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
مقالات رزومه:

دکتر محمد تقی صادقی

  • Hamid Mohammad Soleimani, Mohammad Sadeghi *
    In recent years, nanoparticles have attracted great attention in the oil and gas industry, while one of the most applicable nanoparticles is nanoclay, especially in drilling, which enhances the rheology of the drilling fluids. However, the experimental analysis of nanoclay in EOR processes was rarely investigated. One of the main parameters that play an important role in the success of the EOR process is nanoclay stability. This research focuses on the comprehensive stabilization analysis of montmorillonite nanoclay in the presence of surfactants (SDS, CTAB) and KCl. Sets of experiments such as nanofluid preparation, nanofluid stability via imaging analysis, DLS and Zeta potential, XRD and SEM analysis, and clay swelling tests were performed in this research. All of the experiments were done at ambient pressure and temperature. Four different nanoclay concentrations (0.1, 0.25, 0.5, and 1 weight percentages) and surfactant concentrations of 0.5 are applied. Ultimately, the experiments’ results confirm the nanoclay’s stability in the presence of the surfactant employed in the study that lasted 24 hours. It is found that the optimum nanoclay concentration during the stability experiments is 0.1.
    Keywords: Nanoclay, Stabilizer, Stability, Montmorillonite
  • محمد نوری، محمدتقی صادقی*، علیمراد رشیدی

    با افزایش حفاری های فراساحل برای استخراج نفت، بهره برداری و حمل ونقل نفت و فرآورده های نفتی، از سویی ریسک ریزش نفت و پساب های نفتی در محیط دریایی افزایش قابل ملاحظه ای داشته از سوی دیگر جداسازی سهل، قابل کنترل و اقتصادی آب همراه نفت با تکنولوژی های جدید ضرورت یافته است. ریزش نفت و پساب های نفتی اثر فاجعه آمیزی بر اکوسیستم و محیط زیست داشته و جداسازی آب همراه نفت با روش های سنتی هم مستلزم مصرف مواد شیمیایی گرانقیمت می باشد. طی چند سال گذشته توسعه مواد ترشونده خاص برای جداسازی آب و هیدروکربن توجه زیادی از پژوهش گران را به خود معطوف داشته و پژوهش گران زیادی مواد با ترشوندگی گزینشی که آب گریز/روغن دوست یا آب دوست/روغن گریز ساخته اند که می تواند برای جداسازی یک فاز انتخابی از مخلوط آب و چربی (روغن، هیدروکربن و نفت) استفاده شوند. در پژوهش حاضر نیز امکان استفاده از اکسید تنگستن به عنوان یک پوشش روی مش استیل ضدزنگ به منظور بررسی امکان تغییر ترشوندگی مش و استفاده از آن جهت جداسازی گزینشی یکی از فازهای آب یا هیدروکربور از مخلوط آنها بررسی شد. بدین منظور طرفین مش 5 میکرون استیل ضدزنگ با روش هیدروترمال پوشیده از اکسید تنگستن نانوساختار شد. اندازه گیری زاویه تماس آب و روغن روی این مش نشان داد که مش مرطوب در هوا آب دوست و هنگامی که زیر آب قرارگیرد روغن گریز می شود. در نتیجه چنین رفتار ترشوندگی، این مش می تواند برای جداسازی مخلوط های آب و نفت (روغن) به کار رود. به منظور ساخت آن، یک قطعه مش فولادی ضدزنگ در اتوکلاوی با پوشش داخلی تفلونی حاوی mL 250 میلی لیتر محلول آبی تنگستات سدیم هیدراته، اسیدکلریدریک و اسید اگزالیک قرار داده شد. پس از h 3 قرارگیری اتوکلاو در آون با دمای C° 180 و به دنبال آن خنک شدن در دمای اتاق، قطعه مش فولادی با اتانول و آب شستشو داده شد و پس از خشک شدن، برای حدود h 1 در کوره C° 350 کلسینه شد. ترشوندگی فیلتر آب دوست- در زیر آب روغن گریز نیز با اندازه گیری زاویه تماس استاتیک ارزیابی شد. سازوکار رفتار ترشوندگی فیلتر ساخته شده عمدتا به ساختار سلسله ای پوشش نانو ذرات سطح و زبری نسبی آن مربوط بوده و از این رو خاصیت آب دوستی سطح افزایش یافت. آنالیزهای EDS پوشش تشکیل شده برروی مش و تصاویر FE-SEM و TEM فیلتر ساخته شده همگی حاکی از ایجاد پوشش نانوساختار WO3 در دو طرف مش استیل ضدزنگ هستند.

    کلید واژگان: اکسید تنگستن, نانوساختار, ترشوندگی, مش استیل ضدزنگ, پوشش, هیدروترمال
    Mohammad Nouri, Mohammadtaghi Sadeghi *, Alimorad Rashidi

    With the increase of offshore drilling for oil extraction, exploitation and transportation of oil and oil products, on one hand, the risk of oil spills and oily waste water in the marine environment has increased significantly, on the other side, easy, controllable and economical modern methods for oil-water separation has become necessary. Oil spills and oily waste water have a disastrous effect on the ecosystem and environment, and the separation of crude oil associate water by traditional methods also requires the use of expensive chemicals. During the past few years, the development of special wetting materials for the separation of water - hydrocarbons has attracted much attention from researchers, and many researchers have created materials with selective wettability that are hydrophobic/oleophilic or hydrophilic/oleophobic, which can be used to separate a selective phase from an oil (hydrocarbons, petroleum, fats)-water mixture. In the current research, the possibility of using nonostructure tungsten oxide as a coating on stainless steel mesh is investigated in order to check the possibility of changing the wettability of the mesh and using it to selectively separate one of the water or hydrocarbon phases from their mixture. For this purpose, both sides of the 5 micron stainless steel mesh were coated with nanostructured tungsten oxide by hydrothermal method. The measurement of the contact angle of water and oil on this mesh showed that the wet coated mesh is hydrophilic in air and becomes oil-repellent when submerged. Due to such wetting behavior, this mesh can be used to separate oil and water mixtures. A piece of stainless steel mesh was placed in an autoclave with an inner Teflon coating containing 250 mL of an aqueous solution of hydrated sodium tungstate, hydrochloric acid, and oxalic acid. The autoclave was placed in an oven at 180°C for 3 hours. After cooling to room temperature, washing with ethanol and Water and drying, it was roasted in an electrical furnace of 350°C for about an hour. The wettability of the hydrophilic and underwater oleophobic filter was also evaluated by measuring the static contact angle. The wetting behavior mechanism of the constructed filter is mainly related to the hierarchical structure of the nano-spherical coating of the surface and its relative roughness, and hence the hydrophilicity of the surface increased. The EDS analysis of the coating formed on the mesh and the FE-SEM and TEM images of the fabricated filter all indicate the formation of WO3 nanostructured coating on both sides of the stainless steel mesh.

    Keywords: Tungsten Oxide, Nanostructure, Wettability, Stainless Steel Mesh, Coating, Hydrothermal
  • مسعود بهاور، محمدتقی صادقی*

    فرآیندهای تزریق دی اکسید کربن از جمله روش های موثر در ازدیاد برداشت نفت است. یک پارامتر کلیدی در طراحی پروژه تزریق دی اکسید کربن حداقل فشار امتزاجی است. از نقطه نظر تجربی، به طور معمول آزمایش لوله قلمی حداقل فشار امتزاجی را تعیین می کند. از آنجا که این آزمایش بسیار پرهزینه و زمان بر است، معمولا روش های سریع و قوی دیگر برای تعیین حداقل فشار امتزاجی مورد تقاضا است. در این تحقیق دو مدل جدید برای پیش بینی حداقل فشار امتزاجی نفت و دی اکسید کربن خالص و ناخالص و هم چنین اثر ناخالصی ها بر حداقل فشار امتزاجی ارایه شده است. از شبکه عصبی و رگرسیون ماشین بردار پشتیبان به منظور طراحی شبکه برای پیش بینی حداقل فشار امتزاجی استفاده شده است. این شبکه ها توسط داده های معتبر شامل متغیرهای مستقل آموزش داده شده اند. دقت متوسط مقادیر پیش بینی شده برای شبکه عصبی برحسب مقدار ضریب تعیین  و مقدار میانگین خطای مربع، 9863/0 و 0018/0 می باشد. این مقادیر برای رگرسیون ماشین بردار پشتیبان به ترتیب 9870/0 و 0017/0 می باشد. علاوه بر این، مدل های جدید می توانند برای پیش بینی حداقل فشار امتزاجی نفت دی اکسید کربن ناخالص در غلظت های بالای اجزای غیر از دی اکسید کربن (تا 100% برای متان و 50% برای سولفید هیدروژن) مورد استفاده قرار گیرند.

