به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب شکوفه طیبی

  • محمدحسین اقبال احمدی*، شکوفه طیبی

    موضوع تحقیق:

    کلیسناسیون کک نفتی فرآیندی شیمیایی است که طی آن کک نفتی به علت بالا رفتن حرارت، رطوبت و مواد احتراق پذیر فرار را از دست می دهد و در نهایت ارتقای خواص فیزیکی کک کلسینه را باعث می گردد. در این مقاله، فرآیند کلسیناسیون کک نفتی توسط کوره دوار بررسی و به کمک روش CFD به صورت دوبعدی مدلسازی می شود. هدف از مدلسازی و شبیه سازی آن، شناخت رفتار دمایی، غلظتی و حرکت سیال گاز داخل کوره است، تا بتوان بر اساس شناخت به دست آمده، طراحی و کنترل آن را به درستی انجام داد.

    روش تحقیق

    برای این منظور از نرم افزار کامسول کمک گرفته شد. کوره دوار کلسیناسیون کک نفتی شامل دو فاز جامد و گاز است که به صورت ناهمسو از کنار هم عبور می کنند. همه فیزیک های پیچیده موجود در سیستم، شامل واکنش های شیمیایی، انتقال حرارت های هدایتی، جابجایی و تشعشعی، انتقال جرم های درون فازی و بین فازی، تبخیر و رهایی مواد از فاز جامد به فاز گاز، ملاحظات آشفتگی جریان و روابط پیچیده آن در نظر گرفته شد. در نتیجه حل مدل به روش المان محدود، تغییرات متغیرهای اصلی شامل دما، غلظت مواد و سرعت سیال در بستر بدست آمد.

    نتایج اصلی

    نتایج نشان داد که تزریق میان بستری هوا نقش مهمی در ایجاد تغییرات در دما (حدود 100 درجه افزایش) و سرعت گرفتن واکنش های احتراق دارد. هم چنین بیشترین دمای کوره 1910 درجه سانتیگراد بدست آمد. تغییرات غلظت مواد در فاز گاز نیز عمدتا در هنگام ورود به بستر و در نواحی نزدیک تزریق میان بستری دیده شد. مقایسه نتایج با کارهای مشابه نشان از دقت بالای مدل سازی انجام شده بود.

    کلید واژگان: کلسیناسیون, کک نفتی, کوره دوار, مدلسازی, CFD}
    Mohammad Hosein Eghbal Ahmadi*, Shokoufe Tayyebi
    Subject

    Petroleum coke calcination is a chemical process during which the petroleum coke loses moisture and volatile combustible materials due to the increase in temperature and ultimately improves the physical properties of the calcined coke. In this study, A 2-Dim model was developed for the petroleum coke calcination process via rotary kiln using the CFD approach. Understanding the temperature, concentration, and fluid movement behavior are the main goals for developing the simulation model, by using which the rotary kiln control and design can be performed.

    Methodology

    Comsol Multiphysics was applied to develop the simulation model. Petroleum coke rotary kiln calcination consists of two solid and gas phases, which cross each other counter-currently. All governing physics in the system, including chemical reactions, heat transfer via conduction, convection, and radiation, intra-phase and interphase mass transfer, evaporation or evolution of components from the solid phase into the gas phase, fluid turbulency and all complex relationships were considered. Using the finite element method, the governing equations of the model were solved, and consequently, the variation of temperature, components concentration, and fluid velocity was calculated.

    The main results

    It is concluded that tertiary air injection significantly affects the temperature profile and combustion reactions in the bed (About 100 degrees increase in temperature). In addition, the maximum temperature of 1910 °C has been achieved in the kiln. Concentration changes of components in the gas phase were also seen mainly in the bed entrance and in the areas near the tertiary air injection. Comparing the results with similar works showed the high accuracy of the developed model

    Keywords: Calcination, Petroleum Coke, Rotary kiln. Modeling, CFD}
  • حمید کرمی، سعید سلطانعلی*، شکوفه طیبی
    موضوع تحقیق

    در ده های اخیر روش های بهینه سازی مبتنی بر پدیده های طبیعی به دلیل عدم نیاز به انجام محاسبات سنگین ریاضی، عدم وابستگی به نقاط انتخابی اولیه و قابلیت بهینه سازی نسبت به سایر روش ها، در زمینه بهینه سازی ترکیبی جایگاه ویژه ای پیدا کرده است. علاوه بر این شبکه عصبی مصنوعی به عنوان یکی از ابزار قدرتمند هوش مصنوعی در شبیه سازی فرایندها به کار برده می شود. به کارگیری شبکه عصبی برای مدل سازی  فرایند آلکیلاسیون متاکروزل با ایزوپروپانول و روش فرا ابتکاری در به دست آوردن شرایط بهینه برای کاتالیست و واکنش می تواند گام موثری، در جهت انجام فرایند با بازده بالا فراهم سازد.

