توزیع اندازهء ذرات یک ماده بیانگر درصدی از جرم کل ماده است که بر اساس آن متوسط اندازهء ذرات و محدودهء اندازهء آن ها تعیین می شود و یکی از اصلی ترین خصوصیات فیزیکی ماده را تعیین می سازد. توزیع اندازهء ذرات بر روی چگالی، تراکم، و فرآیند هیدراسیون پودرها اثر گذاشته و از این رو باعث تغییر در ویژگی هایی از قبیل آب دوستی، سیالیت، مقاومت، ساختارهای میکروسکوپی و دیگر خواص مهندسی می شود. از گذشته تا به امروز تلاش های فراوانی برای ارتباط بین توزیع اندازهء ذرات در موادی که دارای خاصیت سیمانی و سخت شدن هستند، صورت گرفته است. گچ از جمله موادی است که دارای خاصیت سخت شدن می باشد و توزیع اندازهء ذرات بر روی خواص مهندسی آن تاثیر بسزایی دارد. مسلما در پلاسترهای مختلف، توزیع اندازهء ذرات، متفاوت می باشد و این تفاوت، تغییر در خواص پلاسترها را منجر می شود. با توجه به این که بیش از 80 درصد از حجم گچ ساختمانی تولیدی در کشور در استان سمنان تولید می شود] 3 [. لذا در این تحقیق، اثر توزیع دانه بندی بر زمان گیرش، مقاومت فشاری و نیاز به آب محصولات 12 واحد تولیدی مورد ارزیابی قرار گرفته که اکثر آن ها از کارخانجات فرآوری گچ در استان تهیه شده اند و سعی شده است که ارتباط منطقی میان دانه بندی پلاسترها و تاثیر آن بر زمان گیرش، مقاومت فشاری و نیاز به آب برای رسیدن به خواص مهندسی مطلوب و مطابق با استاندارد ایجاد گردد. همچنین، ارتعاشات خمشی، کششی و انتقالات الکترونی یون سولفات موجود در گچ به وسیله آنالیز طیفی مادون قرمز مورد بررسی قرار گرفته است و درصد ترکیبات اکسیدی موجود در پلاسترها به وسیله روش فلورسانس اشعه ایکس تعیین شده است.

در دنیای امروز تمام رویکردها نگاهی جامع یافته است. در کلیه مقوله ها و روابط، نگاه های منحصر ونگرش های تک بعدی دیگر معنا و مفهومی ندارد. اهداف توسعه، دیگر رشد صرف اقتصادی نیست، بلکه توسعه ای مطلوب ومد نظر جامعه است که پایدار باشد. توجه به ایمنی، بهداشت ومحیط زیست در یک نگاه جامع چنین هدفی را دنبال می کنند. تولید بدون توجه به این سه محور اساسی، یعنی رشد بدون توسعه ورشد بدون توسعه یعنی سقوط جوامع به قهقرا وحرکت تصاعدی به سمت از هم گسیختگی وافزایش خسارت واز بین رفتن منابع کارآمد در آن جوامع. در بحث مهندسی ایمنی، باید یک نگاه جامع به فرآیند انسان ومحیط زیست داشت. در دهه های قبل، ایمنی حالتی غیر فعال وواکنشی داشت وعلاج واقعه پس از وقوع بود. پس از گذشت سالیان متمادی و پیشرفت علم ایمنی، رویکردها وعملکردها به صورت پیشگیرانه شده وبا معیارهایی همچون ارزیابی ومدیریت ریسک، نقاط خطر شناسایی شده وسپس از برآورد احتمال رخداد خطرات وتعیین سطح ریسک قابل قبول، ریسک ها جهت کنترل، اولویت بندی شده وتصمیمات لازم جهت کنترل ریسک اتخاذ می گردد. یک رویکرد بنیادی ونوین، طراحی فرآیندها بصورت ذاتا ایمن می باشد. چنانچه تدابیر ایمنی از ابتدای فرآیند یعنی از فاز طراحی لحاظ شود وبه عنوان مثال به نحوصحیح واصولی از پیچیدگی های فرآیندی کاسته شود، می توان به فرآیندی ایمن دست یافت ونیاز کمتری به تدابیر کنترلی همچون نصب انواع شیرها و والوهای قطع اضطراری، سیستم های اعلام نشت آلودگی و...می باشد. در مطالعه حاضر، ابتدا رویکرد طراحی ذاتا ایمن فرآیندهای شیمیایی مورد نظر بوده است. در مبحث انتخاب حلال مناسب، کاربرد نرم افزار icase procamd را شرح داده ودر مرحله بعد، روش های مختلف برای ارزیابی خطرات ایمنی، سلامتی و محیط زیستی در مراحل اولیه طراحی فرایند شیمیایی استفاده شده و سپس راهنمای انتخاب حلال مناسب برای تجمیع معیارهای ذکر شده، مورد مطالعه قرار گرفته است .در پایان هم الگوریتمی طراحی و ارائه شده است که در ان به ارزیابی کمی خطرات ایمنی، سلامتی و محیط زیست می پردازد. در این الگوریتم سعی شده است معیارها و شاخص های کیفی به شاخص های کمی قابل اندازه گیری تبدیل شود. از مزایای دیگر این الگوریتم می توان به کارکرد موثر آن در انتخاب حلال مناسب با توجه به معیارهای سلامت، ایمنی و محیط زیست اشاره نمود. صحت عملکرد این الگوریتم در یک مطالعه موردی مورد ارزیابی قرار گرفته و حکایت از قابل قبول بودن آن دارد.