    کلید واژگان: ازدیاد برداشت, حداقل فشار امتزاجی, شبکه عصبی, رگرسیون ماشین بردار پشتیبان
    Masoud Bahavar, MohammadTaghi Sadeghi *

    CO2 injection processes are among the effective methods for enhanced oil recovery. A key parameter in the design of CO2 injection project is the minimum miscibility pressure (MMP). From an experimental point of view, slim tube displacements test routinely determines the MMP. Because such experiments are very expensive and time-consuming, searching for fast and robust methods for determination of MMP is usually requested. The Neural Network (NN) and Support Vector Machine Regression (SVM) were used to designs networks for estimation MMP. The Networks Trained by trusted data including independent variables. The validity of these new models were successfully approved by comparing the models results to the pure and impure experimental slim-tube CO2-oil MMP and the calculated results for the common pure and impure CO2-oil MMP correlations. The average accuracy of the predicted values for the neural network in terms of coefficient of determination (R2) and mean square error (MSE) are 0.9863 and 0.0018. These values for the SVM regression are 0.9870 and 0.0017, respectively. In addition, the new models could be used for predicting the impure CO2-oil MMP at higher fractions of non-CO2 components (Up to 100% for methane and 50% for hydrogen sulfide).

    Keywords: Enhanced oil recovery, MMP, Neural network, SVM, Support Vector Machine Regression
  • اسمائیل اکبری، احد قائمی*، محمدتقی صادقی

    در این پژوهش ماندگی فاز گاز در یک راکتور ستون حبابی گاز مایع همزن دار به طور تجربی مورد مطالعه قرار گرفت. برای انجام آزمایش های تجربی از یک ستون حبابی همزن دار به ارتفاع 54 سانتی متر و قطر 4/10 سانتی متر استفاده شد. سامانه های مورد مطالعه شامل آب هوا، گازوییل هوا و روغن موتور بهران هوا بودند. آزمایش ها در بازه دور 400-50 دور بر دقیقه همزن انجام شده است. براساس مدل پای باگینگهام یک مدل نیمه تجربی برای ماندگی فاز گاز ارایه شد. نتیجه ها نشان داد با افزایش گرانروی از 001/0 به 0136/ ماندگی گاز به علت چسبندگی بالای حباب ها در گرانروی بالا و همچنین بزرگ ترشدن اندازه حباب ها در خروجی از توزیع کننده از 041/0 به 033/0 کاهش می یابد. در بین سامانه های انتخاب شده بیش ترین مقدار ماندگی فاز گاز برای سامانه گازوییل هوا به دست آمد. همچنین نتیجه ها نشان داد که در مواد با گرانروی پایین کاهش ماندگی فاز گاز به دلیل ایجاد حرکت گرداب ه ای مایع و کانالیزه شدن هوا توسط همزن می باشد. بهترین دور همزن برای افزایش ماندگی فاز گاز در آب و گازوییل 150 دور بر دقیقه و در روغن موتور بهران در 400 دور بر دقیقه به دست آمد.

    کلید واژگان: ستون حبابی, ماندگی فاز گاز, گرانروی, کشش سطحی, همزن
    Esmaeil Akbari, Ahad Ghaemi *, MohammadTaghi Sadeghi

    In this study, gas phase holdup in a gas-liquid bubble column reactor was experimentally studied. To conduct experiments, a bubble column with a height of 54 cm and a diameter of 10.4 cm was applied. The studied systems include water-air, Gasoline-air, and Behran oil-air. Experiments were carried out in the range of 400-50 rpm agitator. Based on the Buckingham π theorem, a semi-experimental model for gas phase holdup was presented. The results showed that with increasing viscosity from 0.001 to 0.0136 gas phase holdup loss due to high adhesion of bubbles at high viscosity and also the increase of bubble size at the output from the distributor decreases from 0.41 to 0.333. Among the selected systems, the gas phase holdup of the gas-air system was maximized. The results also showed that in materials with low viscosity, the gas phase reduction was due to the formation of liquid vortex movement and air canalization by the agitator. The best agitator speed to increase the gas phase holdup at water and oil are 150 and 400 rpm, respectively.

    Keywords: Bubble column, gas phase holdup, Viscosity, Surface tension, agitator
  • سمانه بورد، محمدتقی صادقی*، عزت الله کاظم زاده، روح الدین میری

    بازیافت نفت و ثمر بخشی پروژه های ازدیاد برداشت، از جمله تزریق آب مهندسی شده، تحت تاثیر گروهی از عوامل مانند ترکیبات نفت، ترکیبات آب تزریقی، درصد تخلخل، قابلیت عبوردهی، ترکیب مینرالوژی سنگ، توزیع فضای متخلخل، اندازه منافذ و درصد اشباع آب و نفت است. نحوه عملکرد و سازوکار تزریق آب مهندسی شده به مخزن کربناته همواره با ابهامات فراوانی روبرو بوده است. در این مطالعه با بررسی یکی از عوامل موثر نظیر ترکیبات قطبی نفت و اثرات متقابل فیزیکی-شیمیایی آن در طول فرآیند تولید، این دسته ابهامات بیشتر مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. وجود اجزای قطبی در نفت خام بر فعل و انفعالات اتفاق افتاده در سه فاز و در نتیجه تغییر ترشوندگی اثر می گذارد. در این مطالعه، آزمایش های اندازه گیری زاویه تماس، کشش بین سطحی و فرآیند آشام خود به خودی روی نمونه هایی از مغزه آهکی انجام شده است. بدین منظور مغزه ها با شرایط یکسان، در نفت های متفاوت از نظر درصد ترکیبات قطبی اشباع شده است. و در مجاورت ترکیبات مشخصی از یون های فعال در آب مهندسی شده قرار گرفته اند. در این خصوص با استفاده از نتایج گردآوری شده می توان نحوه شرکت در واکنش و میزان اثرگذاری ترکیبات قطبی نفت را تفسیر و بررسی نمود. نتایج حاصل بیانگر این است که میزان تولید نفت در اثر تزریق آب و سرعت تغییر ترشوندگی، وابسته به نوع ترکیبات قطبی نفت، اثرات متقابل آنان با آب شور و سطح سنگ و غلظت بهینه این نوع ترکیبات است. بنابراین با شناسایی دقیق عوامل موثر بر ثمر بخشی فرآیند تزریق آب مهندسی شده، می توان مخازن بالقوه را پیش گزینی کرد.

    کلید واژگان: آب مهندسی شده, ازدیاد برداشت, ترکیبات اسیدی نفت, درصد آسفالتین نفت, ترکیبات یونی
    Samaneh Bovard, Mohammad Taghi Sadeghi *, Ezatollah Kazemzadeh, Rohaldin Miri

    Reservoir oil recovery and efficiency of EOR projects include designed water injection influenced by factors such as oil composition, porosity, permeability, rock mineral composition, porous space distribution, and pore size. The injection of designed water into the carbonate reservoir has always faced many ambiguities. This category of ambiguities has been further investigated and analyzed in this study by examining one of the influential factors, such as polar compounds of oil and its Physico-chemical interactions during the production process. Polar components in crude oil affect the electrostatic interactions at the mineral surfaces, affecting the wettability conditions. This study performed experiments measuring contact angle and spontaneous vascular process on limestone samples. For this purpose, cores with the same conditions are saturated in different oils regarding the percentage of polar compounds. Moreover, they are adjacent to specific components of active ions in designed water. In this regard, using the collected results, we can interpret and study how to participate in the reaction and the effectiveness of polar compounds in the oil. The results show that the amount of oil production due to water injection depends on the chemical composition of the oil and the interaction between water and oil, and in addition to the amount of asphaltene in the oil, it is also affected by the amount of organic carboxylic acids in crude oil.

