فهرست مطالب نویسنده:
رحمت ستوده قره باغ
-
در حال حاضر، نظام آموزشی مهندسی در ایران، عمدتا بر مهارت های سخت و سنتی تمرکز دارد و فاقد برنامه ای مدون برای آموزش مهارت های نرم به مهندسان است. ارتقای کیفیت دوره های کارشناسی مستلزم تلفیق آموزش با دانش تجربی کسب شده در بستر جامعه، دستگاه های اجرایی و بنگاه های اقتصادی است. این امر می تواند نوآوری آموزشی و پیشرفت شغلی آینده مهندسان را به طور چشمگیری ارتقا دهد. استفاده از تجارب حرفه ای مهندسان در ساختار دروس دانشگاهی یا فعالیت های فوق برنامه، یکی از اقدامات موثر برای ارتقای کیفیت آموزش مهندسی به شمار می رود. این تجارب می توانند به عنوان پلی ارتباطی بین دانشگاه و صنعت عمل کرده و دانشجویان را با چالش ها و فرصت های واقعی حرفه ای آشنا سازند. در این پژوهش، به بررسی و تحلیل این ایده در چندین ورودی مختلف دوره کارشناسی دانشگاه تهران پرداخته شده است. به منظور ارزیابی تاثیرگذاری تجارب حرفه ای مهندسان موفق بر آموزش دانشجویان کارشناسی، یک نظرسنجی تخصصی و اصولی طراحی و با معیارهای روان شناسی مورد ارزیابی قرار گرفت. بازخورد دقیق دانشجویان جمع آوری و نتایج حاصل از آن تحلیل شد. در نهایت، بر اساس یافته های این تحقیق، پیشنهاداتی برای بهبود کیفیت آموزش مهندسی ارائه شده است. اجرای جدی و مستمر این اقدامات می تواند نقش مهمی در توسعه و ارتقای نظام آموزشی مهندسی کشور ایفا کند و دانشجویان را به نحو مطلوب برای حضور در محیط حرفه ای آماده سازد.کلید واژگان: آموزش مهندسی, مهارت های نرم, دانش تجربی, تجارب حرفه ای, نوآوری آموزشیCurrently, the engineering education system in Iran primarily focuses on hard and traditional skills and lacks a well-defined program for teaching soft skills to engineers. Improving the quality of undergraduate programs requires the integration of education with the practical knowledge gained in the society, state agencies, and economic enterprises. This can significantly enhance the educational innovation and future career advancement of engineers. Utilizing the professional experiences of engineers in the structure of university courses or extracurricular activities is one of the effective measures to improve the quality of engineering education. These experiences can serve as a communication bridge between the university and industry and familiarize students with the real-world challenges and opportunities of the profession. In this research, this idea has been explored and analyzed in several different undergraduate programs at the University of Tehran. To evaluate the impact of successful engineers’ professional experiences on undergraduate education, a systematic survey was designed and evaluated based on psychological criteria. The detailed feedback from students was collected and the results were analyzed. Finally, based on the findings of this study, recommendations are provided to improve the quality of engineering education. The serious and continuous implementation of these measures can play a significant role in the development and advancement of the country’s engineering education system and adequately prepare students for their professional environment.Keywords: Engineering Education, Soft Skills, Practical Knowledge, Professional Experiences, Innovation
-
این مقاله به بررسی تاثیر فناوری های دیجیتال بر آموزش مهندسی شیمی می پردازد. با توسعه روزافزون این فناوری ها، ابزارها و محیط های آموزشی نیز تغییر کرده اند و روش های سنتی آموزش، به روش های مدرن و تعاملی تبدیل شده اند. در این نوشته، ابتدا به مزایای استفاده از فناوری های دیجیتال در آموزش اشاره می گردد و سپس به ابزارهای مختلفی که در این حوزه استفاده می شوند، از جمله صفحه گسترده ها، نرم افزارهای ریاضی، شبیه سازهای صنعتی، واقعیت مجازی و افزوده، و ابزارهای متنوع هوش مصنوعی پرداخته می شود. همچنین، فرصت ها و چالش های موجود، در استفاده از فناوری های دیجیتال در آموزش مهندسی شیمی نیز بررسی می شوند. به علاوه، استنتاج های کلیدی، برای استفاده بهینه از فناوری های دیجیتال در آموزش مهندسی شیمی و توسعه مهارت های حرفه ای دانشجویان ارائه می شود. این مقاله می تواند به دانشجویان، اساتید و محققان در حوزه مهندسی شیمی کمک کند تا با استفاده از فناوری های دیجیتال، آموزش مهندسی شیمی را بهبود و ضمن تبدیل چالش ها به فرصت های جدید، برای خلق ابزارهای پیشرفته، راهکارهایی مناسب را برای استفاده بهینه از این فناوری ها در برنامه های آموزشی ایجاد و تجربه نمایند.کلید واژگان: فناوری های دیجیتال, آموزش مهندسی, شبیه سازی, هوش مصنوعی, واقعیت مجازی, واقعیت افزودهThis paper discusses the impacts of digital technologies on the effectiveness of chemical engineering education and their potential to enhance students’ professional skills. The integration of digital technologies, such as spreadsheets, mathematical softwares, industrial simulators, virtual and augmented reality, and artificial intelligence tools, has revolutionized the field of chemical engineering education by creating interactive and contemporary learning environments. These tools can enhance the comprehension and application of concepts and facilitate problem analysis and solving. They also provide virtual practical experiences and stimulate greater engagement with the subject matter among students. However, the adoption of digital technologies also presents certain challenges that should be addressed carefully. These include the need for adequate infrastructure, training, and appropriate assessment methods for fair evaluation of student performance. Despite these challenges, the effective utilization of digital technologies in chemical engineering education can enable students to cultivate and refine their technical and professional skills. Moreover, it can assist professors and researchers in developing advanced tools and improving the overall educational experience.Keywords: Digital Technologies, Engineering Education, Interactive Learning, Educational Experience, Artificial Intelligence
-
در این مقاله، تجربه اجرای یک امتحان پایان نیمسال با روشی نوین در دانشکده فنی دانشگاه تهران با حضور 38 دانشجو به اشتراک گذاشته می شود. در این روش، دانشجویان در میانه امتحان به مدت 5 دقیقه از کلاس خارج و با یکدیگر در مورد امتحان و سوالات امتحان مشورت کردند. سپس با آرامش و کاهش اضطراب به جلسه امتحان بازگشتند و امتحان را به پایان رساندند. مقایسه نمرات امتحان با سال های گذشته نشان داد که متوسط نمرات، تغییر قابل ملاحظه ای نداشته است. یک سال بعد از برگزاری این امتحان، تصمیم گرفته شد با دانشجویانی که درس را گذرانده بودند، در مورد سوالات مختلف مصاحبه صورت گیرد. نتایج مصاحبه نشان داد که از نظر دانشجویان، تنش معمول امتحان به هیجان و انرژی مثبت در یادگیری تبدیل شده است و بعد از گذشت یک سال نیز بسیاری از نکات و سوال های امتحان را به خاطر داشتند. استفاده از روش های سازگار با روحیه دانشجویان و یا روش های جدید برای کاهش بار روانی امتحانات می تواند موضوعی جالب برای پژوهش در آموزش مهندسی باشد و باعث افزایش اشتیاق دانشجویان به آموزش مطلوب در مهندسی گردد. روش نوآورانه مورد بحث در این تحقیق، اولین بار در جهان در چارچوب یک درس انجام شده است و می تواند بازخوردهای مثبت و منفی داشته باشد. امید است که پس از انتشار مقالات مرتبط به موضوع این ایده، پژوهشگران آموزش مهندسی بیشتر به این قبیل ایده های نوآورانه توجه کنند و آن را بهبود بخشند. این تحقیق همچنین می تواند پس از رفع مشکلات احتمالی، در سطح گسترده ای به کار گرفته شود و به کاهش فشار روانی دانشجویان ناشی از آزمون های پایان نیمسال و نیز ارتقای آموزش مهندسی کمک نماید.