یکی از مهمترین مونومرهای آروماتیکی، استایرن می باشد که در مقیاس های بالا برای پلیمریزاسیون کاربرد دارد. به طور کلی استایرن یک مونومر چند منظوره است که برای تولیدپلاستیک ها، پلی استایرن کریستاله شده، کوپلیمرهای آکریلونیتریل- بوتادین- استایرن (abs)، رزین های استایرن- آکریلونیتریل(san)، لاتکسهای استایرن- بوتادین ، لاستیک استایرن- بوتادین (sbr) و رزین های پلی استر غیر اشباع شده به کار برده میشود. در این تحقیق، بهینه سازی راکتور استایرن با توجه به اهمیت بالای استایرن مورد بررسی قرار می گیرد و مقادیر بازدهی ، انتخاب پذیری و تولید به کمک الگوریتم ژنتیک به دست می آیند و در پایان مقادیر پارامترهای عملیاتی دما و نسبت بخار به اتیل بنزن محاسبه می شود. در تولید استایرن با شش واکنش همزمان مواجه هستیم که تنها یکی به تولید استایرن می انجامد . این واکنش برگشت پذیر تابع نسبت بخار بر روی اتیل بنزن ودما است .بهینه سازی مساله شامل سه تابع بازدهی،انتخاب پذیری و میزان تولید استایرن است که همزمان باید حل شوند بدین منظور ابتدا معادلات تابع هدف به کمک الگوریتم ژنتیک و نرم افزار متلب حل میشوند آنگاه از نتایج به دست آمده جهت حل معادلات حاکم برواکنشها (9معادله) استفاده می شود. از حل معادلات مقادیر دما و نسبت بخار به اتبل بنزن به دست می اید در پایان مقادیر به دست آمده با مقادیر صنعتی مقایسه می شود. نتایج این بهینه سازی تطابق قابل قبولی با اعداد تجربی دارد.

کمک سایش ها موادی تاثیر گذار در فرآیند تولید سیمان هستند که فرآیند خردایش و سایش را از جنبه انرژی ، ظرفیت و کیفیت بهبود می بخشند. این مواد به صورت جامد یا مایع تولید می شوند و در مقادیر کم به مواد ورودی آسیاب ها تزریق می گردند و ضمن حذف شرایط تشکیل کوتینگ بر روی تجهیزات داخلی و بدنه آسیاب، بهبود شرایط جداسازی ذرات مواد و از بین بردن نیروهای جاذبه الکترواستاتیکی بین ذرات، کارکرد آسیاب ها را نیز از لحاظ راهبری تسهیل می نمایند. در این تحقیق 5 نمونه کمک سایش از شرکت های کریزو (chryso) ، مپی (mapei) و شرکت خدمات مهندسی غدیر در مقیاس صنعتی بر روی آسیاب سیمان های غلطکی واحد4 تست گردید. ملاحظه گردید که با افزودن کمک سایش vcr5 شرکت کریزو با دز gr/ton 415 بر روی سیمان پوزولانی در آسیاب سیمان خط 2 که حاوی 4 درصد وزنی پوزولان بود مقاومت 3 روزه و 28 روزه به ترتیب 11% و 15% افزایش یافت. همین کمک سایش بر روی سیمان سرباره ای نیز تست شد که اثر مثبتی نداشت. کمک سایش maga-c115 شرکت مپی نیز بر روی سیمان پوزولانی تست گردید که نتایج نشان می دهد که با افزودن این کمک سایش با دز gr/ton400 به سیمان پوزولانی حاوی 4% وزنی پوزولان، تناژ آسیاب 6/8% افزایش، مقاومت 3 روزه و 28 روزه ملات سیمان به ترتیب 5/19% و 6/28% افزایش و زمان گیرش اولیه و نهایی به ترتیب 4/19% و 5/22% کاهش یافت. افزودن این کمک سایش بر روی سیمان حاوی 8% و 12% پوزولان نیز اثر مثبتی به لحاظ کیفیت و افزایش ظرفیت آسیاب داشت. کمک سایش vm10 بر روی سیمان پوزولانی حاوی 4% وزنی پوزولان تست گردید و مشاهده شد که مقاومت های 3 روزه و و 28 روزه ملات سیمان به ترتیب 15% و 3% افزایش و زمان گیرش اولیه و نهایی به ترتیب 7% و 5/4% کاهش یافت. افزودن این کمک سایش بر روی سیمان حاوی 6%، 8% و 10% پوزولان نیز اثر مثبتی به لحاظ کیفیت و افزایش ظرفیت آسیاب داشت. کمک سایش شرکت خدمات مهندسی غدیر نیز بر روی سیمان تیپ 2 با دز gr/ton400 تست شد که موجب افزایش 5% ظرفیت آسیاب، کاهش زمان گیرش اولیه و ثانویه به میزان 5/23% و 5/12% و افزایش مقاومت های 3 روزه و 28 روزه به میزان 4% و 19% گردید. علاوه بر این انرژی ویژه مصرفی(kwh/ton) آسیاب نیز در مقایسه با متوسط انرژی ویژه مصرفی ماهیانه 9/16% و در مقایسه با متوسط انرژی ویژه مصرفی سالیانه 4/15% کاهش یافت.