    Keywords: Smart Water, EOR, Petroleum acidic compounds, Petroleum asphaltene, Ionic compounds
  • سمانه بورد، محمدتقی صادقی*، عزت الله کاظم زاده، روح الدین میری

    تزریق آب هوشمند به مخزن کربناته همواره با ابهامات فراوانی روبرو بوده است. در این مطالعه با بررسی یکی از عوامل موثر نظیر ترکیبات یونی فعال در آب هوشمند این دسته ابهامات بیشتر مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. واکنش بین سه فاز، نفت، سنگ و آب شور که منجر به تغییر ترشوندگی می شود نیازمند وجود ترکیبات یونی فعال در آب هوشمند و ترکیبات فعال در نفت است. وجود این ترکیبات در غلظت های مطلوب عامل موثر انجام واکنش های تبادل یونی و بدنبال آن تغییر در حالت ترشوندگی است. در حقیقت، غلظت بهینه یون های فعال منجر به تشکیل یک فیلم آب پایدار و تغییر در ترشوندگی سنگ می شود. در این مطالعه، آزمایش های اندازه گیری زاویه تماس و فرآیند آشام خودبه خودی روی نمونه هایی از مغزه آهکی انجام شده است. بدین منظور، مغزه ها با شرایط یکسان در مجاورت ترکیبات مختلفی از یون های فعال در آب هوشمند قرار گرفته اند. در این خصوص با استفاده از نتایج گردآوری شده می توان نحوه اثرگذاری ترکیبات فعال آب هوشمند و میزان تاثیر آن را تفسیر و بررسی نمود. همچنین، می توان نتیجه گرفت که کاتیون ها در حضور یون سولفات به اندازه حداقل غلظت موجود در آب دریا می توانند عملکرد مثبتی داشته و راندمان قابل قبول و بیشتری نسبت به غلظت های چند برابری یون سولفات در آب دریا در شرایط آزمایشگاهی داشته باشند.

    کلید واژگان: آب هوشمند, ازدیاد برداشت, آشام خودبه خودی, ترکیبات یونی, سیلاب زنی هوشمند
    Samaneh Bovard, Mohammad Taghi Sadeghi *, Ezatollah Kazemzadehe, Rohaldin Miri

    The process of injecting smart water into carbonate reservoirs has always faced many challenges. In this study, by examining one of the effective factors such as ionic compounds active in smart water, these ambiguities have been further investigated and analyzed. The reaction between three phases, oil, rock and saline, which leads to a change in wettability, requires the presence of ionic compounds active in smart water and active compounds in oil. The presence of these compounds in the desired concentrations is the driving force required to perform ion exchange reactions followed by a change in wettability. In fact, the optimal concentration of active ions leads to the formation of a stable water film and a change in the wettability of the rock. In this study, experiments measuring the contact angle and the spontaneous imbibition deferens process were performed on samples of limestone.  For this purpose, the cores with the same conditions are located in the vicinity of different compounds of active ions in smart water. In this regard, using the collected results, it is possible to interpret and study how to participate in the reaction and the effectiveness of the active compounds of smart water. It can also be concluded that cations in the presence of sulfate ions can have a positive performance at the minimum concentration in seawater and have acceptable efficiencies of about 41% in experimental conditions.

    Keywords: Smart Water, EOR, Spontaneous Imbibition, Ion Components, Smart Water Flooding
  • عارف عنایتی، حمیدرضا جهانگیری*، محمدتقی صادقی

    مدیریت، مدل سازی و استخراج بهینه مخزن، به درک ارتباط دینامیکی و چگونگی تبادل سیال بین چاه های تولیدی در یک مخزن نفتی بستگی دارد. با استفاده از نرم افزارهای شبیه ساز عددی و با داشتن اطلاعات زمین شناسی مخزن این ویژگی تا حدود زیادی مشخص می شود. از طرفی، زمان بر بودن آن و وجود عدم قطعیت در داده های ورودی به شبیه ساز باعث می شود که از روش ها و راه های دیگری برای درک این ویژگی استفاده کنیم. با ظهور سنسورهای جدید که به طور دایمی در چاه قرار گرفته اند، مقادیر بسیار زیادی از داده های تولید (نرخ تولید و فشار ته چاهی) در دسترس است. در سال های اخیر، استفاده از تکنیک های هوشمند داده محور، برای کار با داده های زیادی که از چاه های تولیدی به دست می آید مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله، از یک روش داده محور که مبنای آن براساس شناسایی رویدادهای مهم چاه ها در طول عمر تولید آن است استفاده شده است. رویدادهای مهم چاه به سه دسته رویدادهای افزایشی، کاهشی و بسته شدن چاه توسط اوپراتور تقسیم شده است. با استفاده از مفهوم مشتق و شیب نمودار و با تعیین عوامل محدودکننده ای، این رویدادها شناسایی می شوند. سپس، الگوریتم باید رویدادهای مرتبط را بین چاه ها پیدا کند و براساس میزان اهمیت رویدادهای مرتبط، ارتباط دینامیکی بین چاه های تولیدی مشخص می شود که نتیجه آن به صورت نقشه ارتباط دینامیکی بین چاهی نشان داده شده است. به این ترتیب، ابتدا یک مخزن نمونه در نرم افزار شبیه سازی اکلیپس ساخته شد و سه رگه تراوا بین سه جفت چاه در نظر گرفته شد. سپس، از داده های تولید آن به عنوان ورودی مدل داده محور که در نرم افزار متلب برنامه نویسی شده است، استفاده شد تا مدل داده محور آن سه رگه تراوا را شناسایی کند.

    کلید واژگان: ارتباط دینامیکی بین چاهی, مدل داده محور, شبیه سازی عددی, اکلیپس, متلب
    Aref Enayati, HamidReza Jahangiri *

    Optimal reservoir management, modeling and production, depend on understanding the connectivity between production wells in an oil reservoir. Using numerical simulation and a reservoir permeability map can clear this feature, however, it is a time-consuming method and the presence of uncertainty in the input data of simulators leads to employ other methods to understand the feature. Having new sensors that are permanently placed in the wellbore, large amounts of production data (production rate and bottom hole pressure) are available. In recent years, intelligent data-driven techniques have been used to work with the large amount of data obtained from production wells. This paper uses a data-driven approach based on detecting important production well events during its production life. Important well events are divided into three categories: (1) increasing, (2) decreasing, and (3) no flow (shut in the well by operator). These events are identified using derivative and slope of the production figures and some limiting factors. Afterwards, the algorithm has to find the related events between the production wells, and based on the importance of the events, the inter-well connectivity among production wells is determined which it is shown as a connectivity map. A synthetic reservoir was first developed in the Eclipse simulation software, and the three high-permeability streaks were considered between three well pairs. Next, its production data were used as the data-driven model’s input, which it is programmed in MATLAB software, in order to identify the three high-permeability streaks via the data-driven model.