    روش تحقیق

    در این پژوهش شبکه عصبی برای پیش بینی فرایند آلکیلاسیون متاکروزل با ایزوپروپانول و الگوریتم کلونی زنبورهای عسل به منظور بهینه سازی بازده فرایند به کار گرفته شد. شبکه عصبی طراحی شده دارای 5 نرون در لایه پنهان می باشد. به منظور بررسی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی تبدیل متاکروزل و گزینش پذیری آن به تیمول در فرایند آلکیلاسیون متاکروزل با ایزوپروپانول 120 داده استفاده شد. در این فرایند، سرعت فضایی (WHSV)، فشار و دما، به عنوان متغیرهای ورودی و تبدیل متاکروزل و گزینش پذیری تیمول به عنوان متغیرهای خروجی شبکه عصبی در نظر گرفته شده است.

    نتایج اصلی

    سیستم شبیه سازی طراحی شده با ضریب رگرسیون (R2) بالاتر از %97.5، نشان دهنده دقت بالای شبکه عصبی طراحی شده برای این فرایند می باشد. میزان بیشینه بازده این فرایند با استفاده از الگوریتم کلونی زنبورهای عسل  28.9%   با متغیرهای قابل تنظیم  h-10.062 WHSV=، فشار  bar1.5 و دمای C 300 حاصل شد. هم چنین برای دستیابی به کارایی بهتر الگوریتم بهینه سازی، مقادیر مطلوب ضریب شتاب و جمعیت زنبورها با آزمون سعی و خطا 100 و 10حاصل شد.

    کلید واژگان: شبکه عصبی مصنوعی, الگوریتم کلونی زنبورها, بهینه سازی, آلکیلاسیون متاکروزل, تیمول}
    Hamid Karami, Saeed Soltanali*, Shokoufe Tayyebi
    Research subject

    In recent decades, hybrid optimizations methods based on natural phenomenon have placed special position according to their capabilities in finding optimal solutions without expensive computational loads and disassociation on choosing initial points. Artificial Neural Network is used as one of the powerful tools of Artificial Intelligence for process simulation. The employment of the neural network in the modeling of m-Cresol alkylation process of with isopropanol as well as meta-heuristic methods in obtaining the optimal conditions for the catalyst and the reaction can prepare an effective step towards a high efficiency process.

    Research approach

     In the present study, the artificial neural network is applied to model alkylation of m‐Cresol with isopropanol process. In addition, the bee colony is employed in order to optimize the process yield. To verify its performance, the proposed method is used in prediction of the m‐Cresol conversion and Thymol selectivity of the alkylation process with isopropanol 120 data. In this process, the input variables are Weight Hourly Space Velocity (WHSV), pressure and temperature; m-cresol conversion and thymol selectivity are considered as the output variables of the neural network. Five hidden neurons are considered for the proposed neural network. 120 data is used to train the neural network. The meta-heuristic approach based on bee colony (BC) is applied to maximize the yield of the process.

    Main results

    The results confirm that the proposed method develops the accurate model with an R2 value of greater than 97.5%. The maximum yield is obtained 28.9% by bee colony algorithm with adjustable variables that are WHSV of 0.062 hr-1, the pressure of 1.5 bar and the temperature of 300oC. In addition, in order to achieve the better performance of the optimization algorithm, the appropriate values of acceleration coefficient and population size are chosen 100 and 10 during the trial-and-error phase.

