روش تفاضل محدود حل شده است. ارزیابی نتایج با مقایسه اطلاعات تجربی و عددی انجام شده است. تنش تسلیم در رطوبت هایگراسکوپی به صورت تجربی در آزمایشگاه تعیین گردید. با هدف بررسی تاثیر ابعاد هندسی مدل بر مقادیر تنش های خشک شدن مدل های مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند و نتایج بررسی گزارش شده است. به دلیل پایین بودن تنش تسلیم در رطوبت های بالا خطر ترک برداشتن مدل در شروع فرآیند خشک شدن بیشتر است. اختلاف زیادی بین نتایج حاصل از دو چینش مشاهده شد. امکان وقوع ترک در حالت سه بعدی بسیار بیشتر از حالت دو بعدی است. به کمک شبیه سازی می توان رطوبت، کرنش، وتنش را در زمان و فضا محاسبه کرد. مقادیر تنش ها در حالت دو بعدی و سه بعدی با مدول یانگ ثابت و متغیر محاسبه شده است. اثر تغییرات مدول یانگ در طول فرآیند مورد بررسی قرارگرفته است. بر اساس مدل تدوین شده، زمان و مکان وقوع ترک قابل پیش بینی است.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

مدلسازی عددی انقباض یک قطعه سرامیکی در فرآیند خشک شدن

در مطالعه حاضر پدیده خشک شدن یک سرامیک خاص مطالعه و تحلیل شده است. معادلات تنش- کرنش وابسته به انتقال جرم و انتقال حرارات، هنگام خشک شدن محیط دو فازی با قابلیت تغییر شکل، مدل شده و چینش های دو بعدی و سه بعدی بررسی شده اند. با هدف مقایسه نتایج، از یک سرامیک با انالیز شیمیایی واحد برای هر دو چینش استفاده شده است. محصول دو فازی، همگن، نمگیر، ایزوتروپیک و با قابلیت انقباض بالا لحاظ شده است. معادلات...

full text

بهبود مدلسازی و شبیه سازی تغییر شکل در فرآیند خشک شدن

فرایند خشک شدن نقش مهمی در تولید بسیاری از مواد صنعتی مانند کاشی، آجر، سفال و . . . دارد. کیفیت محصولات خشک شده به شدت تحت تاثیر فرآیند خشک شدن است. هدف کار حاضر شبیه سازی فرآیند خشک شدن جابجایی یک سرامیک با استفاده از مدل نفوذ و با در نظر گرفتن تغییرات خواص فیزیکی و مکانیکی ماده مانند مدول یانگ و ضریب انقباض نسبت به رطوبت است. در این مطالعه فرایند خشک شدن در حالت دو بعدی و سه بعدی مورد بررسی ق...

full text

تاثیر شوری بر پتانسیل تورم و انقباض خاک‌های متورم شونده تحت چرخه‌های تر و خشک شدن

خاک‌های متورم شونده از نوع خاک‌های مشکل‌زایی هستند که با تغییر رطوبت، دچار تغییر حجم میشوند. این خاک‌ها معمولاً حاوی مقادیر زیادی رس بوده و مقدار تورم آن‌ها بستگی کامل به نوع کانی‌های رسی و پیوندهای مولکولی دارد. همچنین نوع مواد شیمیایی که با این نوع خاک تماس پیدا می‌کند بر نحوه رفتار آن بسیار اثر گذار می‌باشد. در این پژوهش اثر شوری بر رفتار خاک‌های رسی تحت چرخه‌های تر و خشک بررسی شد. بدین منظور...

full text

مدل سازی فرآیند خشک شدن مخلوط اشباع خاک رس و انقباضات قطعه در طی فرآیند

در طی خشک شدن سرامیک ها به خاطر وجود گرادیان های رطوبت، حرارت و فشار، تنش هایی در قطعه ایجاد می شود. ایجاد و گسترش مدلی جهت توصیف فرآیند خشک کردن محیط های متخلخل و بررسی اثرات ناشی از آن شامل تنش ها و انقباضات ضروری است. در این تحقیق با در نظر گیری همزمان فرآیندهای انتقال حرارت، انتقال جرم، انتقال ممنتوم و تاثیر انقباضات، مدلی جهت ارزیابی تنش ها و انقباض ناشی از خشک شدن مخلوط اشباع خاک رس و آب ...

full text

شبیه سازی فرآیند خشک شدن سرامیک ها به کمک اجزاء

چکیده: فرآیند خشک کردن مواد نوعا با پدیده انقباض همراه است و علت بنیادی بیشتر عیوب (تر کهای) خشک کردن محصولات سرامیکی به علت انقباضی است که در اثر تبخیر و حذف رطوبت از قطعه در طی خشک شدن آن رخ م یدهد. انقباض در حین خشک شدن مواد سرامیکی م یتواند صدماتی چون اعوجاج، ترک و یا تغییر ابعاد را در قطعه خشک شده ایجاد نمای د. از آنجا که پارامترهای زیادی بر خشک شدن سرامی کها تاثیرگذار هستند، بررسی همه...

full text

تحلیل عددی انتقال حرارت و جرم در فرآیند خشک شدن مجموعه ای از اجسام متخلخل

در این پژوهش، تحلیل عددی دوبعدی انتقال حرارت و جرم بین یک مجموعه از اجسام متخلخل و سیال عبوری ارائه می شود. شبیه-سازی فرآیند خشک شدن سه جسم متخلخل مستطیلی شکل تحت جریان همرفتی اجباری، با حل معادلات ناویر- استوکس، انرژی و غلظت برای جریان خارجی هوا و معادلات انرژی و رطوبت برای جسم متخلخل انجام شد. نتایج نشان می دهد سرعت خشک شدن جسم اول بیشتر از اجسام دیگر بوده و اجسام بعدی در طول زمان میزان رطوبت...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بیرجند - دانشکده مهندسی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023