    Keywords: Inter-well connectivity, Data driven model, Numerical Simulation, Eclipse, MATLAB
  • Pouriya Esmaeilzadeh, Mohammad Taghi Sadeghi*, Alireza Bahramian
    In gas-condensate reservoirs as the bottom hole pressure drops below the hydrocarbon dew point of the reservoir fluid, liquids drop out from the gas phase and establish condensate banking near the wellbore, resulting in lower gas productivity. Changing the reservoir rock wettability from liquid-wetting to gas-wetting has outstanding potential in improving the productivity of gas wells. In this work, we report the highly water- and oil-repellent properties of carbonate reservoir rocks treated with a nanofluid based on synthesized ZnO/SiO2 nanocomposites and fluoro containing materials PTFE, TFE, and PFOS. Carbonate plates coated with the prepared nanofluid exhibits a high contact angle of 162° for brine (contact angle hysteresis=0° and roll-off angle
    Keywords: Gas-wetness, Wettability alteration, Nanofluid, ZnO, SiO2 nanocomposites, Gas condensate reservoir, liquid-repellent
  • رضا غلامی، احد قائمی*، محمدتقی صادقی
    در این تحقیق،فرآیند جذب گاز دی اکسیدکربن با استفاده از زئولیت13 در یک راکتور بستر ثابت مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش های جذب در یک بستر ثابت با ارتفاع 1 متر و قطر 10 سانتیمتر انجام گردید. آزمایشات جذب جهت بررسی پارامترهای عملیاتی شامل دما، فشار، دبی گاز و مقدار جاذب انجام گرفت. نتایج آنالیز ذرات جاذب نشان داد که متوسط قطر حفرات جاذب 92/1 نانومتر و سطح ویژه 697 مترمربع بر گرم می باشد. نتایج آزمایشات تجربی نشان داد که با افزایش فشار و ارتفاع بستر و کاهش دما، سرعت جذب گاز دی اکسیدکربن افزایش می یابد. ارزیابی داده های ایزوترم جذب نشان داد که جذب دی اکسیدکربن فیزیکی بوده و جاذب دارای ظرفیت جذب بالائی می باشد. همچنین داده های ایزوترم با مدل های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج نشان داد که ایزوترم فرندلیچ با مقدار ضریب همبستگی 999/0 بهترین تطابق با داده های تجربی دارد.
    کلید واژگان: جذب سطحی, بستر ثابت, دی اکسیدکربن, زئولیت 13x, گاز دودکش
    Reza Gholami, Ahad Ghaemi*, Mohammad Taghi Sadeghi
    In this research, carbon dioxide absorption by 13x zeolite was studied in a fixed bed reactor. The adsorption experiments were carried out in a fixed bed with 1 m height and 10 cm diameter. The adsorption experiments were carried out to investigate adsorption operating parameters including temprature, pressure, gas flow rate and adsorbent amount. The analyses result showed that adsorbent diameter avarege is 1.92 nm and interface area is 697 m2/gr. The experimental result showed that adsorption rate of carbon dioxide was increased by increasing pressure and bed height and decreasing temperature. The evaltuation of adsorption isotherm data showed that the CO2 adsorption is physical and the adsorbent has high capacity. Also the isotherm data was evaluated with different isotherm models and the results showed that Frendlich model with correlation coeffient 0.999 has good agreement with experimental data.
  • مصطفی همه خانی، محمدتقی صادقی
    تشکیل امولسیون نفت در آب یکی از روش های انتقال نفت سنگین با گرانروی بالا و نفت فوق سنگین از طریق خط لوله است. با وجود کاهش چشمگیر فشار و گرانروی امولسیون آب/ نفت، آب باید قبل از ورود به فرایند پالایش حذف شود. تاکنون، روش-های مختلفی برای جداسازی آب از امولسیون ارائه شده است. متداول ترین و ساده ترین روش امولسیون زدایی نفت، حرارت دادن به امولسیون است. علاوه بر این، روش های دیگری که تاکنون برای امولسیون زدایی معرفی شده اند، علیرغم برخورداری از مزایا، محدودیت ها و مشکلاتی چون بازدهی پایین، هزینه گزاف تجهیزات و مشکلات زیست محیطی دارد؛ بنابراین به دلیل مشکلات یاد شده، تحقیقات به سوی فناوری های جدید معطوف شده است. ازجمله روش های نوی که در دهه اخیر بیشتر موردتوجه پژوهشگران قرارگرفته، استفاده از گرمایش انرژی میکروموج ها به جای روش های متداول امولسیون زدایی است. مزایای این روش، انتخابی و حجمی بودن گرمایش است که باعث می شود فاز آبی بیشتر تحت تاثیر این نوع گرمایش قرار گیرد و بازدهی جداسازی آب افزایش یابد. میکروموج ها موجب چرخش مولکول های آب نیز می شود، درنتیجه با خنثی کردن پتانسیل زتا به شکست پیوند هیدروژن میان آب و ماده فعال سطحی می انجامد.
    کلید واژگان: نفت خام سنگین, امولسیون زدایی, گرمایش, میکروموج
    M. Hamekhani, M. T. Sadeghi
    A method for transferring heavy oil emulsion with high viscosity heavy crude oil through the pipeline. Despite the substantial reduction in pressure and viscosity of the emulsion water/ oil, water must be removed before entering the refining process. Several methods have been proposed for the separation of water from the emulsion. The most common method demulsification oil is heating the emulsion. In addition, other methods have been introduced for deemulsification, despite the benefits, limitations, and problems such as low efficiency, high equipment costs and environmental problems are substantial. Therefore, due to the problems mentioned research has been directed toward new technologies. Among the methods of the past decade, most attention has been the use of microwave energy for heating instead of conventional demulsification. The advantage of this method is selected and volumetric heating, which causes the aqueous phase is further influenced by the type of heating and water separation efficiency increases. The microwave will cause the rotation of water molecules thereby neutralizing zeta potential leads to the breakdown of hydrogen bonds between water and the surfactant.
    Keywords: Heavy Crude Oil, Demulsification, Heating, Microwave
  • فائزه پورآهنگریان، محمدتقی صادقی*، محمد امین ثباتی
    در سال های اخیر، سنتز فیشر- تروپش به عنوان یک فرآیند مهم شیمیایی برای تبدیل گاز سنتز به سوخت های مایع با ارزش مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش یک مدل گزینش پذیری محصول همراه با هیدرودینامیک راکتور دوغابی برای پیش بینی توزیع محصولات سنتز فیشر- تروپش در راکتور دوغابی به کار برده شده است. نتایج مدل سازی نشان می دهد که عوامل مختلفی مثل دما، فشار عملیاتی، ماندگی کاتالیزور و سرعت ظاهری گاز روی میزان تبدیل گاز سنتز و توزیع محصولات هیدروکربنی تاثیر مهمی دارد. در این مطالعه، بهینه سازی پارامترهای عملیاتی برای به حداکثر رساندن تولید محصولات هیدروکربنی با الگوریتم های ژنتیک، شبیه سازی تبرید و روش های مبتنی بر گرادیان انجام شده است. نتایج نشان می دهد در نسبت H2/CO زیاد و ماندگی کم کاتالیزور، تولید محصولاتی مثل نفتا، دیزل و واکس افزایش می یابد. همچنین برای به حداکثر رساندن تولید الفین ها نسبت به سایر محصولات به نسبت H2/CO کم و ماندگی زیاد کاتالیزور نیاز است. لازم به ذکر است که برای به حداکثر رساندن تمامی محصولات، فشار بالایی مورد نیاز است.
    کلید واژگان: سنتز فیشر, تروپش, راکتور دوغابی, بهینه سازی, الگوریتم ژنتیک, الگوریتم شبیه سازی تبرید
    Faeze Poorahangaryan, Mohammad Taghi Sadeghi*, Mohammad Amin Sobati
    In recent years, the Fischer-Tropsch synthesis has been considered as an important chemical process for natural gas conversion to liquid fuels. The abundant availability of natural gas and the increasing demand for different hydrocarbon products such as olefins, diesel, and waxes have led to a high level of interest to further develop this process. In this study, a multicomponent reaction engineering model for a slurry bubble column reactor on a commercial scale is developed in order to study the effects of different parameters on product distribution. The modeling results show that different parameters such as temperature, operating pressure, catalyst holdup, and superficial gas velocity affect the syngas conversion and carbon product distribution. In order to maximize the rato of different hydrocarbons products to all the products, the optimization of the operating parameters has been carried out using several optimization techniques such as genetic algorithm (GA), simulated annealing (SA), and gradient method. According to the optimization results, a high H2/CO ratio and low catalyst holdup are required to maximize naphtha, diesel, and wax products relative to the other products. On the other hand, a low H2/CO ratio and high catalyst holdup are required to maximize the olefin products relative to the other products. Moreover, high pressure has a positive impact on the all the products.