گل قرمزیک پسماند باقی مانده ازفرایند بایر است که طی عملیات میان فرایندی به وجود می آید. این ماده به شدت قلیایی بوده ومحدوده phآن 10 تا13 می باشد وبه دلیل وجودترکیباتی با جرم مولکولی سنگین می تواند عامل خطرناکی برای محیط زیست به شمار آید.گل قرمزپسماندی از فرایند تولیدپودرآلومینا میباشد که حاصل یک مجموعه واکنش شیمیایی است که برروی سنگ بوکسیت وامثال آن انجام می شود. نتایج مطالعات انجام شده حاکی از آن است که امکان تولید یک ماده سیمانی مورد مصرف در صنعت ساختمان برپایه گل قرمز وجود دارد. در این کارتحقیقاتی، بررسی تولید آزمایشگاهی چسباننده معدنی بر پایه گل قرمز مجتمع آلومینای جاجرم صورت پذیرفته است. بدین منظور گل قرمز باترکیب درصدهایی از مواد مختلف ازجمله سیمان پرتلند، گچ ومیکروسیلیس ترکیب شده وبر اساس خواص بدست آمده، فرمولاسیون بهینه مورد نظر استخراج گردید. خواص اندازه گیری شده برای تحقیق شامل زمان های گیرش و مقاومت فشاری در دوره های زمانی متفاوت بوده است که با خواص سیمان پرتلند خالص مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان داد که امکان تولید یک ماده سیمانی با خواص مشابه به خواص سیمان پرتلند از لحاظ اندازه گیری، خصوصا مقاومت مکانیکی وبا ترکیبی که دارای 15 تا30 درصد گل قرمز باشد میسر بود که این امر به نوبه خود از لحاظ اقتصادی وفنی بسیار حائز اهمیت است.

در مکانیک سیالات، سیالاتی هستند که از قانون لزجت نیوتن تبعیت نمی کنند، به این گروه از سیالات، سیالات غیرنیوتنی می گویند. اهمیت تحلیل رفتار این نوع از سیالات، کاربرد وسیع آنان در صنایع نفت و پتروشیمی و همچنین صنایع دارویی و... می باشد. از جمله سیالات غیرنیوتنی می توان به سیال حفاری، که در حفاری چاه های نفت استفاده می شود، خمیردندان و دیگر وسایل آرایشی و دارویی اشاره کرد. در این پژوهش از مدل جریان آشفته k-? جهت بررسی جریان متلاطم استفاده شده است. در این بررسی، هندسه ی شکل با استفاده از نرم افزار گمبیت به صورت دو بعدی شبیه سازی شده و نحوه ی توزیع جریان آشفته و بررسی معادلات مومنتوم، پیوستگی و اغتشاشات، توسط نرم افزار فلوئنت در کانال های دارای انبساط ناگهانی به اجرا در می آید. در ادامه با استفاده از حل عددی، در شرایط پایا و ناپایا تغییرات جریان در این تبدیلات مورد بررسی قرار می گیرد و با ایجاد تغییرات در عدد رینولدز رفتار جریان بررسی می شود. در این بخش، جریان آرام در انبساط ابتدا حل می شود، توزیع خطوط جریان بدست آورده می شود، نمودارهای دو شاخه رسم می شود و عدد رینولدزهای بحرانی برای سیال نیوتنی با n های مختلف بدست آورده می شود. که عموماً عدد رینولدز بحرانی در محدوده ی 45 تا 55 می باشد و سپس توزیع خطوط جریان برای جریان با رینولدزهای بالا و در محدوده جریان آشفته (4^10×2 تا 5^10) نیز ارائه می شود. در شبیه سازی جریان به صورت آشفته، محدوده عدد رینولدز 5000 تا 100000 در نظر گرفته شده است که بر این اساس سرعت ورودی در محدوده 2 تا 20 متر بر ثانیه تغییر می کند. نکته حائز اهمیت برای جریان آشفته این است که نمودار دو شاخه برای این جریان تعریف نمی شود، زیرا جریان آشفته ذاتاً نامتقارن است. بنابراین این جریان فاقد عدد رینولدز بحرانی و نمودار دو شاخه می باشد. عمل تقسیم شدن و متصل شدن گردابه ها به تناوب در جریان آشفته صورت می گیرد.