کلید واژگان: روشهای ارزیابی, نوآوری آموزشی, امتحان پایان نیمسال, آموزشی مهندسی, تقلبThis article presents an innovative approach to conducting final exams to reduce students’ psychological burden and enhance learning outcomes in engineering education. The method involved a two-hour exam with three different question sets given to 38 undergraduate students. During the middle of the exam, students were surprised with a 5-minute break outside the classroom to relax and consult with each other. This break helped reduce anxiety levels. After the break, students returned to the exam with improved mental calmness. The average grades of students did not significantly changed compared to previous years. Interviews conducted one year later showed positive feedback from students. They felt the approach transformed exam tension into excitement and energy for learning. The method reduced stress, discouraged cheating, and created a positive exam experience. The article suggests that innovative approaches to reduce exam-related psychological burden should be explored further in educational research. By refining and generalizing this approach, it can be implemented globally to benefit students. This research contributes to the ongoing discussions about exams, cheating, and alternative assessment methods in engineering education.
Keywords: Innovative teaching, Psychological burden, learning outcomes, Exam, engineering education -
امروزه فناوری های جدید، مجموعه های متنوعی از داده ها را در علوم مهندسی تولید می کنند. علم داده، ابزارهای لازم برای ذخیره سازی، تجزیه و تحلیل و مدیریت این مجموعه داده ها را ارایه کرده و سبب ایجاد تحولی جدی در توسعه علم و فناوری گردیده است. در آینده ای نزدیک تقریبا در همه حوزه ها، مشاغل سنتی به سرعت با مشاغل داده محور جایگزین می شوند. نبودن نیروی انسانی کارآمد و آموزش دیده مانعی جدی برای مدیریت داده های حجیم در سازمان ها، بنگاه ها و دستگاه های اجرایی است. در نتیجه، آموزش و به کارگیری علم داده در مقطع کارشناسی و تحصیلات تکمیلی در رشته های مهندسی و از جمله مهندسی شیمی اجتناب ناپذیر است. در این مقاله، به بررسی اهمیت ایجاد دروس مرتبط با علم داده، آموزش روش های ارزیابی داده های کلان و نقش این آموزش ها در توسعه مهندسی شیمی در دانشگاه و صنعت پرداخته می شود. برای این منظور، دروس علم داده در دانشگاه های برتر مورد بررسی قرار می گیرد و در نهایت پیشنهادهایی برای ایجاد دروس علوم داده در برنامه آموزشی مهندسی شیمی در ایران ارایه می شود. هم چنین سرفصل هایی به منظور نحوه ارایه این درس یا دروس پیشنهاد می گردد. ارایه این آموزش ها به مهندسین شیمی، می تواند آن ها را به منظور کسب فرصت های شغلی و نحوه مواجهه با داده های حجیم و کلان در صنایع شیمیایی یاری نماید.کلید واژگان: داده های کلان, علم داده, آموزش مهندسی شیمی, آموزش مهندسی, مدیریت دادهToday, new technologies produce diverse data sets in the engineering sciences. Data science has provided the necessary tools for storing, analyzing, and managing these data set. In the near future, in almost all areas, traditional jobs will soon be replaced by data-driven jobs. Lack of efficient and trained human resources is a serious obstacle in managing large amounts of data in organizations, firms, and executive bodies. As a result, teaching and applying data science at the undergraduate and graduate levels in engineering disciplines, including chemical engineering, are inevitable. In this study, the importance of creating new courses on data science for evaluating big data and the role of these trainings in the development of chemical engineering in academia and industry are examined. For this purpose, data science courses in the top universities are reviewed and finally suggestions are presented. Titles are also suggested for how to present these courses. Providing these trainings to chemical engineers can help them to gain job opportunities and deal with large data in the chemical industry.Keywords: Big Data, data science, Chemical engineering education, engineering education, Data management
-
در این پژوهش، شبیه سازی عددی یک کوره دوار ریخته گری گازسوز 350 کیلوگرمی چدن و بهینه سازی مصرف سوخت آن به روش دینامیک سیالات محاسباتی بررسی می شود. برای شبیه سازی، این کوره به سه ناحیه مجزا تقسیم می شود: الف) ناحیه بار جامد با فاز مایع-جامد، ب) ناحیه احتراقی با فاز گازی و ج) ناحیه جامد دوار یا دیواره ی نسوز کوره. این سه ناحیه به صورت سه بعدی و گذرا با لحاظ برهمکنش های بین فصول مشترک نواحی فوق، شبیه سازی شده اند. در هر ناحیه، شبیه سازی بر مبنای حل هم زمان معادلات هیدرودینامیکی از جمله اتلاف گردابه و معادلات مربوط به واکنش های شیمیایی صورت می گیرد. نتایج شبیه سازی دمای جداره بیرونی بدنه کوره با داده های صنعتی مطابقت دارند که اعتبار مدل عددی را اثبات می کنند. در این شبیه سازی، نرخ ذوب دهی، تولید آلاینده های NOx و CO و مصرف ویژه ی سوخت،. سرعت دورانی، پیش گرمایش هوای احتراق، تغییر درصد هوا و تولید آلاینده های آنها نیز بررسی شد. تغییر پیکره بندی کوره دوار موجب کاهش 5% مصرف سوخت می شود که از نظر بهینه سازی مصرف سوخت و کیفیت آلیاژ تولیدی در این کوره حایز اهمیت است.
کلید واژگان: کوره دوار, گاز طبیعی, دینامیک سیالات محاسباتی, احتراق, ذوبIn this study, the computational fluid dynamics (CFD) simulation of an experimental 350 kg cast iron rotary furnace was conducted for the aim of optimizing its fuel consumption and pollutants reduction. The furnace is divided into 3 distinct simulation zones: a) solid charge zone with liquid-solid phase, b) combustion zone with gas phase, and c) solid rotating zone or furnace refractory wall. These three zones are three-dimensionally and transiently modeled in terms of the leading phenomena within each zones and interfaces. The simulation in each region is based on the simultaneous solution of hydrodynamic equations, including vortex dissipation and chemical reaction kinetics equations. The simulation results for the outside wall temperature of the furnace body are in close agreement with the data obtained from experimental units. Furthermore, melting rate, NOx and CO pollutant generation, specific fuel consumption, rotating speed, preheating of combustion air, excess air percentage, and pollutant production were all evaluated in this simulation. Changing the furnace configuration decreases fuel consumption by 5%, which is important in terms of improving fuel consumption and alloy product quality in this furnace. The results of this study can be used to optimize the industrial rotary furnace operations.