    Keywords: Fischer–Tropsch Synthesis, Slurry Bubble Column Reactor, Optimization, Genetic Algorithm, Simulated Annealing
  • فهیمه سبحانیان، سلمان موحدی راد*، محمدتقی صادقی
    از جمله روش های غیرتداخلی که برای اندازه گیری غلظت یک جزء خاص در سیال به کار می رود، فلوئورسانی القایی با لیزر (LIF)1 است. در این روش از یک لیزر به منظور انگیختن جزء موردنظر با خاصیت فلوئورسانی استفاده می شود. معمولا رنگدانه هایی مانند رودامین2 یا فلئورسانی3 به عنوان ردیاب به کار می روند. ردیاب بخشی از انرژی تابشی لیزر را جذب و سپس قسمتی از این انرژی جذب شده را به صورت تابش فلوئورسانی با طول موج بالاتر گسیل می کند. نور بازتابیده از ردیاب پس از عبور از صافی توسط دوربین CCD دریافت و برای اندازه گیری میدان غلظت به کمک نرم افزار پردازش می شود.
    فلوئورسانی القایی با لیزر روشی موثر در اندازه گیری میدان غلظت و دما در کارهای آزمایشگاهی است. در این مطالعه علاوه بر توصیف فلوئورسانی و خواص آن ابزارهای به کار رفته برای اندازه گیری غلظت، مبانی نظری و برخی کارهای انجام شده با کمک این روش بررسی شده است.
    کلید واژگان: فلوئورسانی القایی با لیزر, تصویر, میدان غلظت
    F. Sobhanian, S. Movahedirad*, M. Taghi Sadeghi
    One of the best non-intrusive methods for concentration measurement in fluid flow is Laser Induced Fluorescence (LIF). In this technique, a laser used to excite the fluorescent component. Usually, fluorescent dyes such as Rhodamine B and fluoerscein are used as flow tracers. These tracers absorb the laser's energy and then emit a portion of the absorbed energy at the different wavelength. The emitted energy, after passing an optic filter reaches to a CCD sensor which could be quantified for dye concentration measurement. Additionally, this technique is used to whole field temperature measurement. In this article, the fluorescence phenomena, equipments for LIF system, basic theory and some literatures about concentration measurement in fluids have been reviewed.
    Keywords: Laser, Induced Fluorescence, Images, Concentration Field
  • جواد میرمحمد صادقی*، امیرعباس حضرتی، آراز هاشمی نژاد
    پایدارسازی خط یکی از موضوع های اساسی در ساخت خطوط و بهره برداری از آن در ماه های ابتدایی راه انداری خط بشمار می آید. در مناطقی که دارای خاک با ماهیت ریزدانه بوده وآب زیرزمینی در سطح بالایی قرار دارد، به علت وجود فشار آب منفذی، زمان تحکیم طولانی است. افزایش تنش های حاصل از خطوط سنگین راه آهن بر لایه های بستر در طول زمانباعث نشست های موضعی و کلی شده و پایداری خط در زمان مطلوب حاصل نمی شود. این تغییر شکلها به علت ماهیت افزایشی باعث کاهش ایمنی و پایداری خط آهن شده ونتیجتا نگهداری خط در شرایط مطلوب را با چالش مواجه می کنند. طولانی شدن زمان پایدار سازی خط باعث عدم اطمینان از پایداری خط و نتیجتا عدم امکان استفاده از حداکثر ظرفیت خط خواهد شد. در این مقاله تلاش شده تا با ارائه یک الگوی مناسب از زهکش های قائم پیشساخته جهت نصب در بستر خطوط سنگین راه آهن، مدت زمان لازم برای دستیابی به درجه تحکیم مناسب به حداقل ممکن خود کاهش یابد. در این تحقیق پس از تحلیل روسازی و زیرسازی بستر خط آهن سنگین به کمک تئوری اجزاء محدود، پارامترهای مدت زمان تحکیم کامل بستر، درجه تحکیم بستر و نشست نهایی بسترطبیعی به دست آمده و سپس مدت زمان تحکیم برای بستر به همراه زهکش های قائم پیش ساخته مشخص شده است. با استفاده از نتایج حاصل در این تحقیق، تعداد و فاصله زهکش های پیش ساخته در واحد طول تعیین شده است. همچنین با استفاده از تحلیل حساسیت برروی بستر خط آهن تحکیم یافته با زهکشهای دارای طول های متفاوت، طول بهینه هر زهکش مشخص شده و سرانجام یک مدل که شامل تعداد، فاصله و طول زهکش ها است، جهت نصب در واحد طول بستر خط راه آهن سنگین پیشنهاد شده است.
    کلید واژگان: خطوط سنگین راه آهن, زهکش های قائم پیش ساخته, تحکیم بسترخط آهن, درجه تحکیم, مدل اجزاء محدود
    Javad Mir Mohammad Sadeghi*, Amir Abbas Hazrati, Araz Hashemi Nejad
    Track stabilization is an indispensable issue in railway track construction within the initial months of track operation. Construction of rail track on soft and compressible formation soils causes pore water pressure to prolong the consolidation time. The passage of heavy haul trains with considerable imposed trainloads over such deposits causes excessive track settlements and significant reduction in the load bearing capacity of the track. It causes deferment in track stabilization. These deformations lead to less safety and stability of railway track systems. As a result, track maintenance will become a challenging concern. This paper presents a proper model of prefabricated vertical drains to be installed in heavy hauls. This model facilitates achieving to a proper degree of consolidation in an optimum time. In this regard, a finite element analysis was carried out to analyze substructure and superstructure of railway heavy hauls. Parameters including subgrade total consolidation time, subgrade degree of consolidation and track’s total settlement have been derived. Consolidation time for subgarde with prefabricated vertical drains has been also established. The number and distance of the prefabricated vertical drains per unit length have been determined. Furthermore, the optimum length of each drain has been identified taking advantage of sensitivity analysis on stabilized track subgrades with different lengths. Finally, a model,including the number, the distance and the length of drains has been proposed in order to install in heavy hauls.
    Keywords: Railway heavy haul, prefabricated vertical drains, stabilization of railway subgrade, consolidation, finite element method
  • سیدجواد میرمحمد صادقی*، آراز هاشمی نژاد
    یکی از نکات مهم در زمان بهره برداری از خطوط راه آهن، آلودگی های زیست محیطی ناشی از نویز می باشد. علی رغم مطالعات چشمگیر صورت گرفته در موضوع نویز راه آهن، در زمینه تاثیر ناهمواری های ریل و به طور خاص کاریوگیشن ریل بر نویز غلتشی، تاکنون پژوهش مکفی صورت نگرفته است. این نوع خاص نویز در محل تماس چرخ و ریل ایجاد می شود که در آن، ناهمواری های سطحی و از جمله کاریوگیشن ریل مانع از حرکت روان چرخ بر روی ریل، تشدید ارتعاشات سازه ای در ناوگان ریلی و سازه خط و نتیجتا نویز می گردند. از این منظر، نویز راه آهن نیاز به بررسی بیشتر دارد. در راستای پاسخ گویی به نیاز فوق، پژوهش حاضر با تمرکز بر نویز غلتشی، به بررسی تاثیر کاریوگیشن ریل بر نویز غلتشی می پردازد. این تحقیق بر اساس آزمایش ها و سنجش های میدانی انجام گرفته است، به طوری که برداشت نویز در خط مستقیم و در قوس در قالب مجموعه ای از تست های میدانی و اندازه گیری کاریوگیشن ریل نیز بصورت یک روش غیرمستقیم و با استفاده از داده های ماشین اندازه گیر خط EM50 انجام شده است. مطابق نتایج تحقیق، شدت کاریوگیشن ریل و احتمال وقوع و شکل گیری آن در قوس های تند راه آهن در مقایسه با خطوط مستقیم بیشتر است. علاوه بر این، کاریوگیشن طول موج کوتاه ریل در خط مستقیم عامل اصلی نویز غلتشی در این ناحیه شناسایی شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که نویز غلتشی در خط مستقیم به شدت به کاریوگیشن طول موج کوتاه ریل حساس و وابسته است. در مقابل، این حساسیت نویز غلتشی به کاریوگیشن خستگی تماسی غلتشی در قوس وجود ندارد. بر این اساس اهمیت کنترل کاریوگیشن طول موج کوتاه ریل در خط مستقیم به عنوان عامل اصلی تشدید نویز غلتشی افزایش می یابد.
    کلید واژگان: نویزغلتشی, کاریوگیشن طول موج کوتاه ریل, کاریوگیشن خستگی تماسی غلتشی ریل, تست های میدانی
    J. Sadeghi*, A.Hasheminezhad