بسیاری از فرآیندهای صنایع نفت، گاز و پتروشیمی مانند واکنشهای تولید آمونیاک و متانول، در فشار بالا انجام می گیرند. فشار گاز را با انواع مختلف کمپرسورها افزایش می دهند. کمپرسورها تجهیزاتی هستند که برای انجام دادن فرآیند، احتیاج به کار دارند و کار مورد نیاز کمپرسورها را معمولا توربینها تامین می کنند. در توربینهای بخار، از انرژی بخار و در توربین گازی از انرژی گازهای حاصل از احتراق، استفاده می کنند. در توربینهای گازی، سوخت و اکسید کننده، با نسبت مشخصی با یکدیگر مخلوط و در محفظه احتراق، واکنشهای مختلفی انجام می شوند. تعداد این واکنشها زیاد می باشد و اطلاعات کاملی در مورد سینتیک تمام واکنشها در دسترس نیست. معمولا سوخت مورد نیاز این نوع توربینها از خوراک واحدها تامین می شود. با تغییر آنالیز خوراک، باید دبی هوا را نیز تغییر داد. میزان هوای ورودی به نوع و آنالیز سوخت بستگی دارد. به منظور کم کردن خطای مطلق (اختلاف بین مقادیر تجربی و تئوری) باید تمام واکنشها و مواد (مولکولها، اتمها و یونها) را نیز در نظر گرفت. با توجه به زیاد بودن تعداد واکنشها و کم بودن اطلاعات در مورد برخی از واکنشها، می توان از روش جدید بهینه کردن انرژی محفظه احتراق، استفاده کرد. در این روش، با معلوم بودن آنالیز سوخت و نسبت اکسید کننده به سوخت، می توان دمای محفظه احتراق ( دمای شعله ) و همچنین آنالیز مواد حاصل از احتراق را تعیین نمود. در این پروژه ، نرم افزاری ارائه می گردد که با کمک آن می توان موارد مذکور را محاسبه کرد.

در حال حاضر سبکی و استحکام مصالح و همچنین سازگاری آن ها با محیط زیست از مولفه های مهمی است که مد نظر طراحان و دست اندرکاران صنعت ساختمان می باشد. در نتیجه تلاش های بسیاری برای تولید مصالح ساختمانی مقاوم و سبک سازگار با محیط زیست صورت گرفته است. تاکنون مطالعات کمی بر روی مواد سبک فعال شده با قلیا به ویژه بر پایه سرباره کوره بلند ذوب آهن انجام شده است. در این کار روشهای سنتز مواد سبک بر پایه سرباره کوره بلند ذوب آهن فعال شده با قلیائها با تکنیک های مختلف در دو مرحله بررسی گردید. بدین منظور افزودنی های نظیر پودر آلومینیوم، سدیم لوریل سولفات، فوم حیوانی، سبکدانه معدنی، سیلیکا فیوم، نانو سیلیس و آب اکسیژنه انتخاب شد. نتایج مرحله اول نشان می دهد فوم سدیل لوریل سولفات، فوم حیوانی و آب اکسیژنه اثر مطلوب تری بر روی مقاومت و دانسیته دارند. لذا این مواد برای ادامه مطالعات انتخاب شدند. در مرحله دوم درصدهای مختلفی از این افزودنی ها به آزمونه شاهد اضافه و درصد افت مقاومت و دانسیته آن بررسی گردید. در میان آزمونه های حاوی فوم سدیم لوریل سولفات، آزمونه sf-2 با دانسیته gr/cm3 27/1 و مقاومت mpa 50/17، در میان آزمونه های حاوی فوم حیوانی، آزمونه af-5 با دانسیته gr/cm3 25/1 و مقاومت mpa 58/29 و در میان آزمونه های حاوی آب اکسیژنه، آزمونه ho-2 با دانسیته gr/cm3 15/1 و مقاومت mpa 67/21 به عنوان آزمونه بهینه انتخاب گردیدند. سپس برای بررسی ساختار مولکولی این آزمونه ها آنالیز ftir بر روی آن ها انجام گرفت.

گرمای هیدراتاسیون یکی از ویژگی های مهم برای هر ماده سیمانی مانند گچ، محسوب می شود. اهمیت فرآیند هیدراتاسیون و گرمای هیدراتاسیون، بیشتر به دلیل تاثیر آن بر روی خواص مکانیکی ماده، از جمله مقاومت آن می باشد. بهبود ویژگی های مکانیکی نیز تاثیر فراوانی بر مرغوبیت گچ صنعتی دارد. بنابراین در اینجا فرآیند هیدراتاسیون و خواص وابسته به آن مثل مقاومت و همچنین ارتباط آن ها با یکدیگر مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش اول دانه بندی ذرات همی هیدرات های مختلف با الک با اندازه ذرات µm125 و µm600 اندازه گیری می شود. نسبت آب به گچ بر طبق استاندارد ملی ایران به شماره 12015، برای محصول گچ صنعتی از 10 کارخانه مختلف اندازه گیری شد. این نسبت آب به گچ تا انتها برای تمام آزمایش های انجام شده شامل زمان های گیرش اولیه و نهایی، درصد جذب سطحی آب، مقاومت فشاری در زمان های مختلف 3 ساعته، 1روزه،7روزه، 14روزه و همچنین آزمایش کالریمتری برای تعیین نمودارهای گرمای واکنش هیدراتاسیون نسبت به زمان استفاده شد. سپس نمونه i با توجه به نمودار گرمای هیدراتاسیون مناسب با ماکزیمم گرمای بیشتر و خواص فیزیکی مثل نسبت آب به گچ متوسط، به عنوان گچ پایه برای آزمایش های بعدی انتخاب شد. در این مرحله از افزودنی های مختلف شامل سیتریک اسید ، مالیک اسید ، تارتاریک اسید ، سدیم سیترات با درصد های وزنی04/0، 08/0، 12/0و 16/0 و دیرگیر کننده دیگری به نام پلاست ریتارد با درصد های وزنی 01/0، 04/0 و 08/0 استفاده شده و گرمای هیدراتاسیون و سایر آزمایش های فیزیکی برای گچ همراه با این افزودنی ها انجام گرفت. در یک نگاه کلی مشاهده می شود که زمان سکون ابتدای نمودار گرمای هیدراتاسیون با افزایش غلظت هرکدام از این دیرگیر کننده ها طولانی تر می شود ، ماکزیمم گرما کاهش پیدا کرده و همچنین زمان رسیدن به این ماکزیمم به تاخیر می افتد. مشاهده نتایج فیزیکی هم نشان داد، افزایش غلظت دیرگیرکننده ها به دلیل کاهش سرعت هیدراتاسیون و تشکیل کریستال های درشت تر با درهم فرورفتگی کمتر میزان مقاومت فشاری را نیز تا %70 نسبت به حالت گچ خالص، کاهش می دهد. همینطور کاهشی هم در میزان جذب سطحی آب با افزایش غلظت افزودنی های با دیرگیرکنندگی بیشتر، از %82/27 گچ خالص تا نهایتا %24 برای غلظت های بالای افزودنی دیده می شود.

چکیده سولفات کلسیم همی هیدرات از آبگیری از دی هیدرات به دست آمده و به دو شکل سولفات کلسیم همی هیدرات آلفا و سولفات کلسیم همی هیدرات بتا وجود دارد. همی هیدرات آلفا معمولاً در حوزه پزشکی استفاده می شود. همی هیدرات آلفا مدت ها برای ثابت نگه داشتن نواحی شکسته و همچنین در مواد دندانپزشکی مورد استفاده قرار گرفته است. در حال حاضر از این ماده به عنوان مواد ایمپلنت و ترمیم استخوان استفاده می شود. مهم ترین خاصیت همی هیدرات آلفا مقاومت اولیه و نهایی بالای آن است. علاوه بر این، مواد بر پایه سولفات کلیم که از همی هیدرات نوع آلفا تهیه شده اند سازگاری زیستی قابل قبولی دارند. تولید صنعتی همی هیدرات آلفا به روش اتوکلاو انجام می شود که در آن سنگ گچ در دمای بالا و در بخار تحت فشار قرار گرفته و به همی هیدرات آلفا تبدیل می شود. اما این فرایند سنتی در دما و فشار بالا انجام می شود، از این رو انرژی بر است. روش تر، فرایندی جایگزین برای تهیه همی هیدرات آلفا در فشار اتمسفریک است. در این روش از محلول اسیدهای معدنی یا نمک های آن ها به عنوان واسط کریستالیزاسیون استفاده می شود و واکنش در دمای جوش محلول و ویا دمایی نزدیک به آن انجام می شود. از این رو، روش تر در مقایسه با روش صنعتی بسیار مقرون به صرفه تر است. در این تحقیق، هدف به دست آوردن محدوده پارامترهای موثر بر سنتز سولفات کلسیم همی هیدرات آلفا به روش تر و بهینه کردن آن ها می باشد. بر همین اساس، ابتدا آزمایشاتی جهت تعیین مقادیر اولیه برای پارامترهایی که در مقالات مقادیر دقیقی برای آن ها ذکر نشده، انجام شد. سپس از منابع مطالعه شده، محدوده سایر پارامترها مانند عوامل شیمیایی و شرایط عمل¬آوری استخراج و مورد آزمایش قرار گرفت. در ادامه مهمترین خواص محصول تولیدی شامل مقاومت فشاری، زمان¬های گیرش، کارپذیری تعیین و بهترین شرایط جهت سنتز محصول با کیفیت مورد نظر، حاصل شد. نتایج بدست آمده از آزمایش¬ها نشان داد که شرایط عمل¬آوری و استفاده از افزودنی-های مناسب سبب بهبود خواص مکانیکی محصول می گردد. استفاده از %75/0 از افزودنی مناسب، موجب افزایش قابل ملاحظه مقاومت فشاری طولانی مدت می شود (>%90). اندازه گیری میزان آب پیوندی در این حالت نیز، تشکیل همی هیدرات را تأیید می نماید. کلید واژه ها: روش تر، زمان گیرش، سولفات کلسیم همی هیدرات آلفا، محلول نمکی، مقاومت فشاری، میزان آب پیوندی

با توجه به گستردگی کاربرد سیالات غیرنیوتنی و همچنین کاربرد¬های وسیعی که دارند، اهمیت مطالعه پیرامون این نوع از سیالات را دو چندان می¬کند. یکی از کاربرد¬های این نوع سیالات، استفاده از آنها در مبدل¬های حرارتی می¬باشد. لوله مارپیچ یکی از انواع مبدل¬های حرارتی مورد استفاده در صنایع گوناگون هستند. در کار حاضر ابتدا به خواص سیالات نیوتنی و روابط حاکم بر جریان سیالات غیرنیوتنی و مقایسه بین انواع مختلف آن پرداخته شده است. سپس در مورد جریان های آرام و آشفته و همچنین نحوه حل آنها به روش دینامیک سیالات محاسباتی توضیح داده شده است و در نهایت با استفاده از نرم افزار تجاری انسیس فلوئنت 14 به مدل سازی و حل جریان پرداخته شده است. در این پایان نامه مدل های توربولانسی k-?و k-? با هم مقایسه شده اند و با توجه به دقیقتر بودن نتایج مدل k-? سایر محاسبات با استفاده از این مدل صورت گرفته و نتایجی از قبیل اثرات پارامتر های جریان و هندسه بر روی افت فشار و ضریب اصطکاک و همچنین انتقال حرارت با استفاده از مدل کراس و پاورلو در سیال غیرنیوتنی استخراج شده اند و نتایج حاصل با سیال نیوتنی مورد مقایسه قرار گرفته¬اند.برای بررسی جریان آشفته، مدل¬های نیوتنی، پاورلو و کراس با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت شبیه¬سازی شده اند. در بررسی انجام شده اثر افزایش عدد رینولدز بر ضریب اصطکاک داخل لوله مارپیچ مورد مطالعه قرار گرفت و مشاهده¬ گردید، با افزایش عدد رینولدز، مقدار ضریب اصطکاک کاهش می¬یابد. در لوله های مارپیچ به علت وجود جریان¬های ثانویه، مقدار ضریب اصطکاک از لوله مستقیم بیشتر است.

چکیده استفاده از افزودنی شیمیایی می تواند برای بهبود خواص سیمان مورد استفاده قرار بگیرد. یکسری از این افزودنی ها، افزودنی های پلیمری هستند که محلول در آب می توانند باشند و دسته ی خاصی از آن ها افزودنی پلیمری سلولزی هستند. در این کار تحقیقاتی، اثر افزودنی های پلیمری کر بوکسی متیل سلولز، هیدرو کسی اتیل سلولز و متیل سلولز در زمان های گیرش و مقاومت فشاری و دانسیته بالک و حجم کل تخلخل و جذب آب مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور افزودنی های انتخاب شده در ترکیب درصدهای 05/0% و 1/0% و 15/0% و 2/0% و 3/0% و 4/0% و 5/0% و 1% با نسبت مشخصی از آب معادل 37 گرم و 100 گرم سیمان مخلوط شدند. برای تست زمان گیرش از روش استاندارد 82- 191 astmc استفاده شد و برای تست جذب آب از روش استاندارد 230 astmc استفاده شد. در این تست میزان دانسیته بالک و میزان جذب آب و درصد حجم کل تخلخل محاسبه گردید. در افزودنی پلیمری کر بوکسی متیل سلولز قابلیت نگهداری آب در درصد افزودنی بالا بیشتر شده و در 2/0% افزودنی کر بوکسی متیل سلولز بیش ترین مقاومت مشاهده می شود که نسبت به سیمان تهیه شده بدون پلیمر این مقدار کمتر است. اندازه گیری بیشتر روی نمونه های خمیر سفت شده، نشان می دهد که دانسیته بالک در 2/0% افزودنی مقدار ماکزیمم را پیداکرده که نسبت به سیمان خالص 5/14% افزایش یافته است در نتیجه باعث کاهش میزان جذب آب در 2/0% افزودنی گشته است که نسبت به سیمان خالص 5% کاهش جذب آب را دارا است. در پلیمر متیل سلولز در تست گیرش زمان نگهداری آب در درصد افزودنی بالاتر به مدت طولانی تری دیده می شود و در 4/0% افزودنی پلیمری متیل سلولز بیش ترین مقاومت فشاری در تست های 7 و 28 روزه است این مقاومت به میزان 6/2% از سیمان خالص بیشتر شده و مقاومت مکانیکی سیمان را بالابرده و دانسیته بالک در 4/0% افزودنی مقدار ماکزیمم را دارد که نسبت به سیمان خالص 32% افزایش یافته است. کمترین میزان جذب آب نیز در 4/0% افزودنی پلیمری دیده می شود که نسبت به سیمان خالص 5/4% جذب آب کاهش یافته است. در پلیمر هیدرو کسی اتیل سلولز بیش ترین مقدار مقاومت فشاری در 3/0% افزودنی پلیمری است که 6% از سیمان خالص مقاومتش بیشتر شده و در همان 3/0% افزودنی هیدرو کسی اتیل سلولز ماکزیمم دانسیته بالک دیده می شود که 27% از سیمان خالص بیشتر است و در جذب آب این پلیمر تأثیری در میزان جذب آب مخلوط پلیمری نگذاشته است. کلمات کلیدی: سیمان، پلیمر محلول در آب، مقاومت فشاری، دانسیته بالک، جذب آب

خواص مکانیکی بهبود یافته و در عین حال کاهش وزن و هزینه ها ی ساخت مواد در مواد مرکب سبب شده است تا کاربردهای بسیار متنوعی در صنایع مختلف برای آنها ایجاد شود. نانوذراتی که در نانوکامپوزیت های پلیمری پیشرفته به کار می¬روند سبب افزایش انعطاف¬پذیری، افزایش ممانعت از ورود و خروج گازها و افزایش پایداری رطوبتی و حرارتی پلیمرهای تشکیل شده از آنها می شوند. در پژوهش پیش رو، شبیه سازی رفتار خستگی نانوکامپوزیت اپوکسی-گلاس بر مبنای تحلیل المان محدود و با استفاده از نرم افزار ansys مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین نتایج بدست آمده در شرایط یکسان با رفتار خستگی فولاد نیز مورد مقایسه قرار گرفته است. شبیه سازی انجام شده روی مدل هایی با مشخصات ابعادی واقعی و مکانیکی متغیر و تحلیل هریک از پارامترهای متغیر بر رفتار صفحه تخت و شرایط مرزی و بارگذاری مطابق با واقعیت و پارامترهای موجود در نظر گرفته شده است. در این تحقیق با استفاده از مدل ارائه شده برای رفتار نانوکامپوزیت¬ها، شبیه¬سازی صفحه و پوسته منحنی شکل نانوکامپوزیتی نیز تحت شرایط مختلف بارگذاری انجام شد و عمر خستگی مربوط به آن¬ها محاسبه و با نمونه فولادی مقایسه شد. با توجه به نتایج حاصل شده از شبیه¬سازی¬ها، خستگی نانوکامپوزیت بررسی شده در تمامی شرایط بیش از فولاد بوده است به گونه ایکه تحت بارگذاری کشش-فشاری متناوب برای صفحه تخت نانوکامپوزیت پس از 4301 سیکل و صفحه تخت فولاد پس از 3051 سیکل شکست اتفاق افتاد. همچنین نتایج نشان دادند که تحت بارگذاری خمشی، صفحه تخت نانوکامپوزیت پس از 17780 سیکل و صفحه تخت فولاد پس از 1487 سیکل دچار شکست شدند. پوسته منحنی شکل نانوکامپوزیتی تحت بارگذاری متناوب کشش_فشارپس از 1612سیکل و پوسته منحنی شکل فولادی پس از 610سیکل دچار شکست خواهند شد. بنابراین در صورتی که مسائل مربوط به طراحی و ساخت نانوکامپوزیت محدودیتی برای استفاده از آنها ایجاد نکند، می¬توان در شرایط وجود بارهای تناوبی از آن به عنوان یک جایگزین مناسب فولاد بهره برد.

گچ یکی از قدیمی¬ترین مصالح ساختمانی شناخته شده است ولی خصوصیاتی ازجمله مقاومت مکانیکی نسبتاً ضعیف و افت خواص مکانیکی و سختی سطحی در معرض آب و رطوبت باعث شده است تا محدودیت هایی در کاربرد آن بخصوص در نماهای بیرونی و یا محیط های مرطوب وجود داشته باشد. وزن پایین تر در مقایسه باسیمان، مقاومت بالا در برابر آتش و انقباض کم ازجمله مزایای آینده ی محصولات مبتنی بر گچ هستند. این خصوصیات گچ باعث شده تا تحقیقاتی در راستای بهبود خواص مکانیکی و کنترل جذب آب بر محصولات پایه گچی انجام پذیرد. در این کار تحقیقاتی دو هدف کلی بررسی شد. هدف اول بررسی انواع افزودنی¬هایی که در منابع مطالعاتی نتیجه مطلوبی در روند بهبود خواص گچ در راستای ارتقای مقاومت در برابر رطوبت گچ داشته اند بوده است. هدف دوم که تمرکز اصلی این کار تحقیقاتی است، بررسی اثر انواع ترکیبات سلولزی مانند کربوکسی متیل سلولز، متیل سلولز، و ترکیبات نشاسته ای از منشأهای مختلف بر روی خواص مکانیکی و فیزیکی گچ بوده است. در پایان نیز فرایند تولید ملات خشک پایه گچی مقاوم در برابر رطوبت از لحاظ ملاحظات اقتصادی و قیمت تمام شده محصول نهایی مورد ارزیابی قرار گرفته است. آزمون¬های مکانیکی و فیزیکی پس از 7 روز عمل آوری آزمونه ها در شرایط محیطی (رطوبت نسبی 50%، دمای c? 23) اندازه گیری شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که ترکیب افزودنی های نشاسته سیب زمینی با درصد وزنی 0.9 و متیل سلولز با درصد وزنی 0.15 با جذب آب غوطه وری 2 ساعته حدود 9% (معادل با 44% کاهش در جذب آب 2 ساعته نسبت به نمونه شاهد با درصد جذب آب 16%) مطلوب ترین نتیجه را به همراه داشته است. در مورد آزمون قطره نیز می-توان گفت که نمونه ذکر شده با ترکیب درصد بهینه از مواد افزودنی، زمانی معادل با 45 دقیقه را به خود اختصاص داد درصورتی که زمان آزمون قطره برای نمونه شاهد حدود 27 ثانیه اندازه گیری شد.

تصفیه ی موثر و کارآمد پساب های رنگی از الزامات زیست محیطی است. به منظور کاهش هزینه ها، تاکنون پژوهش های زیادی روی جاذب های ارزان قیمت صورت گرفته است که در این بین، بررسی کارایی مواد طبیعی به عنوان جاذب، بسیار مورد توجه بوده است. اهداف این پژوهش به دو بخش کلی تقسیم شد. در بخش اول؛ هدف، بررسی میزان جذب سطحی گچ برای حذف رنگ متیلن بلو از پساب و انجام بررسی های سینتیکی، تعادلی و ترمودینامیکی در نظر گرفته شد. در قسمت دوم، اصلاح سنگ گچ با تکنیک های اسیدشویی و بازشویی مورد بررسی قرار گرفت. در هردو قسمت آزمایشات، شرایط بهینه پارامترهای موثر از قبیل ph، دما، زمان تماس، مقدار جاذب مصرفی و غلظت اولیه رنگ بررسی شد.

بررسی جریان سیال پلاستیک بینگهام در کانالهای خمیده مستطیلی شکل

طراحی و شبیه سازی سیستم کنترل پیشرفته خشک کن بستر سیال