فهرست مطالب
مجله فرآیند نو
پیاپی 69 (بهار 1399)
- تاریخ انتشار: 1399/02/16
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 5-23
استفاده وسیع از موتورهای الکتریکی، مهندسین را بر آن می دارد که در طراحی، بهره برداری و کنترل موتورهای الکتریکی دقت لازم را مبذول دارند. در این پژوهش به بررسی سازوکارهای انتقال حرارت در موتور سنکرون مغناطیس دایم پرداخته می شود. ابتدا تک تک بخش های موتور سنکرون مغناطیس دایم معرفی شده و سپس انتقال حرارت در این بخش ها بررسی می شود. مهم ترین قسمت موتور از نظر حساسیت و اهمیت انتقال حرارت بهتر برای دقت بیش تر روی آن، مارپیچ ها هستند که قبل از قسمت های دیگر موتور آسیب می بینند. همچنین دومین قسمت موتور از نظر اهمیت انتقال حرارت بیش تر و بهتر، فاصله هوایی است. مورد بعدی که باید مد نظر گرفته شود، فاصله فصل مشترک بین بدنه (فریم) و استاتور است که در زمان طراحی می توان از فاصله های بسیار بزرگ خودداری کرد. همچنین در مطالعه دقیق تر انتقال حرارت قابل ذکر است که بیش ترین انتقال حرارت جابجایی در فاصله هوایی، انتهای مارپیچ و داخل و خارجی موتور است و همچنین بیش ترین نرخ انتقال حرارت هدایتی در استاتور، روتور و آهنرباهای مغناطیسی دایم است.
کلیدواژگان: PMSM، انتقال حرارت جابجایی، موتور سنکرون مغناطیس دائم، فاصله هوایی، روتور -
صفحات 24-34در آکنه های ساختاریافته افت فشار یکی از مهم ترین پارامترهای مهم در محاسبه قطر بهینه برج است. در پژوهش پیشرو افت فشار دوفازی در آکنه ساختاریافته SulzerBX توسط دینامیک سیالات محاسباتی محاسبه و با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده است. درصد خطای نسبی %9/1 به دست آمده است. میزان افت فشارها در بیش ترین حالت 833/7 پاسکال بر متر به ترتیب در سرعت های گاز و مایع 0/899 و 0/0298 متر بر ثانیه و در کم ترین حالت، 25/1 پاسکال بر متر به ترتیب در سرعت های گاز و مایع 0/341 و 0/0298 متر بر ثانیه به دست آمده است. در مقایسه نتایج حاصل از افت فشار صفحات سوراخ دار با نتایج حاصل از افت فشار در صفحات ساده و بدون سوراخ، افت فشار در صفحات سوراخ دار %7 کاهش داشته است. در این پژوهش به بررسی اثر سوراخ های موجود بر روی صفحات آکنه بر افت فشار دوفازی پرداخته شده است.کلیدواژگان: آکنه ساختاریافته، افت فشار دوفازی، دینامیک سیالات محاسباتی
-
صفحات 35-51
در مطالعه حاضر انتقال حرارت تک دانه کاتالیستی (استوانه ای، استوانه ای شیاردار و سه پر) به ترتیب با نسبت قطر بستر به قطر دانه (N) 6/7، 5/1، 4/5 در مجاورت دیواره بستر به صورت آزمایشگاهی و عددی مطالعه شد. در قسمت عددی به منظور حل معادلات مومنتوم، پیوستگی و انرژی از روش اجزای محدود (FEM) استفاده گردید. به منظور اعتبارسنجی روش عددی از داده های آزمایشگاهی استفاده شد. نتایج نشان داد که سه ناحیه مهم در اطراف دانه وجود دارند: ناحیه سرعت پایین در مجاورت دانه، فضای بین دانه و دیواره و فضای پشت دانه. با کاهش فاصله دانه-دیواره تاثیر دیواره بر میزان انتقال حرارت بررسی شد. نتایج نشان داد که دانه استوانه ای و استوانه ای شیاردار برای 0/143 ≥yc/Dp ایجاد نقطه داغ می کنند و زوایای 90=θz و 60=θa بیش ترین احتمال ایجاد نقاط داغ را دارند. درنهایت با استفاده از روش تاگوچی به بررسی حالت قرارگیری بهینه دانه در مجاورت دیواره پرداخته شد.
کلیدواژگان: دانه استوانه ای، استوانه ای شیاردار، سه پر، انتقال حرارت، بستر پرشده، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، تاثیر دیواره، نقطه داغ، تاگوچی -
صفحات 52-66
در این پژوهش، مدل سینتیکی ارایه شده توسط کاشچیو و فیروزآبادی استفاده شده است که سرعت تشکیل هیدرات را با در نظر گرفتن سرعت رشد و هسته زایی محاسبه می کند، درحالی که مدل های ارایه شده بر اساس تیوری تبلور، سرعت تشکیل هیدرات را فقط در مرحله رشد بررسی می کنند. سرعت رشد و هسته زایی و پارامترهای تاثیرگذار روی این دو پدیده در این کار مورد بررسی قرار گرفته اند. علاوه بر این سرعت مصرف گازهای اتان و دی اکسید کربن در فرآیند فشار ثابت و گازهای اتان و متان در فرآیند حجم ثابت با استفاده از این مدل به دست آمد. نتایج حاصل از مدل با داده های تجربی مقایسه شده است و نشان داده شد که مدل سینتیکی به کار برده شده فقط برای حالت فشار ثابت قابل استفاده است.
کلیدواژگان: هیدرات های گازی، رشد، هسته زایی، مدل سینتیکی، تبلور -
صفحات 67-86
پالایشگاه ها، انبارها و نقاط تقاضا، اجزای اصلی تشکیل دهنده شبکه توزیع فرآورده های نفتی هستند. پراکندگی نامتوازن اجزای تشکیل دهنده شبکه توزیع، افزایش تقاضا در سال های اخیر و تفاوت زیرساخت گونه های مختلف حمل ونقل بین اجزای تشکیل دهنده شبکه، توزیع بهینه فرآورده ها را می طلبد. در پژوهش حاضر، حمل ونقل بهینه ی فرآورده های نفتی از پالایشگاه ها تا شبکه انبارها و از انبارها تا نقاط تقاضا، با استفاده از گونه های خط لوله، جاده و ریل، مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفته است. یک مدل بهینه سازی ریاضی LP با هدف کمینه سازی هزینه های حمل ونقل در شبکه تامین فرآورده های نفتی، با رویکرد برآورد تقاضای مصرف کنندگان در یک افق زمانی مشخص ارایه شده است. برای حل مسیله، یک شبکه ی واقعی در نرم افزار بهینه سازی GAMS پیاده سازی شده و با استفاده از حل کننده ی CPLEX اجرا شده است. جهت ارزیابی مدل ریاضی پیشنهادی، سه سناریو مبتنی بر افزایش ظرفیت انبارها، افزایش تولیدات پالایشگاه ها و افزایش موجودی اولیه انبارها تعریف گردید. نتایج حاصله نشان دهنده ی آن است که پیاده سازی هر یک از سناریوها سبب افزایش بهره وری گونه ی خط لوله و کاهش مجموع هزینه ها می گردد. بااین حال، در سناریوی افزایش تولیدات میزان کاهش هزینه ها بیشتر از سایر سناریوها است. هم چنین در سناریوی متناظر با افزایش تولیدات پالایشگاه ها، درصد حمل هر یک از فرآورده ها با خط لوله بیشتر از سایر سناریو ها است. نتایج حاصله می تواند به عنوان ابزاری جهت برنامه ریزی یکپارچه و تضمین برآورده شدن تقاضای مصرف کنندگان، مورد استفاده مدیران در حوزه توزیع فرآورده های نفتی قرار گیرد.
کلیدواژگان: زنجیره تامین، بهینه سازی، فرآورده های نفتی، حمل ونقل -
بررسی متغیرهای عملیاتی آلکیلاسیون ایزوبوتان-بوتن با کاتالیست مایع اسیدسولفوریک جهت تولید بنزین مرغوبصفحات 87-95
لزوم حذف سرب از بنزین و کاهش مواد آروماتیک و اولفینی در آن به دلیل مسایل زیست محیطی باعث کاهش کیفی و کمی بنزین تولیدی می شود. بنابراین با استفاده از الکیلیت ها به عنوان یک جزء افزودنی به بنزین می توان محدودیت های اعمال شده را برطرف نمود. طراحی واحد آلکیلاسیون به نحوی ست که از رخ دادن واکنش های رقیب و جانبی نظیر پلیمریزاسیون جلوگیری به عمل آید. در صورت رعایت نکردن شرایط عملیاتی ازجمله دمای راکتور، غلظت اسید و ایزوبوتان واکنش پلیمریزاسیون شکل گرفته و از کیفیت الکیلیت کاسته می شود. در این مقاله در ابتدا فرایند آلکیلاسیون با اسیدسولفوریک توضیح داده خواهد شد و در ادامه متغیرهای عملیاتی موثر بر فرایند تفسیر می شود. سپس با تحقیقات انجام شده در واحد آلکیلاسیون آبادان بهترین محدوده این متغیرها تعیین خواهد شد.
کلیدواژگان: آلکیلاسیون ایزوبوتان-بوتن، پلیمریزاسیون، الکیلیت، فرار شیمیایی، عدد اکتان
-
Pages 5-23
Vast usage of electric motors force engineers to pay more attention in design of electric motors so these machines could be better used by major population of people. In this article heat transfer mechanism of PMSM is studied. Firstly all parts of the motor is introduced and then heat transfer study has applied on each. The most important part of the motor is winding that is highly vulnerable. The second important part is air-gap. The next important part that should be considered is gap between frame and stator that should be considered while designing. The most convective heart transfer is occurred in air-gap, end windings and inside and outside of the motor. On the other hand, the most conduction heat transfer rate is occurred in stator, rotor and magnet.
Keywords: PMSM, Convective heat transfer, Permanent Magnetic Synchronous Motor, Air-Gap, Rotor, Stator -
Pages 24-34In structured packings, the pressure drop is one of the critical factors in calculating the optimal diameter of the tower. In the present research, two phase pressure drop in SulzerBX structured packing was optaincd by computational fluid dynamics and compared with experimental data. The relative error was 9.1%. Furthermore, the amount of maximum pressure drop was 833.7 Pascal per meter at gas and liquid velocities of 0.899 and 0.0298 m/s, respectively. In addition, the minimum pressure drop was 25.1 Pascal per meter at gas and liquid velocities of 0.341 and 0.0298, respectively. Compared with conventional packings the pressure drop in perforated plates illustrated a 7% reduction. This study aims to investigate the influence of packing plates holes on two phase pressure drop.Keywords: Structured Packing, Computational fluid dynamics, Pressure drop, Sulzer, BX
-
Pages 35-51
In this study, the heat transfer of a single catalyst particle (cylindrical, sg-cylindrical, and tri-lobe) beside the bed wall was studied experimentally and numerically with the bed to particle diameter ration (N) of 4.5, 5.1, 6.7 respectively. In the numerical section, the Finite Element Method (FEM) was applied to solve the momentum, continuity, and Energy. Experimental data was used to validate the numerical results. The results showed that three are the important area around the catalyst particle: low-velocity fluid around the particle, space between the particle and bed wall, and space behind the particle. The wall effects on the heat transfer were studied by reducing the distance of the particle-bed wall. Results showed that cylindrical and sg-cylindrical particles face hot-spot for yc/Dp≤0.143 and θa=60 and θz=90 degrees are the highest probable degrees for hot-spot creation. Finally, the Taguchi method was used to find the optimized particle location around the bed wall.
Keywords: Cylindrical, Sg-Cylindrical, Tri-Lobe, Heat Transfer, Packed bed, Computational fluid dynamics, wall effects, Hot-Spot, Taguchi -
Pages 52-66
In this study Kashchiev and Firoozabadi kinetic model that calculate overall rate of hydrate formation by using nucleation and growth rate, was used, however, the other models based on the crystallization theory, determined gas hydrate formation rate in growth stage.Growth and nucleation rate and parameters that affecting them, were investigated. Moreover ethane and carbon dioxide consumption rate at constant pressure, and ethane and methane consumption rate at constant volume were obtained by using this model. Results of model were compared to experimental data and the results showed, this kinetic model had good agreement with experimental data just in isobaric condition.
Keywords: Gas hydrates, growth, Nucleation, kinetic model, Crystallization -
Pages 67-86
Refineries, warehouses and demand points are the main components of the petroleum products distribution network. The unbalanced distribution of the network components, increasing demand in recent years, and the difference in the infrastructure of various transportation modes between the components of the network, require the optimal distribution of the products. In the present study, the optimal transportation of the petroleum products from the refineries to the warehouse and from warehouses to demand points has been analyzed through the pipeline network, road and rail types. A mathematical model is presented with the aim of minimizing transportation costs in the petroleum supply chain, in order to satisfy demand over a specific time horizon. To solve the problem, a real network is implemented in GAMS optimization software.
Keywords: supply chain, Optimization, Petroleum Products, transportation -
Pages 87-95
The need to eliminate lead and decrease aromatic and olefin particles for the reason of biological problems it causes decline quality and quantity of gasoline production. So using alkylation as additive parts to gasoline can eliminate restrictions applied. The alkylation unit is designed that prevents side reaction as polymerization, while stop regarding the operation conditions such as reaction occurs and quality of alkylate will be reduced. In this article, first, will be explained the process of alkylation with sulphuric acid, then effective operation parameters with be illuminated, and the end limitation of this parameters are obtainable by this study in Abadan alkylation unit.
Keywords: Isobutane, butene Alkylation, polymerization, Alkylate, Runaway, Octane Number
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.