    Environmental pollution caused by noise is one of the most adverse consequences of railways operation. In spite of the vast amount of studies on railway noise, little attention has been paid to the effect of rail corrugation on rolling noise. Corrugation on the wheel tread and the railhead causes vibrations within the vehicle and the track, causing different ranges of noise. There is a need for a thorough investigation into rail corrugation effect on rolling noise. Inresponse to this need, present research concentrates on rolling noise and investigates rail corrugation effects on rolling noise. For this purpose, a thorough field investigation into the noise and corrugation measurements was carried out in this research. Measurements of the noises generated in the track by the passage of railway vehicles in a tangent track and a curve with small radius, were recorded by field tests. Rail corrugation measurement was performed in an indirect method by EM50 track recording car. Results obtained from the field tests were analyzed leading to new findings in rail corrugation effect on rolling noise. The effects of rail corrugation types on rolling noise were indicated. According to the research findings, the formation and occurrence of rail corrugation in curves is much more than that in tangent tracks. Rolling noise is so sensitive to the short-pitch rail corrugation in the tangent track. Moreover, it was noticed that the short-pitch rail corrugation in the tangent track is the most controlling factor because of having higher rate of rolling noise in the test site which leads to dissatisfaction of train passengers and residents of nearby residential areas. However, the lowest effect of rolling contact fatigue corrugation on rolling noise was observed for the curve.
    Keywords: Rail Corrugation, Rolling Noise, Field Tests, Correlation
  • سعید شکری، محمدتقی صادقی، مهدی احمدی مروست
    از آنجا که دقت دادهای اندازه گیری شده فرآیندی در پیشبینی کیفیت محصولات بسیار مهم است، در این تحقیق بر روی پیش پردازش داده ها تمرکز گردید. برای این منظور حسگر مجازی برای تعیین کیفیت گازوییل خروجی از پایلوت تصفیه هیدروژنی طراحی شد. طراحی حسگر مجازی بر اساس یکی از روش های جدید یادگیری ماشین به نام ماشینبردار رگرسیون انجام گردید. برای پیش پردازش داده ها از تکنیک ترکیبی به صورت پشت سر هم متشکل از آنالیز موجک و کوانتیزاسیونبرداری به منظور حذف خطاهای تصادفی، متراکمسازی داده ها و چشمپوشی از داده هایی که شباهت کمتری به سایر داده ها دارند، استفاده گردید. روش های متفاوتی از آنالیز موجک برای حذف خطاهای تصادفی به کار برده شد و بهترین روش انتخاب گردید. آزمایشات حذف خطاهای تصادفی با استفاده از آنالیز موجک با تابع پایه هار و دابیچز و با الگوریتمهای انتخاب آستانه Heursure، Rigrsure Minimaxi و Sqtwolog انجام شد. مقایسه نتایج نشان داد که روش Db4 به همراه روش آستانه گیری Rigrsure بهترین نتایج حذف خطا را به دنبال دارد. با استفاده از این روش مقدار عددی AARE و RMSE نسبت به انواع دیگر تابع موجک بهتر است. همچنین، معیار عملکردی AARE برای سنجش دقت پیش بینی مدل ماشین بردار رگرسیون استفاده گردید. مقدار AARE برابر 053/0 به دست آمد که نشان دهنده دقت بالای مدل در پیشبینی غلظت گوگرد خروجی از رآکتور میباشد.
    کلید واژگان: آنالیز موجک, حسگر مجازی, ماشین بردار پشتیبان, تلفیق داده ها, پیشبینی کیفیت
    The accuracy of the measured data is very important for better quality prediction by soft sensors. In order to determine the quality of the treated gas oil، a soft sensor is designed. The soft sensor design is based on a new machine learning technique called support vector regression (SVR). An integrated technique was developed for data preprocessing. In this technique، wavelet analysis and vector quantization were being used sequentially for random error elimination، data compression، and unusual data omitting. Different methods of wavelet analysis were used to remove the random errors and the best method was selected. Random errors were deleted using Harr and Daubechies basis function where Rigrsure، Minimaxi، Heursure، and Sqtwolog were the threshold algorithms. The results showed that the db4 basis function with Rigrsure threshold algorithms provided the best results for error removal. AARE and RMSE for this method was better than the other types of wavelet functions. Additionally، the results of SVR training based on the pilot plant data showed AARE of 0. 053. This showed the high accuracy of the SVR model for predicting treated gas oil quality.
    Keywords: Wavelet Analysis, Soft Sensor, Support Vector Regression, Data Validation, Quality Prediction
  • سید محمد میرنجفی زاده، محمدتقی صادقی، رحمت ستوده قره باغ
    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 دانسیته
    S. M. Mirnajafizadeh, M. T. Sadeghi, R. Sotudeh Gharebagh
    In 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
  • لیلا لطفی، محمدتقی صادقی
    ذخیره سازی مقادیر زیاد هیدروژن در فشارهای ایمن، عامل کلیدی در ایجاد یک اقتصاد مبتنی بر هیدروژن می باشد. در طی سال های اخیر، با گسترش اقتصاد هیدروژنی و خودروهای مجهز به پیل سوختی، نحوه ذخیره سازی و انتقال مقادیر هیدروژن، مشکلی اساسی در راه این برنامه بوده است. امروزه روش های ذخیره سازی بسیاری در دسترس هستند. بجز فناوری های کلاسیک از جمله فشرده سازی و مایع سازی، فناوری های در حال توسعه همچون ذخیره سازی براساس واکنش های شیمیایی (مانند آمونیاک)، و واکنش های فیزیکی (مانند نانو تیوب های کربن) نیز عمل ذخیره سازی را انجام می دهند. در کنار این فناوری ها، تکنولوژی جدیدی نیز در حال شکل گیری است که بر پایه کلتریت های هیدرات به عنوان منبع ذخیره سازی و حمل هیدروژن استوار است. در این مقاله سعی شده است به تفصیل امکان ذخیره سازی هیدروژن در هیدرات و مدل های ترمودینامیکی ارایه شده برای هیدرات هیدروژن بررسی گردد.
    کلید واژگان: هیدرات, هیدروژن, تتراهیدروفوران, ذخیره سازی, مدل ترمودینامیکی
    L. Lotfi, M. T. Sadeghi
    Hydrogen storage in large quantities is a main factor to produce ‘‘Hydrogen Economy’’. Recently, with the development of the hydrogen economy and fuel cell vehicles, the manner of storing and delivering large quantities of hydrogen arises as a major problem. Nowadays several hydrogen storage methods are available. Technologies are being developed and/or engineered other than the classical compression and liquefaction of hydrogen, which are based on the chemical (e.g., ammonia) and physical (e.g., carbon nanotubes) adsorption of H2. Also, a novel technology is in progress, which is based on clathrate hydrates of hydrogen. In this article has been tried to discuss at length the possibility of hydrogen storage in hydrate and thermodynamic models.
    Keywords: Hydrate, Hydrogen, Tetrahydrofuran, Hydrogen Storage, Thermodynamic Model
  • سیدجواد میرمحمدصادقی*، حجت عاشوری، الهه امیری دلویی
    ارائه یک الگوریتم اولویت بندی تعمیر و نگهداری خطوط راه آهن ایران جهت بهینه و بهنگام سازی برنامه های کوتاه و بلند مدت عملیات تعمیر و نگهداری راه آهن در این تحقیق مورد هدف قرار گرفته است. برای این منظور مبنای اصلی این پژوهش، مطالعه تجارب موجود در ادبیات موضوع و بررسی وضعیت کمی و کیفی چند صد کیلومتر در شبکه خطوط ریلی ایران است. در این مقاله شرایط موجود راه آهن ایران بررسی شده و مطالعات انجام شده در عرصه بین المللی در راستای ساخت یک الگوریتم اولویت بندی تحلیل شده است. پس از بحث بر روی مدلهای لازم برای توسعه یک الگوریتم اولویت بندی و برنامه ریزی، روند توسعه شاخص های کیفی خط و چگونگی پروسه آنالیز داده ها تشریح شده است. نتیجتا متد طراحی و توسعه مدلهای لازم جهت ارائه الگوریتم اولویت بندی تعمیر و نگهداری خطوط ارائه گردیده است. کاربرد الگوریتم و مدلهای توسعه یافته از طریق پیاده سازی آنها در یک محور منتخب راه آهن ایران بررسی گردیده است. نتایج حاصله حاکی ازکاربردی بودن و امکان پذیر بودن استفاده از مدل یا الگوریتم پیشنهادی در ارائه برنامه اولویت بندی و برنامه ریزی جهت تعمیر و نگهداری راه آهن می باشد. الگوریتم طراحی شده در این تحقیق به عنوان نخستین تجربه راه آهن ایران بعنوان یک بخش اصلی در ساخت یک سیستم یکپارچه مدیریت تعمیر و نگهداری خطوط مورد ارزیابی قرار گرفته است.
    کلید واژگان: اولویت بندی, برنامه ریزی, نگهداری وتعمیرات, راه آهن
    S.J. Mirmohammadsadeghi*, H. Ashori, E. Amiri Doloei
    Development of an optimized strategy for the maintenance of Iranian railway track maintenance in a form of management system was made in this research. Through reviewing the current maintenance management system in the USA, Europe and Asia as well as investigating the characteristics of railway structure and current maintenance approaches in Iran, a new algorithm was made in order to improve efficiency of maintenance decision system and maintenance planning in Iranian railway industry. The practicability and reliability of the new maintenance algorithm (model) were evaluated by applying the new proposed algorithm in a railway line in Tehran province. It was shown that the new proposed maintenance management system (algorithm) is effective in providing an optimized maintenance strategies and plans. It was also shown that track operation can be evaluated by sensitivity analyses of the proposed model.
    Keywords: Maintenance management, Railway, Maintenance strategy
  • سیدجواد میرمحمد صادقی*، سیدفرشاد هاشمی رضوانی
    توسعه راه آهن های سریع السیر در س ل های اخیر، نیاز به تحقیقات برای ایجاد درک جامع تری از خصوصیات و رفتار سیستم راه آهن در اثر افزایش سرعت را ضروری کرده است. یکی از پارامترهای اساسی تاثیرگذار بر خروج از خط در راه آهن-های سریع السیر، تغییرشکل روسازی خط در اثر افزایش سرعت است. در این تحقیق، اثر افزایش سرعت بر نشست خط، به-عنوان مهم ترین معیار طراحی و بهره برداری از راه آهن های سریع السیر مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام این تحقیق، ابتدا مدل عددی از سیستم راه آهن بر اساس روش اجزای محدود ساخته شده است. اعتبارسنجی مدل با مقایسه نتایج حاصل از تحلیل مدل عددی در شرایط رفتار خطی و غیر خطی لایه های سیستم حائل ریل و داده های به دست آمده از بررسی های میدانی در مواجهه با عبور قطارها با سرعت های مختلف، صورت گرفته است. در این تحقیق نشان داده شد که رفتار خط با فرض رفتار غیر خطی سیستم حائل ریل به طور قابل ملاحظه ای نسبت به فرض الاستیک خطی آن واقعی تر پیش بینی می گردد. با انجام این تحقیق، بازه بحرانی اختلاف نتایج منطبق بر دو فرض رفتاری اشاره شده خاک تعیین شده و مشخص گردید که در بازه سرعت 120 تا 180 کیلومتر بر ساعت، نتایج حاصل از تحلیل غیر خطی سیستم ریلی (نشست حقیقی) به میزان 98/65 درصد با نتایج حاصل از تحلیل مدل الاستیک خطی اختلاف داشته است. پس از اعتبار سنجی مدل ساخته شده، با آنالیز حساسیت مدل، تاثیر سرعت قطارهای عبوری بر نشست خط مورد بررسی قرارگرفته است. بر اساس نتایج این تحقیق، سرعت بحرانی قطار برمبنای پارامتر نشست خط به دست آمد. نتایج حاکی از آن است که به طور کلی با افزایش سرعت تا 140 کیلومتر بر ساعت، نشست خط افزایش یافته و پس از آن به طور کلی افزایش سرعت منجر به کاهش نشست می گردد.
    کلید واژگان: سیستم ریلی, قطار سریع السیر, تحلیل دینامیکی, تاریخچه زمانی, غیر خطی
    S. J. Mir Mohammad Sadeghi *, S. F. Hashemi Rezvani
    Construction of high speed railways is booming in the world. One of the main issues related to high speed railway is the non-uniform deflection of the rail along the track due to increases in train speed. This study focuses on investigations of the influences of strain speeds on track defections. For this propose, a model of railway track was developed. This model was then calibrated using field results available in the literature. The results of model calibration indicate that the consideration of the track support system nonlinearity has substantially effects on the theoretical results, concluding that the incorporation of the support system nonlinearity is a need in track modeling. From sensitivity analyses of the calibrated model, the effects of increases in train speeds on track deflections were investigated. It is shown that track deflections increase as the train speed increases up to the speed of 140 km/h. However, after this speed, the deflections of the track slightly reduce. It indicates that the critical speed of the track from the deflection point of view is 140 km/h. Research findings here indicate the necessity of further consideration of the critical speed in the design of high speed tracks.
    Keywords: Railway System, High Speed Trains, Dynamic Analysis, Time History, Sleeper
  • مهرک محمودی، محمدتقی صادقی، فرهادعلی فرهادپور
    در بسیاری از مخازن نفتی که به علت گذشت زمان طولانی از شروع برداشت مخزن قادر به تولید طبیعی نمی باشند، از فرایند فرازآوری پیوسته با گاز برای افزایش تولید استفاده می گردد. در این تحقیق، محاسبات افت فشار جریان دو فازی در چاه تحت فرازآوری که پیچیده ترین و زمان برترین بخش مدل سازی این فرایند است، با استفاده از نقشه جریان و روابط مکانیستیک صورت گرفت. استفاده از توصیف دو جزئی نفت- سیاه به دلیل منظور نکردن تغییرات ترکیب سیال و ثابت گرفتن فشار حباب در طی عبور سیال در چاه، خطای قابل توجهی در محاسبات افت فشار ایجاد می کند. بنابراین، برای توصیف دقیق و سریع رفتار ترمودینامیکی سیال هیدروکربنی جاری در فرایند، از توصیف چند جزئی با به کارگیری روش پارامترهای کاهش یافته استفاده شد. نتایج نشان می دهد که استفاده از روابط تجربی در مدل سازی چاه تحت فرازآوری با گاز، باعث خطای قابل توجهی در محاسبات می شود. زیرا در روش های تجربی، روابط مناسبی برای گذر از الگوهای جریان به یکدیگر وجود ندارد و گرادیان فشار در این مرزها دچار گسستگی می شود.
    M. Mahmudi, M.T. Sadeghi, F.A. Farhadpour
    Continuous gas lift process is used to boost oil production in many mature reservoirs، which can no longer produce under natural drive. In this article، application of mechanistic flow maps as well as the correlations estimating pressure drop in a gas lifted well، as the most complex and time consuming part of the gas lift modeling is examined. Using the black-oil model to compute the two-phase pressure drop in a gas lifted well leads to a substantial error due to the changes in composition and bubble point pressure along the well. In order to describe the thermodynamic behavior of the hydrocarbon fluid، a multi-component compositional description has been applied using the reduced parameter method. The results show that the empirical maps and correlations lead to severe discontinuities at transition points between the different flow regimes. This causes an unacceptable error when computing the pressure drop.
  • مریم وزیری، محمدتقی صادقی
    توزیع جریان دو فازی (گاز- مایع) در آکنه های منظم از اهمیت خاصی در انتقال جرم و گرما بین دو فاز برخوردار است. در سال های اخیر بررسی این سیستم توسط روش های دینامیک سیالات محاسباتی میسر شده است. در این تحقیق سعی شده است که تاثیر انواع شبکه بندی و نیز مدل های آشفتگی مختلف بر روی توزیع و کسر حجمی فاز مایع برای آکنه منظم مونتزپک 1250-YB در حالت پایا با استفاده از روش هایی بررسی شود. برای مدلسازی سیستم از دیدگاه حجم سیال استفاده شده و انواع شبکه بندی های مختلف (چهار وجهی و آلگوریتم کوپر) و همچنین مدل های مختلف آشفتگی استاندارد و RNG و Realizable به کار گرفته شده است. معادلات حاصل با استفاده از روش عددی حجم محدود حل شده اند. توزیع نامناسب فاز مایع به وسیله مقدار (Cv) و کسر حجمی فاز مایع در سرعت های مختلف در شرایط ذکر شده مورد بررسی قرار گرفته و نتایج با داده های آزمایشگاهی مراجع مقایسه گردیده اند. نتایج حاصل بیانگر تاثیر زیاد انتخاب شبکه بندی و مدل های آشفتگی مناسب در شبیه سازی صحیح هیدرودینامیک آکنه های منظم می باشد.
    کلید واژگان: جریان دو فازی, مدل های آشفتگی, شبکه بندی, حجم سیال, دینامیک سیالات محاسباتی
    M. Vaziri, M. T. Sadeghi
    The effects of meshing type and turbulency model on distribution and volume fraction of the liquid phase on the MontzpakB1-250Y structured packing at steady state condition was investigated employing computational fluid dynamics (CFD) technique. The volume of fluid method was used to simulate the liquid distribution, while different meshing types (e.g. tetrahedron and cooper algorithm) and turbulency models (including Standard, RNG and Realizable) were used for modelling the system. Resulted equations were numerically solved employing the finite volume method. Liquid maldistribution was studied using parameter and volume fraction of the liquid phase at various velocities and conditions. The results were compared with experimental data reported in the literature indicating that a proper selection of meshing type and turbulency model can significantly affect hydrodynamics simulation of the structured packing.
  • علیرضا زنجانی ثابت، محمد تقی صادقی*
    کوره دوار سیمان به دلیل نقشی که در تولید سیمان و مصرف انرژی دارد، یکی از مهمترین اجزای کارخانه سیمان محسوب می شود. کارهای بسیار گسترده ای در زمینه مدل سازی و شبیه سازی کوره های دوار سیمان انجام گرفته و انواع مدل های ایستایی و دینامیکی برای آن ارائه شده است. عملکرد این کوره بسیار مهم است و بر کیفیت سیمان و مقدار سوخت مصرفی و هزینه عملیاتی، تاثیر به سزایی دارد. در این تحقیق، سعی شده است یک مدل مناسب برای شبیه سازی کوره دوار سیمان انتخاب شود تا برای اجرای آلگوریتم بهینه سازی از آن، استفاده گردد. با توجه به ارتباط پیچیده پارامترهای طراحی و عملیاتی کوره با کیفیت سیمان تولیدی و نیز سوخت مصرفی، از روش قدرتمند آلگوریتم ژنتیکی برای بهینه سازی استفاده شد. با بهینه سازی کوره دوار سیمان به منظور تولید سیمان با کیفیت های خاص توسط آلگوریتم ژنتیکی، پارامترهای بهینه فرایند به دست آمد.
    کلید واژگان: کوره دوار سیمان, مدل سازی, شبیه سازی, بهینه سازی, آلگوریتم ژنتیکی
    M. T. Sadeghi*, A. R. Zanjani Sabet
    Rotary cement kiln as heart of a cement production plant plays an important role in overall energy consumption and product yield. Therefore, the process behavior and physical parameters affecting the final production need to be investigated. Modeling and simulation of the rotary cement kiln have been done by several researchers considering dynamic and steady state behavior of the process. In this research, different models presented by other researchers were evaluated and their advantages and disadvantages were studied. Next, a general and comprehensive model was developed with the aim of optimization of the process. Due to the complexity of the Differential and Algebraic Equations (DAE’s) constructing the model, a powerful method should be employed in order to solve the complex system. Simulation results were compared to the result from a case study presented in the literature. Moreover, Genetic Algorithms (GA) was used as a strong tool to find optimum parameters and operating conditions for production of different cement types. Having maximum production as objective function, different values for the parameters and conditions were resulted from the numerical optimization of the process. It was found that for some fixed plant geometries, different optimum values exist for production of a specified cement type.
    Keywords: Rotary Cement Kiln, Modeling, Simulation, Optimization, Genetic Algorithms
  • جعفر صادق زاده اهری، محمد تقی صادقی، سعید زرین پاشنه، رضا احمدی
    کاتالیست Na2WO4-Mn/SiO2 جهت انجام واکنش جفت شدن اکسایشی متان با سه روش هم رسوبی، تلقیح تر و تلقیح خشک تهیه گردید. کاتالیست های تهیه شده در شرایط همسان عملیاتی و در یک میکرو راکتور بستر ثابت مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج حکایت از آن داشت که کاتالیست های تهیه شده به روش تلقیح تر و خشک دارای بازده مشابهی بوده و در عین حال بازده بیشتری نسبت به کاتالیست تهیه شده به روش هم رسوبی ازخود نشان دادند. همچنین نتایج تست پایداری کاتالیست های تهیه شده به روش های تلقیح مشخص کرد که کاتالیست تهیه شده با این روش ها دارای پایداری مناسبی می باشند.
    ویژگی های کاتالیست های تهیه شده با به کارگیری تکنیک های XRD، SEM وBET مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد که حضور فاز Na2WO4 در افزایش بازده کاتالیست های تهیه شده به روش تلقیح موثر می باشد.
    کلید واژگان: کاتالیست Na2WO4, Mn, SiO2, روش هم رسوبی, روش های تلقیح, زوج شدن اکسایشی متان
    J. Sadeghzadeh Ahari, M.T. Sadeghi, S. Zarrinpashne, R. Ahmadi
    Na2WO4-Mn/SiO2 catalysts were prepared for oxidative coupling of methane using co-precipitation, wetness impregnation and wet impregnation methods. Catalytic performances of the prepared catalyst samples were examined under the same conditions in a fixed bed microreactor. It was found that the Na2WO4-Mn/SiO2 catalystsprepared by the wet and wetness impregnation methods have similar performances and both methods have superior performances over that of the co-precipitation method. The results also show that the catalysts prepared by the wetness and wet impregnation methods present excellent stability performance. The catalysts were characterized by means of BET, SEM and XRD tests. The results show that the Na2WO4 phase is necessaryfor achievement of the desired performance.
  • شبیه سازی عملکرد آسیای غلطکی در صنایع سیمان به کمک شبکه های مصنوعی
    مهندس اردشیر حسینی، محمدتقی صادقی
  • آرش کدیور، محمدتقی صادقی، رحمت ستوده قره ‎باغ، مهرک محمودی
    در این مقاله شبیه سازی و بهینه سازی رآکتور صنعتی هیدروژناسیون استیلن بررسی شده است. به دلیل پیچیدگی واکنش های هیدروژناسیون استیلن، هیچ یک از سینیتیک های پیشنهاد شده توسط محققان مختلف، نمی تواند سینتیک کاملا دقیق فرایند تلقی شود. یکی از روش های قابل اعتماد در تعیین سینتیک فرایند، انجام شبیه سازی فرایند و سپس حداقل کردن اختلاف داده های واقعی با نتایج شبیه سازی به کمک تکنیک های بهینه سازی برای بازه ای معین از شرایط عملیاتی است. بدین منظور، فرایند رآکتور هیدرژناسیون استیلن روی کاتالیست صنعتی یک واحد پتروشیمی نمونه، در بازه یک ساله برای تخمین عوامل سینتیکی آن در شرایط عملیاتی صنعتی بررسی شد. در تابع هدف مورد بررسی در طی فرایند بهینه سازی، با توجه به وجود نقاط محلی زیاد در فضای حل مسئله و غیرخطی بودن تابع هدف، الگوریتم ژنتیک و نیز روش SA برای بهینه-سازی عوامل سینتیکی واکنش، به کار گرفته شده و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شده اند. همچنین تاثیر عوامل مؤثر بر بازده الگوریتم ژنتیک برای این مسئله، بررسی شده و بهترین عوامل تعیین شد.
    کلید واژگان: بهینه سازی, کاتالیست, هیدروژناسیون استیلن, الگوریتم ژنتیک
    In this study simulation and optimization of an industrial acetylene hydrogenation reactor was studied. Three well known kinetic models were used for a nearly similar catalyst to predict the industrial data. Due to the complexity of the reactions, none of the offered kinetic models could be considered as an exact kinetic model and it is necessary to determine the kinetic parameters. One of the best methods to determine the kinetic of a process is to simulate the process and then minimize the deviations between industrial data and calculated ones. Thus the hydrogenation reactor was simulated at the industrial operating conditions which were taken from an operational petrochemical plant and the optimum kinetic parameters were determined using optimization technique. Since such problem has many local optima, the genetic algorithm (GA) and simulated annealing (SA) methods were used to optimize the kinetic parameters of the three models. Due to the strong dependency of the GA performance on the GA condition, it was tried to investigate the effect of GA parameters on overall GA performance in detail. For this purpose, different GA parameters were used to solve the problem and results were discussed.
نمایش عناوین بیشتر...
فهرست مطالب این نویسنده: 29 عنوان
  • دکتر محمد تقی صادقی
    دکتر محمد تقی صادقی
    استاد مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
نویسندگان همکار
  • دکتر حمید محمدسلیمانی
    : 1
    دکتر حمید محمدسلیمانی
    دانشجوی دکتری مهندسی شیمی،مهندسی نفت،مهندسی نفت گاز و پتروشیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
  • علیمراد رشیدی
    : 1
    علیمراد رشیدی
    استاد تمام مهندسی شیمی، مرکز تحقیقات نانو فناوری، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران
  • دکتر احد قائمی
    : 1
    دکتر احد قائمی
    دانشیار chemical engineering، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
بدانید!
  • این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شده‌است.
  • مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه می‌کند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایش‌ها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامده‌است.
  • اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال