نام پژوهشگر: محمد تقی زاده
مینا پیراسته احد قایمی
اورانیوم مهمترین ماده در چرخه سوخت هسته ای می باشد. در مراحل مختلف تحقیقات ، تولید و فرآوری اورانیوم و مراحل بعد از مصرف در راکتورها و همچنین در تحقیقات مختلفی که در آزمایشگاه ها بر روی این ماده و یا ترکیبات آن انجام می گیرد ترکیبات مختلف اورانیومی بصورت محلول یا پسماند های اورانیومی در انتهای این فعالیت ها بوجود می آیند. اورانیوم موجود در این پسماندها با ارزش بوده و همچنین در صورت وارد شدن به محیط زیست مشکلات پرتوی ایجاد می کنند، لذا لازم است اورانیوم موجود در آنها جداسازی شده و در فرآیندهای آتی مورد استفاده قرار گیرد. روش استخراج با حلال یکی از روش های مهم جداسازی در صنعت هسته ای در تولید و فرآوری سوخت هسته ای بوده و جایگاه ویژه ای در چرخه سوخت هسته ای دارد. در تحقیق حاضر از پسابی آزمایشگاهی به عنوان منبع اورانیوم استفاده کرده و برای بازیافت اورانیوم موجود در آن از روش استخراج با حلال استفاده می شود. در این پژوهش ابتدا به شناسایی عناصر موجود در پساب مورد نظر پرداخته شد و با استفاده از آنالیزicp مقدار هر عنصر از جمله اورانیوم تعیین گردید همچنین نوع ترکیب اورانیومی موجود در پساب مشخص شد. با توجه به نوع ترکیب مورد نظر آزمایش استخراج با حلال های مختلف (tbp+d2ehpa , d2ehpa , toa) انجام گرفت. اثر نوع استخراج کننده، دمای استخراج، غلظت اسید، غلظت استخراج کننده، غلظت اولیه اورانیوم، نوع رقیق کننده، نسبت فاز آبی به آلی و همچنین زمان اختلاط فازها بر روی بازیافت اورانیوم بررسی شد و شرایط بهینه برای بازیافت در هر یک از این عوامل به دست آمد. رقیق کننده های بنزن و کروزین به ترتیب با toa و d2ehpa بهترین نتیجه را حاصل کردند و شرایط متعارف 25 درجه سانتیگراد برای انجام آزمایش ها مناسب تشخیص داده شد. در ادامه آزمایش ها اثر محلول های مختلف بر روی فرایند استخراج معکوس انجام شد و در نهایت یک محلول برای این منظور انتخاب گردید و اثر غلظت محلول مورد نظر و دما دراستخراج معکوس نیز مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین بازده با محلول سدیم کربنات در مرحله استخراج معکوس به دست آمد. در تمامی مراحل آزمایش ها به صورت batch انجام گرفتند. کلید واژه: بازیافت اورانیوم، پساب آزمایشگاهی، استخراج با حلال، تری اکتیل آمین(toa)
محمد تقی زاده امیر حسین شامخی
فناوری زمانبندی متغیر سوپاپ مدت زمانی است که در موتورهای احتراق داخلی مورد استفاده قرار می-گیرد. با استفاده از این فناوری می توان خیز و زمانبندی سوپاپ را کنترل کرد. این فناوری بر سوپاپ تخلیه و مکش و یا هر دو قابل اعمال بوده و با استفاده از آن می توان مقدار جرم مخلوط گذرنده از سوپاپ ها را به منظور افزایش قدرت و گشتاور و همچنین کاهش آلایندگی موتور، کنترل کرد. هدف از کار حاضر، بررسی اثر زمانبندی متغیر سوپاپ مکش بر روی راندمان حجمی و گشتاور ترمزی و تاثیر آن بر مصرف سوخت یک موتور si است. بدین منظور ابتدا یک مدل تک بعدی، ترمودینامیکی، دو ناحیه ای و سیکل باز در نرم افزار gt power توسعه داده شد، سپس نتایج شبیه سازی با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه و صحه گذاری قرار گرفت. پس از آن با استفاده از نتایج خروجی مدل شبیه ساز در زمانبندی های مختلف سوپاپ مکش، یک مدل شبکه عصبی feed forward توسعه داده شد. این مدل دارای دو ورودی و سه خروجی است که زمان باز و بسته شدن سوپاپ مکش به عنوان ورودی و پارامترهای راندمان حجمی، گشتاور و مصرف سوخت به عنوان خروجی مدل در نظر گرفته شده اند. در نهایت با استفاده از روش بهینه سازی چند هدفه، زمانبندی های بهینه برای 3 حالت پرشتاب (بیشترین گشتاور) و کم مصرف (مصرف سوخت کم) و حالت های میانی ارائه شد. در کار حاضر، با استفاده از مکانیزم زمانبندی متغیر سوپاپ مکش، بازده حجمی و گشتاور خروجی موتور در دورهای پایین به ترتیب به میزان 28/11 و 6/11 درصد و در دورهای بالا به میزان 1/6 و 5 درصد افزایش داشته اند. همچنین در زمانبندی های بهینه مربوط به حالت کم مصرف، مصرف سوخت به میزان 24% درصد کاهش پیدا کرد. همچنین با استفاده از نتایج جبهه پرتو و زمانبندی های بهینه ارائه شده برای حالت پرشتاب، دو پروفیل بادامک برای دورهای پایین و دورهای بالا ارائه شد. با استفاده از دو پروفیل بادامک مجزای انتخاب شده برای دورهای پایین و دورهای بالا، راندمان حجمی و گشتاور ترمزی به ترتیب به میزان 7/7 و 86/7 درصد در دورهای پایین و به میزان 63/3 و 46/2 درصد در دورهای بالا افزایش پیدا می کنند.
محمد تقی زاده شمس الدین میردامادی
پس از یافتن سیکل مناسب ترمومکانیکی برای آلیاژ 7075، تاثیر کوئنچ جهت دار بر رفتار پیرسختی ترمومکانیکی ناشی از این سیکل مورد بررسی قرار گرفت. این نوع کوئنچ در نمونه ایجاد تنشهای ترموالاستیکی می نماید که این تنشها باعث افزایش استعداد زمینه جهت جوانه زنی و به دنبال آن رشد می شوند. البته اثر آن بر جوانه زنی بیشتر از رشد بوده است که این تفاوت به ماهیت انرژی محرکه یعنی تنش های ترموالاستیکی بر می گردد.آزمونهای مکانیکی شامل سختی سنجی، کشش، و ریز سختی سنجی بر روی نمونه های پیرسازی شده صوتر پذیرفت. نتایج حاصل از این آزمونها نشان داد که کوئنچ جهت دار در مقایسه با کوئنچ معمولی باعث کاهش زمان پیرسازی به میزان 34 درصد، درصد افزایش طول نسبی به میزان 26 درصد و افزایش استحکام کششی به میزان 7 درصد گردیده است.نتایج حاصل از شکست نگاری نشان داد که در اثر کوئنچ جهت دار تنش های چند محوره در آزمون کشش به حالت تنش های تک محوره باشکست 45 درجه متمایل می گردد.شکست نگاری توسط میکروسکوپ الکترونی نشان داد که این حالت شکست مربوط به توزیع بیشتر جوانه ها و تغییر مکانیزم شکست حاصل از این نوع توزیع بوده است.