Keywords: rotary furnace, Natural gas, Computational Fluid Dynamics, Combustion, Melting -
دانشجویان پس از فراغت از تحصیل، در حوزه های مختلفی از جمله صنعت و مدیریت دستگاه های اجرایی و شرکت ها مشغول کار می شوند. در این بین، نبود دید تجربی در آنان و عدم کسب مهارت های لازم برای اثرگذاری در شغل خود، انتقادهای زیادی را متوجه برنامه های آموزشی دانشگاه ها و نظام آموزش عالی کشور می کند. دوره های کارآموزی با هدف پرکردن این خلاء مهم، در سرفصل دروس رشته های فنی و مهندسی قرار گرفته، اما تا کنون نتوانسته است آن گونه که باید، اهداف خود را در سطح مطلوبی محقق نماید. هدف از پژوهش حاضر، واکاوی دوره های کارآموزی و تبین عوامل موثر در بهره وری این دوره ها است. نمونه آماری این پژوهش را که به روش گلوله برفی انتخاب شده بودند، اعضای هییت علمی دانشگاه ها، صنعت گران و دانشجویانی که تجربه کارآموزی داشتند، تشکیل می دهد. برای گردآوری داده ها از مصاحبه های نیمه ساختاریافته و برای تحلیل آنها نیز از راهبرد نظریه داده بنیاد استفاده شد که در نهایت 16 مقوله پس از دو مرحله کدگذاری احصاء گردید و سپس با استفاده از کدگذاری محوری، مقوله ها در قالب پدیده های محوری، شرایط علی، زمینه ای، مداخله گر، راهبردها و پیامدها ظهور یافتند. در مرحله کدگذاری انتخابی نیز روایت مقوله ها حول پدیده محوری انجام یافت و در انتها، پیشنهادهایی برای افزایش بهره وری دوره های کارآموزی ارایه شد. نتایج این پژوهش می تواند مورد استفاده سیاست گذاران، روسای دانشگاه ها و دانشکده های مهندسی، اعضای هییت علمی دانشگاه ها، کارفرمایان و کارآموزان قرار گیرد و از طریق افزایش توانمندی کارآموزان، دانش آموخته گان متخصص وارد صنعت شده و موجب پیشرفت علمی و اقتصادی کشور شوند.
کلید واژگان: کارآموزی, رشته های فنی و مهندسی, دانشگاه, صنعت, نظریه داده بنیادThe lack of empirical vision in the graduates and the lack of skills necessary to be effective in their jobs, puts a lot of criticism on the educational programs of universities. Internships with the aim of filling this gap have been included in the subject of technical and engineering courses, but so far it has not been able to achieve its goals at the desired level. The purpose of this study is to analyze internships and explain the factors affecting the productivity of these courses. The statistical sample of this study, which was selected as a snowball, is made up of university faculty members, industrialists, and students with internships. Semi-structured interviews were used to collect data and the Grounded theory was used to analyze them. Finally, 16 categories were counted after two coding steps and then, using axial coding, the categories in the form of axial phenomena. Causal, contextual, intervening conditions, strategies and consequences emerged in the selective coding stage, the narration of the categories was done around the central phenomenon, and at the end, and suggestions were made to increase the productivity of the internships.
Keywords: internship, engineering, university, Industry, Grounded theory -
داشتن مدرک مهندسی در دنیای رقابتی امروز به تنهایی کافی نیست و دانش آموختگان مهندسیبرای پاسخگویی موثر به نیازهای صنعت باید مهارت های نرم خود را در کنار مهارت های سخت در دوره دانشجویی توسعه دهند. هدف این مقاله، احصای مهارت های نرم برای دانشجویان است که اغلب مورد غفلت قرار گرفته است. در این راستا ادغام مهارت های نرم با مهارت های سخت برای دانشجویان مهندسی از اهمیتی دوچندان برخوردار است. این پژوهش جهت گیری کاربردی دارد و رویکرد آن تطبیقی و قیاسی است و پس از انجام مطالعات کتابخانه ای و بررسی مدل های مهارتی دانشگاه های معتبر با 13 نفر از دانشجویان و دانش آموختگان مقطع دکتری (که تجربه کار در صنعت، آموزش و خدمات را داشتند) مصاحبه و نیز از سخنرانی های هشت نفر از مدیران صنعت و دانشگاه درخصوص مهارت های نرم استفاده شد. پس از تحلیل محتوا و جمع بندی، مدل نهایی مشتمل بر چهار مهارت اصلی: ارتباطی، تصمیم گیری، مدیریت بر خود و دیگران، و سیاستگذاری و کارآفرینی و 17 مهارت فرعی ارائه شده است. در انتها پیشنهادهایی برای توسعه این مهارت ها در قالب توصیه های کلی و کارگاه ها ارائه شده است. استمرار این کارگاه ها با مشارکت انجمن های علمی به ویژه انجمن آموزش مهندسی ایران و فرهنگستان علوم و سایر موسسات با صلاحیت، تاثیر قابل توجهی در تامین نیروهای توانمند و موردنیاز صنعت خواهد داشت.کلید واژگان: مهارت های نرم, مهارت های سخت, تحلیل محتوا, توسعه مهارت ها, کارگاه های مهارتیThe purpose of this study was to investigate the compliance of electrical engineering ethics codes among students of electrical faculty of Tabriz University and its related factors. In this descriptive-analytic cross-sectional study, 120 students of electrical engineering with a history of activity were selected purposefully. Data were collected by a researcher-made questionnaire. The content validity index was calculated based on the Bausell& Waltz scale for the total tool of 83.21 and the Cronbach's alpha was 0.76. The questionnaire contains 40 items in three dimensions: individual, technical and professional, and social. Data were analyzed by SPSS software version 20 and comprehensive descriptive information of participants was used for inferential information using T, Friedman, analysis of variance and Tukey's post hoc test. The findings of the research show that the rate of students' compliance with the ethical codes of engineering in all three areas was higher than the average of society and the rankings of these subscales were respectively social ethics, individual morality and technical ethics. Gender variables, job experience and level of familiarity with ethical codes did not show significant differences with respect to ethics codes of electrical engineering. But the level of education varied significantly with ethical codes. By adopting approaches such as designing and codifying the ethical code of electrical engineering and incorporating it into the professional ethics of engineering, teachig and internalization of these ethical codes, the degree of observance of these codes among the students of electrical engineering can be increased.Keywords: Ethics, Ethics Codes, electrical engineering, Tabriz University
-
امروزه پذیرش در آزمون های رشته های مهندسی تضمینی برای ورود به بازار کار و یافتن شغل مناسب نیست و بزرگترین دغدغه دانش آموخته گان مهندسی به ویژه مهندسی شیمی، یافتن شغل متناسب با تحصیلات دانشگاهی می باشد. به نظر می رسد گسترده بودن صنعت و فاصله نیازهای صنایع با آموزشهای دانشگاهی مهمترین علت عدم آشنایی دانشجویان با زمینه های کاری است. در این بحث، ابتدا دسته بندی فرصتهای شغلی بازار کار ایران برای مهندسین شیمی معرفی شده و سپس زمینه اشتغال در شرکت های مهندسی طراح و مشاور، پروژه های طراحی و ساخت مجموعه های صنعتی به تفصیل بررسی گردیده است. با توجه به نیازهای فرآیندی طراحی یک پروژه، نقش مهندسین شیمی و مهارتهای مورد نیاز در مراحل مختلف طراحی شمرده شده است و در هر بخش پیشنهاداتی برای ارائه برخی آموزشهای اولیه در دانشکده های مهندسی ارائه گردیه است. ارائه این آموزشها، شناخت دانشجویان از فرصتهای شغلی در صنایع کشور را بالا برده و موجب انتخاب آگاهانه زمینه شغلی آینده آنها شده و به مطالعات و کسب مهارتهای جنبی دانشجویان جهت خواهد داد.کلید واژگان: رشته مهندسی شیمی, آموزش دانشگاهی, پروژه های صنعتی, مهندس فرآیند, مهارتهای طراحیNowadayes, admission in engineering fields does not guarantee the job for graduates and finding appropriate job is the main issue for all graduates especially chemical engineers. Chemical engineering students in Iran needs more skills than usual education programs presented by faculties. It seems, it seems that wide range of industry and the distance between industries requirements and academic educations are the substantial reasons for student's unfamiliarity with job fields. In this article, first, the job divisions for chemical engineers in Iran market is listed, then, employment possibilities in engineering consultant companies, Design projects and building industrial complexes are reviewed in detail. Considering the process need of project design, the role of chemical engineers and it`s required skills have been counted while providing some suggestion in every section regarding primary educations in engineering faculties. Providing such suggestions will increase the student's recognition of employment possibilities in industry of this country so that they can choose the job field consciously. Also these additional courses will direct the students personal efforts in order to find their ideal job.Keywords: Chemical engineering, academic educations, industrial projects, process engineer, design skills
-
امروزه نانوذرات جایگاه گسترده ای در صنایع غذایی بویژه صنعت بسته بندی پیدا کرده اند. حضور این مواد در ساختار ماده بسته بندی می تواند سبب بهبود ویژگی های مکانیکی، حرارتی و نفوذپذیری ماده بسته بندی شود. در این بررسی از نانوذرات TiO2 در ساختار بسته بندی های پلی اتیلن ترفتالات استفاده شد. برای تولید فیلمهای نانوکامپوزیتی، اختلاط نانوذرات با PET به روش مخلوط کردن مذاب انجام شد. مورفولوژی این فیلمها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. شفافیت فیلمها با استفاده از اسپکتروفتومتری مرئی-فرابنفش و نفوذپذیری فیلمها نسبت به بخار آب با استفاده از روش وزنی ارزیابی شد. خواص حرارتی نانوکامپوزیتها با استفاده از روش کالریمیتری روبشی افتراقی (DSC) و بررسی ویژگی های مکانیکی با استفاده از تست کشش انجام شد. نتایج آزمایشها نشان داد که میزان عبور نور از فیلمهای نانوکامپوزیتی در محدوده مرئی و ماوراء بنفش در مقایسه با پلیمر خالص کاهش پیدا کرد. حضور نانوذرات بویژه در سطح 3% سبب افزایش درجه بلورینگی نانوکامپوزیتهای حاصل شده و در ارتباط با خواص مکانیکی حضور نانوذرات TiO2 در ماتریس PET سبب افزایش چقرمگی نانوکامپوزیت شد. پارامترهای انرژی اتلاف و ازدیاد طول در نقطه شکست معیارهای مرتبط با چقرمگی پلیمر هستند. افزایش نانوذرات تاثیر قابل ملاحظه ای در کاهش نفوذپذیری فیلمهای PET نسبت به بخار آب داشت. بطور کلی افزودننانوذرات TiO2 سبب بهبود ویژگی های مکانیکی و حرارتی بسته بندی های PET شده و نفوذپذیری فیلمها را به علت طولانی کردن مسیر عبور گازها کاهش می دهد. بهبود ویژگی های ماده بسته بندی می تواند نقش موثری در افزایش زمان ماندگاری مواد غذایی داشته باشد.کلید واژگان: بسته بندیهای نانوکامپوزیتی, نفوذ پذیری, خواص مکانیکی, پلی اتیلن ترفتالات, نانوذرات دی اکسید تیتانیومNowadays the nanoparticles have been extensively developed in food industry, particularly food packaging systems. The incorporation of nanoparticles in the packaging material can improve the mechanical, thermal and barrier properties of the packaging material. In this study, polyethylene terephthalate (PET)/TiO2 nanocomposites were prepared by melt blending of PET and TiO2 nanoparticles. The morphology of the prepared nanocomposite films was investigated by scanning electron microscopy (SEM). UV-Visible spectroscopy was used to study the transparency of prepared films. Gravimetric method was employed for measuring water vapor permeability of films. Thermal and mechanical properties were performed using differential scanning calorimetry (DSC) and tension test, respectively. The transmittance decreased considerably in TiO2 nanocomposites compared to neat polymer in both UV and visible range. The incorporation of nanofillers especially at 3% wt. loading level increased the crystallinity of PET. The results of mechanical test showed that the ductility of nanocomposites was enhanced compared to neat polymer. The parameters elongation at break and dissipated energy are measures of polymer ductility. Incorporation of nanoparticles into packaging material matrix noticeably decreased the water vapor permeability of PET. In general, TiO2 nanoparticles improved the mechanical and thermal properties of PET packages. Gas permeability of prepared nanocomposite films decreased due to increased diffusion path. Improvement of packaging material characteristics could have an interactive role in extending the shelf life of foods.Keywords: Nanocomposite packages, Permeability, Mechanical properties, Poly(ethylene terephthalate), Titanium dioxide nanoparticles
-
راکتورهای بستر سیال در صنعت نفت از اهمیت بسیاری برخوردارند. پایش دائمی هیدرودینامیک این بسترها به جهت شناخت عوامل ایجادکننده کلوخه و خرد شدن ذرات بسیار پراهمیت است. در این تحقیق از روش غیر تداخلی ارتعاشات به منظور تعیین پارامترهای هیدرودینامیکی بستر سیال استفاده شده است. همچنین ارزیابی سری زمانی سیگنال های ارتعاشی بستر در حوزه فضای حالت صورت گرفته است. آزمایش ها در یک بستر سیال آزمایشگاهی با قطر داخلی cm 15 و ارتفاع m 2 انجام شده است. ابتدا اثر ارتفاع بستر سیال پر شده توسط شن با قطر متوسط μm 470 و دانسیته kg/m 3 2640 مورد تحلیل قرار گرفت و سپس تاثیر نوع شن با قطرهای متوسط 226 و μm 700 مورد استفاده در بستر سیال روی پارامترهای هیدرولیکی بستر سیال مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه با تغییر سرعت هوای ورودی به بستر، تاثیر تغییر رژیم جریانی در بستر از حبابی به درهم روی پارامترهای هیدرولیکی بستر بررسی شد. برای بازسازی جاذب سامانه بستر سیال در حوزه فضای حالت، از روش تاخیر های زمانی استفاده شده است و پارامتر های لازم برای بازسازی جاذب ها بهینه شده اند. با مقایسه جاذب های مختلف، حساسیت روش آماری دیکس به تغییرات ارتفاع بستر، نوع شن و سرعت هوای ورودی به بستر، مورد تایید قرار گرفته است. این روش از آن جهت اهمیت پیدا می کند که امکان تشخیص تغییرات در هیدرودینامیک راکتورهای چند فازی و سیستم های مشابه را مهیا نموده و فرصت لازم را برای کنترل این تغییرات فراهم می آورد.کلید واژگان: بستر سیال, جاذب, فضای حالت, سیگنال ارتعاشی و روش آماری دیکسMonitoring of fluidized bed hydrodynamics is an essential issue. In this work, a new method, based on comparison of attractors of reference and evaluation time series, was applied to investigate the fluidized bed hydrodynamics by analyzing the bed vibration signatures. The experiments were carried out gas-solid fluidized of 15 cm inner diameter and 2 m height for three particle sizes, different velocities, and three probe heights. The measured signals of different sand and aspect ratio were compared based on the null hypothesis. The attractor of a system has been reconstructed by applying time delay embedding theory on measured values. The results indicate that the S-statistics method can detect small Changes in gas velocities, the particle size and aspect ratio of the sand. The importance of this method is its ability on the detecting of changes in the hydrodynamic of fluidized bed and provide of changes for controlling these variations.Keywords: Fluidized Bed, Attractor, State Space, Vibration Signal, S, statistic
-
اکسایش فتوکاتالیستی در راکتورهای گوناگون به عنوان یک روش پذیرفته شده از نظر اقتصادی و زیست محیطی، برای حذف ترکیب های آلی فرار به کار می رود، و در میان راکتورهای گوناگون، راکتور بستر سیال به عنوان یک راکتور کارآمد برای این منظور استفاده می شود. مدل-سازی و شبیه سازی راکتورهای بستر سیال فتوکاتالیستی به منظور افزایش اندازه های راکتور از مقیاس آزمایشگاهی به مقیاس صنعتی و بهینه سازی و کنترل کارکرد آن ضروری است. برای این منظور در این پژوهش، متیل اتیل کتون (MEK)، تری کلرواتیلن (TCE) و تولوئن به عنوان سه مدل آلاینده انتخاب شد و تبدیل فتوکاتالیستی آنها در راکتور بستر سیال شبیه سازی شد. به منظور شبیه سازی عملکرد راکتور بستر سیال فتوکاتالیستی، زیرمدل های هیدرودینامیکی و سینتیکی با همدیگر به طور همزمان حل شدند. مدل سینتیکی لانگموییر هینشلوود برای تبدیل فتوکاتالیستی آلاینده ها به کار گرفته شد و ثابت های سینتیکی آنها با استفاده از نتیجه های آزمایشگاهی تعیین شد. همچنین مدل دینامیک دو فازی به-عنوان زیر مدل هیدرودینامیکی انتخاب شد و اعتبار این مدل از روش مقایسه نتیجه های شبیه سازی با نتیجه های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. دیده شد که توافق خوبی بین نتیجه-های تجربی و نتیجه های به دست آمده از این مدل وجود دارد. نتیجه های این مدل سازی و شبیه سازی می تواند در پیش بینی عملکرد راکتورهای بستر سیال فتوکاتالیستی به کار رود.
کلید واژگان: اکسایش فتوکاتالیستی, راکتور بستر سیال, شبیه سازی راکتور, مدل دینامیک دو فازی -
در این تحقیق، شعله برخاسته فواره (Jet) آشفته نفوذی، که با سازوکار خوداشتعالی پایدار شده، با استفاده از روش معادله انتقال تابع دانسیته احتمال (PDF) بررسی می شود. برای این منظور، از سازوکار شیمیایی پیچیده و مدل اصلاح شده اختلاط ملکولی کرل (Curl) استفاده میشود. هدف اصلی در این مطالعه بررسی تاثیر درنظر گرفتن تغییرات دانسیته در مدل آشفتگی نسبت به مدل آشفتگی k- استاندارد است. لحاظ کردن تغییرات دانسیته در مدل آشفتگی بر کمیات اسکالر مانند دما و کسر جرمی اجزا و همچنین محل برخاستگی شعله تاثیر محسوسی دارد. نتایج نشان میدهند محل برخاستگی شعله با درنظر گرفتن تغییرات دانسیته در مدل آشفتگی نسبت به مدل k- استاندارد بهتر پیشبینی شده و به نتایج تجربی نزدیک تر است. بر اساس مطالعات قبلی، مدلk- استاندارد نرخ گسترش فواره را در فواره های مدور بیشتر از مقدار واقعی پیشبینی می کند. در این مطالعه ملاحظه شد درنظر گرفتن تغییرات دانسیته در مدل آشفتگی نسبت به مدل آشفتگیk- استاندارد بهبود توزیع دما و کسر جرمی اجزا در ناحیه برخاستگی شعله و در پایین دست جریان فواره را به همراه دارد.
کلید واژگان: خوداشتغالی, برخاستگی شعله, روش PDF توام کمیات اسکالر, مدل آشفتگی, تغییرات دانسیتهIn this paper, a turbulent lifted diffusion jet flame is studied using the composition probability density function approach in a two-domensional domain with detailed chemistry. The main purpose is to investigate the effect of density variations on scalar fields and lift-off height. For this purpose, the standard k- model as well as a modified turbulence model for variable density conditions are employed to investigate the impact of turbulence models on the flame behavior and the place of stabilization. The results show that the best agreement between the numerical results and measurements is achieved using the modified turbulence model. A comparison between the numerical results and measurements shows that the standard k- model over-predicts the spreading and decay rates in the jet. Using the velocity-pressure gradient term in the modified turbulence model resolves the relevant problem to a great extent and leads to better results than those of the standard k- model.Keywords: Lifted jet flame, Density variations, Turbulent models, Modeling, Autoignition -
پیچیدگی هیدرودینامیک بستر های سیال و فقدان روشی که به صورت برخط و همزمان بستر را رصد کند به عنوان مانعی بر کنترل بهتر این گونه بسترها مورد توجه بسیاری از محققین می‌باشد. به طور کلی هیدرودینامیک بسترهای سیال با نوسان در سرعت هوای ورودی و تغییر مشخصات فیزیکی ذرات تغییر می‌کند. با تغییر هیدرودینامیک پارمترهای فیزیکی قابل اندازه گیری مانند فشار مطلق بستر نیز تغییر می‌کند. از این رو نوسانات فشار بستر سیال به منظور تعیین روشی که به صورت لحظه ای تغییرات هیدرودینامیک بستر را نمایش دهد ، در یک خشک کن بستر سیال مورد ارزیابی قرار گرفته است. خشک کن های بستر سیال به دلیل افزایش دانسیته و چروکیدگی ذرات تغییرات هیدرودینامیکی زیادی در طول مدت خشک شدن به همراه خواهد داشت و از این رو نمونه خوبی برای مطالعه هیدرودینامیک محسوب میشود. بدین منظور ذرات مرطوب برنج در بستر سیالی با قطر داخلی cm15خشک شد و در طول این مدت نوسانات فشار بستر در فرکانس مناسب اکتساب شدند. بررسی داده‌ها در حوزه زمان نشان داد که با کاهش حجم ذرات حباب‌ها کوچکتر و بر تعداد آن افزوده میشود. ارزیابی داده‌ها در حوزه فرکانس نیز این روند تغییر هیدرودینامیک را تایید نمود. همچنین به کمک آنالیز موجک بخشی از سیگنال که دقیقا به هیدرودینامیک بستر مرتبط میشود تعیین و مشخص شد که با کاهش حجم بستر انرژی حباب‌های بزرگ به حباب‌های کوچکتر و خوشه‌ها انتقال می‌یابد
کلید واژگان: هیدرودینامیک, بستر سیال, رصد برخط, نوسانات فشارPerusing the hydrodynamic changes of fluidized bed is important for online monitoring of the drying process. The hydrodynamic changes occur because of a variety of reasons such as change of air velocity and change in physical features of particles. So in this research, fluidized bed dryer was considered to evaluate the effect of shrinkage and increasing particle density on hydrodynamic changes due to moisture loss. Therefore, wet rice particles were dried in fluidized bed with 15cm internal diameter and bed pressure fluctuations during this period were recorded in appropriate frequency. Data survey in the time domain showed that bubble size becomes smaller and more numerous by reducing the particle size. Evaluating data in the frequency domain also confirmed this trend of hydrodynamic changes. Also with the help of wavelet analysis, part of the signal related precisely to the bed hydrodynamic was evaluated and it was found that large bubbles energy is transferred into smaller bubbles and clusters by decreasing bed volume
Keywords: Online monitoring, Hydrodynamic, Fluidized bed dryer, Pressure fluctuations -
مقدمهاخیرا انتشار ترکیبات آلی فرار توسط فرآیندهای صنعتی به محیط زیست، مورد توجه قرار گرفته است. فرآیند اکسیداسیون فوتوکاتالیستی به عنوان یکی از روش های نو ظهور در تصفیه هوا می تواند جایگزین روش های معمول مانند جذب سطحی آلاینده ها توسط ذغال فعال گردد. در فرآیند اکسیداسیون فوتوکاتالیستی، مولکول های ترکیبات آلی به مولکول های آب و دی اکسید کربن تبدیل می گردند. هدف پژوهش حاضر مطالعه عوامل تاثیر گذار مانند غلظت، رطوبت نسبی و سرعت ظاهری گاز بر اکسیداسیون فوتوکاتالیستی متیل اتیل کتون در یک راکتور بستر سیال بود.روش کاردر این پژوهش اکسیداسیون فوتوکاتالیستی متیل اتیل کتون در یک راکتور بستر سیال مورد مطالعه قرار گرفت. از دی اکسید تیتانیوم نشانده شده بر روی ذرات گاما آلومینا تحت نور فرابنفش به عنوان فوتوکاتالیست استفاده گردید. کارآیی فرایند اکسیداسیون فوتوکاتالیستی با اندازه گیری غلظت بخار متیل اتیل کتون در ورودی و خروجی راکتور بستر سیال تعیین گردید.یافته هامطالعه اکسیداسیون فوتوکاتالیستی متیل اتیل کتون در گستره غلظت 100 تا 800 پی پی ام در دو رطوبت نسبی 25% و 45% انجام گرفت. تخریب فوتوکاتالیستی متیل اتیل کتون در رطوبت نسبی 45% نسبتا کمتر از رطوبت نسبی 25% بود. با افزایش غلظت اولیه متیل اتیل کتون از 200 تا 800 پی پی ام، کارآیی تخریب فوتوکاتالیستی کاهش یافت. در غلظت های اولیه 100 و 200 پی پی ام، افزایش سرعت ظاهری گاز در کارایی تخریب متیل اتیل کتون تغییری ایجاد ننمود، ولی با افزایش غلظت از 200 به 800 پی پی ام، افزایش سرعت ظاهری گاز منجر به کاهش تخریب متیل اتیل کتون گردید.نتیجه گیریدر اکسیداسیون فوتوکاتالیستی متیل اتیل کتون در راکتور بستر سیال، جذب رقابتی بین مولکول های آب و متیل اتیل کتون وجود دارد و در رطوبت بالاتر میزان تخریب آلاینده کاهش می یابد. در راکتور بستر سیال، با افزایش سرعت ظاهری گاز درصد تخریب فوتوکاتالیستی آلاینده آلی کاهش می یابد. به دلیل تعداد محدود محل های فعال در سطح کاتالیست، با افزایش غلظت اولیه آلاینده، کارآیی واکنش فوتوکاتالیستی کاهش می یابد.
کلید واژگان: اکسیداسیون فوتوکاتالیستی, متیل اتیل کتون, راکتور بستر سیال, دی اکسید تیتانیومIntroductionEmission of volatile organic compounds through industrial processes to the environment has been received more attentions currently. Photocatalytic oxidation process as a new emerging technique in air purification can be substituted for conventional techniques such as activated carbon adsorption. In photocatalytic oxidation process, pollutant molecules decompose to water and carbon dioxide molecules. The objective of present study was the examination of influencing parameters such as concentration, relative humidity, and superficial gas velocity on photocatalytic oxidation of Methyl Ethyl Ketone (MEK) in a fluidized bed reactor.Material And MethodIn this study photocatalytic oxidation of MEK was examined in a fluidized bed reactor. Gamma alumina coated titanium dioxide particles under ultraviolet light were used as photocatalyst. The efficiency of photocatalytic oxidation process was determined using measurement of MEK concentrations at the inlet and outlet of the fluidized bed reactor.ResultThe study of MEKphotocatalytic oxidation was carried out in the concentration range of 100 to 800 PPM with 25% and 45% relative humidity. Photocatalytic degradation of MEK at the relative 45 % humidity was slightly lower than 25 %. Increasing MEK concentration from 200 to 800 PPM was led to decrease in degradation efficiency. At concentrations of 100 and 200 PPM MEK, increasing superficial gas velocity did not change the degradation efficiency, whereas, at concentrations of 200 to 800 PPM, increasing superficial gas velocity resulted in decrease in MEK degradation.ConclusionIn photocatalytic oxidation of MEK, there is a competitive adsorption between water and MEK and at higher relative humidity degradation of MEK decreases. In the fluidized bed reactor increasing superficial gas velocity causes decrement in MEK photocatalytic degradation.Increasinginitial concentration of pollutant results in decreasing ofphotocatalytic efficiency due to the limited number of active sites on the catalyst surface.Keywords: Photocatalytic Oxidation, Methyl Ethyl Ketone, Fluidized Bed Reactor, Titanium Dioxide -
پایش نوسان های ارتعاش بستر سیال سه فازی گاز مایع جامد، به عنوان روشی نوین در تعیین مشخصه های هیدرودینامیکی این گونه سامانه ها مورد ارزیابی و آزمایش قرار گرفت. بستر سیال سه فازی مورد مطالعه، حاوی هوا، آب و شن به عنوان سه فاز عملیاتی بود که آب به صورت فاز پیوسته و هوا و ذرات شن به صورت فاز های گسسته اول و دوم در نظر گرفته شد. این نوع از بسترهای سیال که آب و هوا به صورت همسو و رو به بالا جریان داشته و فاز جامد از ابتدا درون بستر حضور دارد، به عنوان متداول ترین حالت عملیاتی بسترهای سیال سه فازی در صنعت شناخته می شوند. به منظور مطالعه هیدرودینامیک چنین سامانه پیچیده ای، استفاده از ابزارها و روش هایی قابل اعتماد و تا حد امکان بدون مزاحمت برای پدیده های درون بستر، حیاتی می باشد. تحلیل سری زمانی به دست آمده از ثبت نوسان های ارتعاش بستر در ارتفاع 5 /13 سانتی متری از توزیع کننده گاز مایع، به منظور دستیابی به مشخصه های هیدرودینامیکی بستر سیال سه فازی، در حوزه زمان (روش های آماری)، به عنوان روش های تحلیل متداول، و همچنین به کمک میانگین فرکانس دوره نوسان ها، به عنوان روشی نوین در تحلیل این گونه سامانه ها انجام شد. نتیجه گرفته شد که انحراف معیار نوسان های ارتعاش پوسته معیار خوبی برای تعیین تغییر رژیم کلی بستر بوده و تغییر شیب برجستگی نوسان های ارتعاش، در نزدیکی شرایط کمترین سیالیت اتفاق می افتد. همچنین سرعت کمترین سیالیت با دقت دلخواهی، به کمک میانگین نوسان های دوره سیگنال ارتعاش بستر، تخمین زده شد. شرایط عملیاتی متناسب با تغییر الگوی بستر که به کمک پایش نوسان های ارتعاش به دست آمد، با یافته های تجربی تطابق خوبی داشته و نتیجه های کمترین سیالیت با جامع ترین رابطه موجود در منابع مطالعاتی هم خوانی بسیار خوبی داشت. سرانجام، پایش نوسان های ارتعاش بستر، به عنوان یک روش به طور کامل غیر تداخلی و نوین که آسیبی به هیدرودینامیک درون بستر نمی رساند، به عنوان روشی موثر در تعیین مشخصه های مهم هیدرودینامیکی بسترهای سیال سه فازی، معرفی می شود. نتیجه های این پژوهش به ویژه در راکتورهای صنعتی که در شرایط عملیاتی شدید از دما و/یا فشار کار کرده و امکان دسترسی به درون آن ها نمی باشد، به آسانی قابل استفاده است.
کلید واژگان: بستر سیال سه فازی, هیدرودینامیک, نوسان ارتعاش, کمترین سیالیت, تحلیل آماریVibration fluctuations of a three-phase gas-liquid-solid fluidized-bed, as a novel method of hydrodynamic characterization of such a complex system, were introduced and investigated. The studied three-phase fluidized-bed consisted of air, water, and sand particles as three operating phases, in which, water was continuous, and air and sand particles were dispersed phases, respectively. Such fluidized-beds, in which, the gas and liquid are upward co-current flows, and solid is present from the beginning of the process, are known as the most common industrial three-phase fluidized-beds. Using reliable, yet non-intrusive methods to study the hydrodynamics of such systems is vital. In this paper, time-series obtained from vibration fluctuations signals at a height of 13.5 cm (L/D = 1.5) above the gas-liquid distributor were analyzed at time domain (statistical methods), as a usual method. Also, average cycle frequency, as a novel method to characterize such systems, was introduced. It was concluded that standard deviation of bed-shell vibration fluctuations is a powerful representative of bed overall regime change, and the change of the slope of kurtosis is occurring near minimum fluidization. Moreover, minimum liquid-fluidization velocity was acquired using average cycle frequency of vibration signals with an acceptable relative error. Operating condition, resulted by vibration analysis, at which the bed-regime change occurred, was in agreement with experimental observations, and the results of minimum fluidization were consistent with the most accurate relations in the literature. Finally, vibration signature analysis, as a fully-non-invasive method which doesn’t interfere with internal hydrodynamics of the bed, is introduced to hydrodynamic characterization of three-phase fluidized beds. Outline of present research can be used in industrial reactors operated at sever conditions of temperature and/or pressure successfully.Keywords: Three, phase fluidized bed, Hydrodynamics, Vibration fluctuation, Minimum fluidization, Statistical analysis -
هدف از برنامه آموزشی رشته مهندسی شیمی آماده کردن دانشجویان برای فعالیت در حرفه های مرتبط با آن است. ارائه برنامه آموزشی مناسب به دانشجویان کمک می کند تا با صنعت ارتباط بهتری برقرار کنند و بتوانند در بهبود وضعیت صنعت و پیشرفت آن در آینده نقش موثرتری داشته باشند. هدف از این مطالعه ارائه راهکارهایی مناسب برای بهبود برنامه آموزشی رشته مهندسی شیمی در دانشگاه های ایران است. با توجه به این موضوع که برنامه درسی مهندسی شیمی بسیار گسترده است و واحدهای درسی آن یکی از وسیع-ترین زمینه ها را برای ظهور مفاهیم علوم پایه فراهم می کند، روش های مختلفی برای ارائه دروس این رشته در دانشگاه های مختلف مطرح شده است. در این بررسی برنامه های آموزشی دانشگاه های برتر دنیا با رتبه های جهانی زیر 100 در رشته مهندسی شیمی از جمله دانشگاه های Yale، Cambridge، California، Imperial، Columbia، Michigan،Penn و Toronto با برنامه های آموزشی دانشگاه های ایرانی مقایسه و در انتها راهکارهای مناسبی برای بهبود برنامه آموزشی دانشگاه های ایرانی ارائه شده است.
کلید واژگان: برنامه آموزشی, واحدهای درسی, سرفصلهای درسی, مفاهیم مهندسی شیمی, آموزش مهندسی شیمیThe goal of chemical engineering education is to prepare the undergraduate students with essential knowledge needed for engineering and managerial jobs in the broad range of chemical engineering disciplines. The aim of this paper is to provide a retrospective glance at the improvement of chemical engineering education inIran. In this paper, the differences on educational programs between Iranian and top chemical engineering schools around the globe, (ranked well below 100) have been discussed and some changes based on national priorities have been proposed in order to improve the program. The results of this study can serve the needs of the national community of educators in chemical engineering education inIran. These changes may help our universities meet the future challengesKeywords: educational program, courses, course syllabus, concepts of chemical engineering, chemical engineering education -
امروزه از فرایندهای غشایی به عنوان یک روش متداول برای تولید نیتروژن با خلوص بالا استفاده می شود. فرآیند جداسازی هوا با استفاده از غشا یک فرایند انعطاف پذیربوده که هزینه سرمایه گذاری و عملیاتی آن بسیار کمتر از فرایندهایی مانند جذب سطحی و فرایندهای تبریدی است. این فرآیند بر پایه شدت تراوش پذیری نسبی اجزای موجود در هوا استوار است و به دلیل اختلاف فشار دو طرف غشا انجام می گیرد. معادلات ریاضی برای مدلسازی و شبیه سازی جداسازی غشایی هوا با استفاده از شبیه سازHYSYS بدون نیاز به برنامه نویسی در خارج از محیط شبیه ساز و همچنین از راه برقراری ارتباط بین نرم افزار Excel وASPEN PLUS بدون نیاز به همگردانی و پردازش چند باره حل شده است. جریان عبوری از غشا به صورت ناهمسو در نظر گرفته شده و شبیه سازی بر اساس مشخصات غشای فیبری توخالی انجام شد. با استفاده از این شبیه سازی می توان درصد جداسازی اجزای موجود در هوا را در دو جریان خروجی از غشا و درصد خلوص هر جریان را تعیین کرد. نتایج حاصل از شبیه سازی به کمک این دو نرم افزار با داده های تجربی موجود مقایسه شده است که تطابق خوبی بین نتایج وجود دارد. روش پیشنهاد شده در این مقاله می تواند در شبیه سازی سیستم های غیر ایده آل مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: شبیه سازی, نرم افزار HYSYS و ASPEN PLUS, غشای فیبری توخالی, جریان ناهمسو, مدل سازی, جداسازی غشایی هواNowadays, membrane processes are widely used for high purity Nitrogen production. Separation of air by membranes is a flexible process in which the investment and operational costs are lower than for example adsorption or cryogenic processes. Such processes are based on relative permeability of air components which are transported by the pressure difference between two sides of the membrane. Mathematical equations for modeling and simulation of membrane air separation were solved by both HYSYS simulator without any need of external programming out of the simulator environment, and linking Excel to ASPEN PLUS without any need for compile or multiple processes. Countercurrent flow conditions through the membrane, and hollow fiber type membrane were assumed to be applicable. By doing such simulation, the separation percentage of air components in two product streams, and also purity percentage of each stream could be determined. Results of simulations by these two industrial simulators were compared with experimental data and a good consistency was reached. The proposed method can be used for simulation of non-ideal systems successfully. -
در این مقاله، سوختن زغال سنگ در بالابر یک بستر سیال گردشی، با در نظر گرفتن هیدرودینامیک جریان های حباب و امولسیون در بستر، به طور جداگانه با نرم افزار ASPEN PLUS، شبیه سازی شده است و نتایج حاصل از آن با نتایج تجربی، مقایسه شده است. با توجه به پدیده های فیزیکی و شیمیایی درگیر در فرآیند، دو زیرمدل سینتیکی و هیدرودینامیکی بر اساس تئوری دو فازی، برای بستر، در نظر گرفته شده است. سینتیک واکنش های مختلف از مقالات متعددی استخراج شده است. در مدل ارایه شده بستر سیال شده به چندین بخش تقسیم شده و با توجه به رژیم جریان در هر بخش، از یک یا مجموعه ای از راکتورهای ایده آل به طور مناسب برای مدل کردن جریان، استفاده شده است. رفتار بستر، به وسیله اندازه گیری غلظت اکسیژن در طول بستر، سنجیده می شود. اعتبار مدل ارائه شده به کمک داده های تجربی، بررسی شده و نتایج حاصل، بیانگر دقت مناسب این مدل در پیش بینی عملکرد راکتور بستر سیال است. نتیجه این مدل سازی و شبیه سازی می تواند در شبیه سازی فرآیندهایی که در آن ها از بستر سیال استفاده می شود، به کار رود.
کلید واژگان: مدل تانک های سری, مدل دینامیک دوفازی, بستر سیال شده, شبیه سازی راکتور, سوختن زغال سنگIn this paper, combustion of char in the riser of circulating fluidized bed was modeled using ASPEN PLUS. Since physical and chemical phenomena are involved in the process, the model integrates the two-phase hydrodynamic sub-model with the reaction sub-model derived from the literature. In the proposed model, the fluidized bed is divided into several sections and the behavior of each section was simulated by a combination of ideal reactor found in the simulator depending on the hydrodynamics of emulsion and bubble phase. The performance of the proposed model is tested against the experimental data reported in the literature. It is shown that this model provides acceptable results in predicting the performance of the fluidized bed reactors. The results of this study can easily be used by industrial simulators to enhance their abilities to simulate the fluidized bed reactor properly. -
بررسی تاثیر مشخصات خوراک بر توزیع محصولات خروجی در یک ریفرومر اتوترمال صنعتی و بهینه سازی آن به وسیله الگوریتسم
-
در این مقاله راکتور متناوب هیدروژناسیون روغن سویا مدلسازی شده است. راکتور فوق از یک مخزن بزرگ همزن دار دو جداره تشکیل شده که برای مدلسازی آن باید مدل هیدرودینامیکی با مدل سینتیک واکنشهای شیمیایی اصلی بطور همرمان مورد بررسی قرار گیرد. اطلاعات سینتیکی مورد نیاز برای حل سیستم معادلات جرم و انرژی راکتور از روی داده های تجربی موجود در منابع علمی استخراج گردیده است نتایج مدل بسط یافته شده با داده های تجربی حاصل از راکتور هیدروژناسیون روغن سویا مورد مقایسه قرار گرفته و تطابق خوبی بین داده های تجربی و پیش بینی مدل بدست آمده است. نتایج این مطالعات می تواند در طراحی، بهینه سازی و پیش بینی خواص روغن تولید شده دراین نوع راکتورها مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: روغن سویا, هیدروژناسیون, سینتیک واکنش, طراحی محصول, مدلسازی راکتور -
با توجه به میزان انتقال حرارت بهبود یافته، یکنواختی بسترکاتالیست و عدم مقاومت نفوذ در راکتورهای بستر سیال، استفاده از این نوع راکتورها در تولید گاز هیدروژن با استفاده از فرایند تبدیل کاتالیستی متان در مجاورت بخار آب مناسب به نظر می رسد. در این پژوهش، مدلی ارایه شده تا بتوان با استفاده از شبیه سازهای موجود و ساختار هیدرودینامیکی بستر سیال، رفتار راکتور کاتالیستی متان را به عنوان یک راکتور غیر ایده آل در مجموعه یک فرایند پیچیده پیش بینی کرد. نتیجه های به دست آمده از شبیه سازی این مدل در محیط نرم افزار 3.1 Hysys با داده های تجربی در تعداد تقسیم های کم تر برای این فرایند مطابقت بسیار خوبی دارد و در مقایسه با مطالعات اخیر در این زمینه نتیجه های بهتری را نشان می دهد.
کلید واژگان: شبیه سازی, Hysys, بستر سیال, تبدیل کاتالیستی متان -
در این مقاله، یک مدل دو فازی که در آن راکتور بستر سیال به دو فاز حباب و امولسیون تقسیم شده و واکنش در هر دو فاز حباب و امولسیون در نظر گرفته شده، ارایه شده است. فاز امولسیون به چند راکتور اختلاط کامل و فاز حباب به چند راکتور قالبی که به طور متوالی قرار گرفته اند تقسیم شده اند. برای محاسبه های هیدرودینامیکی بستر سیال از مدل دو فازی دینامیک استفاده شده است. همچنین معادله های ممان برای سینتیک واکنش پلیمریزه شدن در نظر گرفته شده اند. نتیجه های حاصل از حل مدل و داده های تجربی برای اندیس ذوب پلیمر و مقدار پلیمر تولیدی با هم مقایسه شده و تطبیق خوبی با یکدیگر دارند. نتیجه ها نشان می دهند که حدود 20 درصد از کل پلیمر تولید شده در راکتور، در فاز حباب تولید می شود.
کلید واژگان: بستر سیال, پلیمریزاسیون اتیلن, زیگلر- ناتا, مدل سازی راکتور, معادلات ممان -
در این مقاله قسمت سنتز واحد اوره (بخش فشار بالا) با استفاده از ترکیب نرم افزارهای برنامه نویسی و فرایندی شبیه سازی شده است. معادله دوگانه ویلسون-گاز ایده آل با تصحیح اعمال شده بر ضریب های دوتایی به عنوان معادله حالت استفاده شده است که نتیجه های خوبی را برای کل فرایند، به جز کمپرسور به همراه دارد. در شبیه سازی کمپرسور از معادله حالت (PR (Peng-Robinson استفاده شده است. واحد های موجود در فرایند سنتز به غیر از راکتور با استفاده از مدول های استاندارد موجود در کتابخانه HYSYS شبیه سازی شده است. راکتور غیر ایده آل موجود در این فرایند با استفاده از مدل راکتورهای به طور کامل مخلوط شونده پشت سر هم شبیه سازی شده است. رابطه ثابت تعادل با دما در مورد واکنش تعادلی آمونیم کربامات با در نظر گرفتن ترکیب گاز خروجی راکتور موجود و داده های موجود در مراجع تصحیح شده است. مقایسه نتیجه های شبیه سازی قسمت های متفاوت با نتیجه های عملیاتی واحد اوره صنعتی تطابق خوبی را نشان می دهد.
کلید واژگان: بخش سنتز واحد اوره, شبیه سازی فرایند, مدل سازی راکتور, واکنش ناهمگن
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.