    Keywords: Artificial Neural Network, Bee Colony Algorithm, Optimization, Alkylation of m‐Cresol, Thymol}
  • راضیه احمدی، زینب حجار *، علیمراد رشیدی، شکوفه طیبی، سعید سلطانعلی
    در فرآیند احتراق سوخت، به دلیل وجود ناخالصی های موجود و عدم انجام احتراق کامل، گازهای خروجی از محفظه احتراق با محصولات جانبی مضر مثل مونوکسید کربن، اکسیدهای نیتروژنNOx، هیدروکربن های نسوخته HC و دوده همراه می-شوند. با توجه به بحث استانداردهای زیست محیطی و همچنین بهینه سازی مصرف سوخت، تحقیق در مورد سوخت هایی با فرآیند احتراق نسبتا کامل و تمیز منطبق با استانداردهای زیست محیطی، یکی از مسائل مورد توجه در مبحث احتراق می باشد. از میان روش نوین، می توان به استفاده از افزودنی ها و کاتالیست ها در سوخت اشاره کرد. این افزودنی ها می توانند مسیر انجام واکنش را تغییر داده و آن را از مسیری پیش ببرند که منجر به تکمیل فرایند و دستیابی به حداکثر انرژی آزاد شده توسط سوخت شود. در این تحقیق، به مروری بر انواع نانوافزودنی های آلی و معدنی، تاثیر آنها بر پارامترهای سوخت و کیفیت سوختن می پردازیم.
    کلید واژگان: اکسیدهای نیتروژن(NOx), دیزل, سوخت, نانوافزودنی ها, نانو کاتالیست ها}
  • محمدحسین اقبال احمدی، سیدجاوید روییایی*، شکوفه طیبی
    در این مقاله روشی جدید برای مدل سازی به کمک منطق فازی با دیدگاه ممدانی معرفی می شود که در آن از مفهومی نوین به نام ترکیب درصد فازی استفاده شده است. متغیر ترکیب درصد فازی تلاش می کند متغیرهای ترکیب درصد فرآیند را ادغام و تحت یک متغیر ارائه نماید. بدین ترتیب، یکی از مشکلات روش ممدانی که تعداد قوانین بالای آن می باشد، تا حد زیادی برای برخی سیستم ها مرتفع می شود. به کمک روش پیشنهادی می توان بسیاری از فرآیندهای پیچیده با تعداد متغیر زیاد که متغیر ترکیب درصد در بین آنها دیده می شود را با دقت مناسبی مدل کرد، بدون اینکه وارد پیچیدگی های حل انواع گوناگون معادلات ریاضی و محاسبه پارامترهای مختلف شد. برای نشان دادن قابلیت های روش، آن را برای مدل سازی فازی تبخیر ناگهانی یک برش نفتی استفاده کرده و نشان داده شده که می توان با دقت بالای 85% و با تعداد قوانین کاهش یافته، خروجی های مدل در نظر گرفته شده را بدون انجام بهینه سازی پیش بینی کرد.
    کلید واژگان: مدل سازی فازی ممدانی, تبخیر ناگهانی (جداسازی تعادلی) نفت خام, ترکیب درصد فازی, قوانین فازی, منطق فازی}
    Mohammad Hosein Eghbal Ahmadi, Sayed Javid Royaee *, Shokoufe Tayyebi
    In this paper, a novel modeling method is presented using Mamdani fuzzy approach by introducing a new fuzzy concept, named Fuzzy Composition Variable. Fuzzy Composition Variable tries to combine the mole (or mass) fraction variables of the model in one variable. This variable tackles the problem of a high number of fuzzy rules when using Mamdani approach. The proposed method is capable of modeling complex systems with a large number of variables (including molar composition) with an acceptable performance, bypassing solving various types of mathematical equations governing the system and calculating several parameters. To demonstrate the capabilities of the proposed approach, it was implemented to modeling the equilibrium flash separation of crude oil. The overall prediction accuracy of the model (with a manageable number of rules) was obtained more than 85%, without using an optimization procedure.
    Keywords: Mamdani Fuzzy Modeling, Equilibrium Separation of Crude Oil, Fuzzy Composition Variable, Fuzzy Rules, Fuzzy Logic}
  • زینب حجار، شکوفه طیبی، سعید سلطانعلی
    بدلیل اهمیت نانو ساختارهای MoS2 در نانوتکنولوژی و خصوصا درفرآیند HDS، اثر اندازه روی ساختار این دسته از نانومواد و خواص مرتبط آن در این مطالعه بررسی می شود و ماهیت فازها و سایت های فعال این ساختارها ارزیابی شده تا در طراحی و ساخت کاتالیست های جدید و بهینه کردن عملکرد آن ها استفاده شود. در این مطالعه، برای اولین بار از تصاویر STMهمراه با محاسبات DFT برای تهیه نقشه و دسته بندی ساختارهای اتمی MoS2 بعنوان تابعی از اندازه استفاده می شود. یک وابستگی بسیار زیاد در ساختار الکترونی و مورفولوژی به اندازه و یک گذار ساختاری در اندازه های مشخصی از کلاسترها مشاهده گردید که نشان داد ساختار لبه و در نتیجه خواص کاتالیستی مرتبط با آن بسیار به اندازه کلاسترها وابسته است. در قسمت آخر، مسیر واکنش روی این لبه های وابسته به اندازه بررسی گردید و مشخص شد که مسیر DDSروی لبه سولفور و مسیر HYDروی لبه مولیبدن انجام می گردد. از نتایج حاصل می توان با کنترل شرایط درسنتز نانوکلاسترها با اندازه مطلوب، بالاترین فعالیت کاتالیستی را بدست آورد و راندمان فرآیند را بالا برد.
    کلید واژگان: نانو ساختارهای MoS2, تصاویر STM, ساختار الکترونی, مورفولوژی}
  • فاطمه جدا، شکوفه طیبی، محمدحسین اورعی غلامی
    در کار حاضر، الگوریتمی برای بهینه سازی مبدل حرارتی پره-صفحه ای با استفاده از کمینه کردن نرخ رشد آنتروپی، هزینه کل سالیانه و ترکیبی از آن دو ارائه شد. از الگوریتم تکاملی PSO برای بدست آوردن جوابهای بهینه استفاده شد. ابتدا نرخ رشد آنتروپی به تنهایی به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شد و در ادامه هزینه کل سالیانه مبدل بعنوان تابع هدف بهینه سازی انتخاب گردید. طول مبدل، فرکانس پره، تعداد لایه های عبور جریان، طول پره، ارتفاع پره و ضخامت پره متغیرهای تصمیم گیری هستند. نتایج حاکی از آن است که تابع هدف هزینه به مراتب سریعتر و بهتر از نرخ رشد آنتروپی به جواب بهینه دست می یابد. بنابراین، ترکیب نرخ رشد آنتروپی و هزینه بعنوان تابع هدف نهایی برگزیده شد. لازم به ذکر است که دستیابی به بار حرارتی مشخص بعنوان محدودیت بهینه سازی لحاظ شد.
    کلید واژگان: مبدل حرارتی پره صفحه ای, بهینه سازی, الگوریتم PSO, هزینه کل سالیانه, نرخ رشد آنتروپی}
    In this paper, an algorithm is presented to optimize a PFHE through minimizing three different objective functions: the number of entropy generation unit, total annual cost (TAC) and combined entropy generation and TAC. First, Minimization of total number of entropy generation units for specific heat duty requirement under given space restrictions and minimization of TAC are considered as objective functions using Particle swarm optimization (PSO) and are treated individually. Heat exchanger length, fin frequency, numbers of fin layers, lance length of fin, fin height and fin thickness or different flow length of the heat exchanger are considered for optimization. The result show that if TAC is selected as an objective function, the rate of convergence and optimization will be improved, then sum of entropy generation and cost was selected as the best candidate for objective function.
    Keywords: Plate fin Heat Exchanger, optimization, particle swarm optimization, total annual cot, entropy generation units}
  • شکوفه طیبی
    طراحی یک سیستم عیب یاب دقیق، نقش بسزایی در افزایش ایمنی و کیفیت محصولات فرآیند دارد. با توجه به اهمیت موضوع، محققان به منظور تشخیص عیب، روش های متعددی را ارائه داده اند. در این مقاله، به طراحی سیستم عیب یاب بر اساس منطق فازی که مبتنی بر دانش فرایند و مستقل از مدل است، پرداخته شده است. در این بررسی، به منظور دستیابی به دقت بالاتر در تشخیص عیوب، مقادیر بهینه پارامترهای توابع تعلق فازی با الگوریتم ژنتیک به دست آمده است. به منظور بررسی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، به عیب یابی فرآیند تبدیل هپتان به تولوئن پرداخته شده است. نتایج ارائه شده نشان می دهد که سیستم عیب یاب طراحی شده، توانایی تشخیص چهار عیب هم زمان را دارد.
    کلید واژگان: تشخیص و شناسایی عیب, منطق فازی, الگوریتم ژنتیک, فرایند تبدیل هپتان به تولوئن}
    Shokoufe Tayyebi
    The design of accurate fault diagnosing systems aides process safety and also improves product quality. Therefore، in recent years، many researchers have conducted work on this topic and suggested various techniques for fault detection and diagnosis. In this paper، the fuzzy system based on knowledge of the process has been proposed for fault detection and diagnosis. In order to improve the performance of the diagnoser system، the genetic algorithm has been used to optimize membership function parameters of fuzzy diagnosis system. To test the performance of the proposed diagnose system، toluene production plant was used. The simulation results indicate that the proposed algorithm is capable of diagnosing various combinations (from two to four simultaneous faults) of simultaneous faults.
    Keywords: Fault detection, diagnosis, Fuzzy logic, genetic algorithm, Toluene production process}
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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال