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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « فوم » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • مجید احمدی فرد

    در کوره های ذوب، تشکیل فوم در سطح مذاب شیشه دیده می شود. فوم می تواند حاصل از مواد اولیه فوم اولیه  یا از فرآیند تصفیه  فوم ثانویه  تشکیل شود. در ابتدا مواد اولیه به کوره شیشه وارد می شوند. همانطور که مواد اولیه از یک طرف به سمت دیگر حرکت می کنند، درجه حرارت در کوره افزایش می یابد و مواد خام شروع به ذوب شدن می کنند و واکنش های شیمیایی نمایان شده و به همین ترتیب حباب شروع به آزاد شدن میکند. حباب ها در جایی از کوره که دما به بالاترین نقطه ی می رسد حذف می شوند. این مرحله از تولید شیشه را تصفیه می نامند. در طول فرآیند تصفیه حباب هایی که در حال بالا آمدن از عمق مذاب میباشند باعث مخلوط شدن مذاب و کمک به هموژن شدن آن می نمایند ولی از طرف دیگر باعث ایجاد یک لایه فوم در سطح مذاب می شوند. در اینجا بیشتر در خصوص پدیده ی ایجاد فوم و چگونگی و علت تشکیل و همچنین عوارض ناشی از آن بررسی صورت گرفته است.

    کلید واژگان: شیشه فلوت, کنوکسیون, فوم, حباب, تصفیه, قالیچه بچ}
  • طاهر ازدست*، سعید کریم زاده، رزگار حسن زاده، میلاد مرادیان، علی دنیوی، حمیدرضا اکرمی

    فرضیه :

    اسفنج های پلیمری به دلیل داشتن ساختار سلولی و متخلخل خواص منحصر به فردی دارند و این خواص امروزه توجه ویژه ای را در جوامع علمی و صنعتی جلب کرده است. تغییرات در ساختار سلولی اسفنج ها از جمله نسبت انبساط، چگالی سلول و اندازه سلول باعث تغییر در خواص نهایی آن ها می شود. بدین دلیل، مطالعه اثر پارامترهای فرایندی بر ساختار سلولی اسفنج‎ های پلیمری ضروری به نظر می رسد. از سوی دیگر، روش قالب گیری چرخشی به دلیل قابلیت زیاد در تولید قطعه های بزرگ توخالی با شکل های پیچیده در مقایسه با سایر روش های فرایندی به سرعت در حال توسعه است. پارامترهای فرایندی مختلفی بر خواص ساختاری اسفنج های پلیمری اثرگذارند. استفاده از عوامل هسته زا به عنوان پارامتر موادی می تواند به طور موثری بر خواص ساختاری اسفنج های پلیمری در روش های  فرآوری مختلف اثرگذار باشد.روش ها: بر همین اساس، در پژوهش حاضر اثر افزودن دو نوع عامل هسته زا شامل میکروذرات تالک و نانوذرات رس با اندازه های متفاوت بر خواص ساختاری اسفنج های پلی اتیلن تولیدشده با روش قالب گیری چرخشی بررسی شده است. از آزودی کربن آمید به عنوان عامل پف زا استفاده شد. %1 وزنی از میکروذرات تالک و نانوذرات رس به پلی اتیلن اضافه شده و سپس در فرایند قالب گیری چرخشی اسفنج شدند. خواص اسفنج شامل چگالی سلول، اندازه سلول و نسبت انبساط به عنوان خواص ساختاری بررسی شدند.

    یافته ها:

    نتایج نشان داد، میکروذرات تالک نسبت به نانوذرات رس اثر بیشتری بر افزایش چگالی سلول و کاهش اندازه سلول دارند. چگالی سلول اسفنج های پلی اتیلن با افزودن %1 وزنی نانورس و میکروتالک به ترتیب به مقدار 89 و %96 افزایش یافت. همچنین کاهشی به مقدار 17.5 و 20 در اندازه سلول اسفنج های پلی اتیلن به ترتیب با اضافه کردن %1 وزنی نانورس و میکروتالک مشاهده شد.

    کلید واژگان: قالب گیری دورانی, فوم, تالک, نانورس, خواص ساختاری}
    Taher Azdast *, Saeed Karimzadeh, Rezgar Hasanzadeh, Milad Moradian, Ali Doniavi, Hamidreza Akrami

    Hypothesis:

    Polymeric foams have fascinating specific properties due to their cellular and porous structure and these properties have attracted much attention in industrial and scientific societies nowadays. The variations in cellular structure of polymeric foams including expansion ratio, cell density, and cell size may affect their final properties. For this reason, it seems necessary to study the effect of process parameters on the cellular structure of polymeric foams. On the other hand, the rotational molding method is developing rapidly compared to other processing methods due to its ability to fabricate large complex hollow parts Different process parameters can affect the structural properties of polymeric foams Utilizing nucleation agents as a material parameter improves the structural properties of polymeric foams significantly in different processing methods.

    Methods

    The effect of adding two types of nucleating agents including talc microparticles and clay nanoparticles in different sizes on the structural properties of polyethylene foams made by rotational molding process was investigated Azodicarbonamide was used as the chemical blowing agent. Talc microparticles (1% by weight) and clay nanoparticles were added to polyethylene and foamed using rotational molding process. Cell density, cell size, and expansion ratio were investigated as structural properties.

    Findings

    The findings revealed that the effect of talc microparticles on increasing cell density and decreasing cell size was more significant than the effect of clay nanoparticles. Cell density of polyethylene foam was improved by 96% and 89% by adding 1% (by weight) of talc microparticles and clay nanoparticles, respectively. A 20% and 17.5% decrease in the cell size of polyethylene foam was also observed with the addition of 1% (by weight) of talc microparticles and clay nanoparticles respectively.

    Keywords: Rotational molding, foam, Talc, Nano clay, Structural properties}
  • وحید حسینی، محمود شریعتی*، سید مهدی میرزابابایی، مسعود مهدی زاده رخی
    در این تحقیق ظرفیت جذب انرژی در لوله های آلومینیومی جدار ضخیم توخالی و پر شده با فوم در معرض بارگذاری محوری براساس مدل های آسیب مختلف به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش های تعیین خواص مکانیکی نمونه ها و اعمال بارگذاری فشاری بر روی آنها با استفاده از یک دستگاه آزمایش سرو هیدرولیک Zwick انجام شده است. شبیه سازی های عددی از طریق نرم افزار المان محدود ABAQUS انجام شده و نتایج بدست آمده از آنها با نتایج حاصل از آزمایش ها مقایسه شده است. در تحلیل های عددی از سه مدل آسیب جانسون-کوک، گارسون و روزالر اصلاح شده استفاده شده است. در نهایت مشخص می شود مدل روزالر اصلاح شده دارای کمترین میزان خطا است. مدل آسیب جانسون-کوک در نرم افزار ABAQUS موجود است، ولی مدل های آسیب گارسون و روزالر اصلاح شده از طریق زیرروال نویسی در محیط نرم افزار ABAQUS ایجاد شده اند. همچنین در این تحقیق تاثیر ضخامت و تزریق فوم بر ظرفیت جذب انرژی لوله های آلومینیومی بررسی و مشخص می شود که افزایش ضخامت جاذب تاثیر بسیار زیادی بر انرژی جذب شده و نیروی قابل تحمل توسط جاذب دارد.
    کلید واژگان: لوله جدار ضخیم, آلومینیوم 6000, فوم, جاذب انرژی, مدل آسیب, تحلیل تجربی}
    Vahid Hoseini, Mahmoud Shariati *, Majid Mirzababaee, Masoud Mahdizadeh Rokhi
    In this research, the energy absorption capacity of hollow and filled foam thick-wall aluminum tubes under axial loading with a variety of damage models has been investigated empirically and numerically. Experiments to determine the mechanical properties of the specimens and to apply compressive loads on them were performed using a Zwick servohydraulic testing machine. Numerical simulations were performed using the Abaqus finite element software and the results were compared with the results of the experiments. In numerical analysis, three damage models, Johnson-Cook, Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) and modified Rousselier were used. Eventually it turned out that the modified Rousselier model has the least error. The Johnson-Cook damage model is available in Abaqus software but the Gurson-Tvergaard-Needleman and the modified Rousselier damage models were created through programming in Abaqus software. Also, in this research, the effect of thickness and foam injection on the energy absorption capacity of aluminum pipes was investigated and it becomes clear that increasing the thickness of absorber increases the absorbed energy and ultimate crushing force.
    Keywords: Thick-wall tube, Aluminum 6000, Foam, Energy absorber, Damage model}
  • امیرحسین دودانکه، هادی دبیریان*، سعید حمزه
    در این پژوهش، رفتار ضربه پذیری کامپوزیت های برپایه فوم پلی یورتان تقویت شده با پارچه های دوجداره حلقوی تاری مورد بررسی قرارگرفته است. بدین منظور، پارچه های حلقوی تاری دوجداره با متغیرهای ساختمانی از جمله دو ضخامت متفاوت، اندازه ی مش های بزرگ و کوچک و همچنین، موقعیت قرارگیری روبرو و غیر روبرو مش ها نسبت به هم تولید شد. سپس نمونه های کامپوزیتی متشکل از پارچه دوجداره حلقوی تاری به عنوان جز تقویت کننده و فوم پلی یورتان به عنوان زمینه تولید و خواص فیزیکی مدنظر از جمله وزن واحد سطح و کسر حجمی الیاف در آنها اندازه گیری شده است. در آزمون شبه استاتیکی ضربه، مقدار انرژی شکست اندازه گیری شد و درنهایت همه نمونه ها مورد آزمون ضربه سرعت پایین با انرژی اولیه 5 ژول قرار گرفته اند. نتایج نشان داد با قراردادن پارچه تقویت کننده در نمونه های فوم انرژی ضربه این نمونه ها حداقل 3 برابر شده است. بیشینه جذب انرژی در نمونه دارای پارچه با مش بزرگ، ضخامت زیاد و قرار گیری غیرروبروی مش ها نسبت به هم رخ داده است که این مقدار برابر 858/2 ژول می باشد. به طور میانگین، جذب انرژی کامپوزیت ها با افزایش ضخامت نمونه ها، 2/21 درصد، با تغییر اندازه مش ها از کوچک به بزرگ 5/9 درصد و با تغییر موقعیت مش ها از حالت روبرو به حالت غیر روبرو 3/47 درصد افزایش پیدا کرده است.
    کلید واژگان: پارچه دو جداره حلقوی تاری, کامپوزیت, ضربه سرعت پایین, فوم, پارامترهای ساختمانی}
    Amir Hossein Dodanke, Hadi Dabiryan *, Saeid Hamze
    In this paper, the impact behavior of polyurethane foam-based composites reinforced with warp-knitted spacer fabric is investigated, experimentally. For this purpose, warp-knitted spacer fabric with different structures such as two different thickness, small and large mesh sizes and position of the meshes facing each other and not facing each other were produced. Then composite samples were fabricated using warp-knitted spacer fabrics as reinforcement, and polyurethane foam as matrix. The physical properties of samples like weight per unit area and fiber volume fraction of composite were measured. The failure energy of prepared samples was measured during quasi-static impact test, and finally low velocity impact with an initial energy of 5 J was carried out on composite samples. The results showed that the impact energy of samples is increased at least tripled by using the reinforcement. The maximum energy absorption is 2.858 J which is related to the samples reinforced with fabric with large mesh, high thickness and not facing of the meshes relative to each other. Generally, the energy absorption on average has been increased 21.2% by increasing the thickness, 9.5% by increasing the size of the meshes from small to big, and 47.3% by changing the position of the meshes from facing to non-facing.
    Keywords: Warp knitted spacer fabric, composites, Low velocity impact, Foam, geometrical parameter}
  • احسان وزیری، محمد سیم جو*، محمد چهاردولی

    انتقال مطلوب خرده های حفاری یکی از پارامترهای تاثیرگذار در سرعت عملیات حفاری می باشد. فوم به دلیل ویژگی های منحصر به فردی از جمله چگالی پایین و گرانروی بالا، می تواند منجر به کاهش مشکلات عملیاتی در مقایسه با سیالات معمول حفاری شود. توصیف دقیق رفتار فوم، تاثیر زیادی بر بهبود عملکرد این سیال و متعاقبا تمیزسازی بهتر چاه خواهد داشت. در این مقاله، انتقال خرده های حفاری توسط فوم در محیط دینامیک سیالات محاسباتی بررسی گردید. بدین منظور، جریان چندفازی خرده-سیال با استفاده از مدل اویلرین توصیف شد و ریولوژی فوم نیز توسط مدل غیرنیوتنی قانون توان ارایه گردید. همچنین تاثیر پارامترهای کیفیت و سرعت تزریق فوم، اندازه خرده ها، شرایط خروج از مرکزی لوله ها و نیز سرعت چرخش لوله های حفاری بر عملکرد فوم در تمیزسازی چاه مطالعه شد. نتایج حاصله از مدل نیز با داده های آزمایشگاهی صحت سنجی گردید. براساس نتایج، افزایش کیفیت فوم منجر به بهبود انتقال خرده های حفاری به علت افزایش ویسکوزیته فوم گردید. افزایش سرعت تزریق فوم بواسطه تخریب بستر ساکن خرده-ها سبب کاهش غلظت خرده های درون چاه شد، بطوری که افزایش سرعت تزریق فوم از 3 به 5 فوت بر ثانیه، منجر به کاهش 1.3 برابری غلظت خرده ها در چاه شد. به علاوه، افزایش سایز خرده ها باعث کاهش تمیزسازی چاه گردید. نتایج نشان داد که خارج شدن لوله ها از شرایط هم مرکزی باعث تجمع خرده ها در محیط چاه می شود. با این حال، اعمال سرعت چرخشی به لوله های حفاری سبب بهبود تمیزسازی چاه گردید، بطوری که افزایش سرعت چرخش لوله ها به میزان 40 دور بر دقیقه در حضور فوم موجب کاهش 1.8 و 1.4 برابری غلظت خرده ها در شرایط چاه هم مرکز و خارج از مرکز شد.

    کلید واژگان: دینامیک سیالات محاسباتی, انتقال خرده های حفاری, فوم, چاه افقی}
    Ehsan Vaziri, Mohammad Simjoo *, Mohammad Chahardowli

    Efficient drilling cuttings transport is one of the most important parameters affecting drilling rate of wells. Foam has a great potential to reduce drilling problems compared to conventional well drilling fluids due to its unique properties such as low density and high viscosity. Proper description of foam behavior enables us to improve the performance of foam for hole- cleaning. In this paper, cuttings transport using foam was studied using a computational fluid dynamics approach. In this study the Eulerian multi-phase model was used to describe cuttings-fluid mixture flow. Foam rheology was expressed by the non-Newtonian power law model. Effects of foam quality and injection velocity, cuttings size, pipe eccentricity and rotational speed of drillpipes were studied. Modeling results were also compared with experimental data. Results showed that increase of foam quality improved hole-cleaning operation mainly due to the enhanced foam viscosity. Increase of foam injection velocity led to a reduction in in-situ cuttings concentration. This was due to the foam capability to destruct stationary cuttings bed. Accordingly, as foam injection velocity increased from 3 to 5 ft/s, cuttings concentration decreased by 1.3 times. Also, an increase in the size of the cuttings caused a poor well cleaning. It was found that pipe eccentricity resulted in the accumulation of cuttings in the wellbore annulus. But, increase of the drillpipe rotational speed provided a better hole-cleaning, so that by increasing the rotational speed to 40 RPM, cuttings concentration decreased by 1.8 and 1.4 times in concentric and eccentric pipe, respectively.

    Keywords: CFD, Drilling Cuttings Transport, Foam, Horizontal Well}
  • معصومه محمدی الموتی، ایمان شهابی قهفرخی *، حدیثه امین

    بسته بندی فوم دربرگیرنده انبارش بلند مدت و محافظت از انواع مواد غذایی در برابر عوامل فیزیکی، شیمیایی و زیستی است. فوم های پلیمری به دلیل وزن بسیار سبک، تنوع بالا، با دوام بودن، مقاومت در برابر کپک زدگی و ظاهر مناسب برای بسیاری از کاربردها ایمن و قابل توصیه می باشد. این امر منجر به تولید و مصرف بالا این مواد شده است، و با توجه به زیست تخریب پذیر نبودن این مواد، نگرانی های زیست محیطی زیادی را ایجاد کرده اند. بنابراین تلاش های چشمگیری برای توسعه جایگزین های سازگار با محیط زیست، به ویژه در مورد فوم های نشاسته صورت گرفته است. زیرا نشاسته یک پلیمر زیستی ارزان، در دسترس، فراوان، تجدید پذیر و زیست تخریب پذیر است. این خصوصیات نشاسته را به مهم ترین پلیمر زیستی برای توسعه فیلم های زیست تخریب پذیر تبدیل کرده است، اما نشاسته به خودی خود نسبتا ضعیف و حساس به آب است. برای بهبود خواص حرارتی، مکانیکی، قالب پذیری، نفوذ ناپذیری در برابر آب و دیگر خصوصیات فوم های مبتنی بر نشاسته، رویکردهای زیادی مانند: اصلاح شیمیایی نشاسته، ترکیب با پلیمرهای زیست تخریب پذیر مختلف، ترکیب با فیبرهای طبیعی و افزودن نانو فیلرها پیشنهاد شده است.

    کلید واژگان: نشاسته, فوم, زیست تخریب پذیر}
    Masoomeh Mohammadi-Alamuti, Iman Shahabi-Ghahfarrokhi *, Hadiseh Amin

    Foam packaging involves long-term storage and protection of a variety of foods against physical, chemical and biological agents. Polymer foams are safe and recommended for many applications due to their very light weight, high versatility, durability, mold resistance and good appearance. This has led to high production and consumption of these materials, and due to the non-biodegradability of these materials, they have caused a lot of environmental concerns. Therefore, significant efforts have been made to develop environmentally friendly alternatives, especially in the case of starch foams. Because starch is a cheap, available, abundant, renewable and biodegradable biopolymer. These properties make starch the most important biopolymer for the development of biodegradable films, but the starch itself is relatively weak and water-sensitive. To improve the thermal and mechanical properties, moldability, water impermeability and other properties of starch-based foams, many approaches such as chemical modification of starch, combination with various biodegradable polymers, combination with natural fibers and the addition of nano-fillers are proposed.

    Keywords: Starch, Foam, Biodegradable}
  • زهرا سعادت، رحیم نقی زاده*، حمیدرضا رضایی، هاجر قنبری

    هدف تحقیق حاضر، بررسی اثر سیمان آلومینا بالا و دمای زینتر بر ریزساختار، خواص فیزیکی و مکانیکی آجرهای عایق آلومینایی تهیه شده به روش فومی می باشد. دوغاب های حاوی %75 وزنی آلومینا، %25 وزنی آب دیونیزه، %1، %3، %5 ، %7 وزنی سیمان آلومینا بالا و %2 وزنی فوم سبک آتشنشانی، تهیه شد. رفتار جریانی دوغاب حاوی آلومینا، %2 وزنی فوم آتشنشانی و %7 وزنی سیمان آلومینا بالا (سکار 71) بررسی شد. سپس دوغاب های فومی درون قالب فلزی ریخته شدند که پس از چند ساعت، بدنه گیرش یافته دارای استحکام اولیه حاصل شد. پس از خشک کردن طولانی مدت نمونه های ریخته گری شده، آن ها به مدت 3 ساعت در دماهای مختلف ºC1650-1510 پخت شدند. نتایج نشان داد که دوغاب آلومینایی حاوی افزودنی های %2 فوم و %7 سیمان آلومینا بالا در سرعت برشیs-11، ویسکوزیته برابر Pa.s 3 دارد که با افزایش سرعت برشی بهs-1 100، ویسکوزیته آن به Pa.s 3/0 کاهش یافت، در واقع با افزایش سرعت برشی، تنش برشی افزایش و ویسکوزیته دوغاب کاهش می یابد که این نشان دهنده رفتار شبه پلاستیک دوغاب است. نمونه ها چگالی کلی بین g/cm3 98/0 تا g/cm3 62/1، درصد تخلخل کلی بین 59 تا 75، استحکام خمشی بین MP 8/2 تا MP 6/6 و اندازه متوسط تخلخل های شبه کروی بین µm 5/8 تا  µm11را را بسته به میزان سیمان و دمای پخت نشان دادند. می توان گفت با افزایش میزان سیمان آلومینا بالا، چگالی کلی و استحکام خمشی نمونه ها افزایش یافت و میزان تخلخل کاهش پیدا کرد. بررسی های فازی نشان می دهد که پیک های به وجود آمده در دمای ºC1510 مربوط به فاز اصلی کوراندوم و فاز فرعی کلسیم آلومینات (CaO.6Al2O3) می باشد.

    کلید واژگان: آلومینا, آجرعایق, ریخته گری دوغابی, سیمان آلومینا بالا, فوم}

    The purpose of this study was to investigate the effect of high alumina cement and Sintering temperature on microstructure, physical and mechanical properties of foamed alumina insulation bricks. The Slurry samples  were prepared containing 75wt% of alumina and 25% wt of deionised water containing 1%, 3%, 5%, 7% wt% high Alumina cement and 2% wt% foam. Then samples were poured into metal molds. After drying the samples, they were sintered at 1510° C for 3 h. The Samples containing 7% wt cement were also sintered at 1600,1650° C for 3. The results showed that alumina slurry containing 2% foam and 7% high alumina cement additives at 1s-1 shear velocity had a viscosity equal to 3 Pa.s, which decreased with increasing shear velocity to 100 s-1and its decreased to 0.3 Pa.s. The samples showed a total density between 63.6 and 87.6  g/cm3, a total porosity between 59 and75%, a flexural strength between 6.6 and 6.8 Mpa and the average size of the spherical porosity between 8.5 and 11µm depending on the amount of cement and the baking temperature. phase investigations show that the peaks formed at the temperature of 1510° C correspond to the corundum and calcium aluminate phase)CaO.6Al2O3).

    Keywords: alumina, insulation bricks, slurry casting, high alumina cement, Foam}
  • رضا قاسمی، رضا کاظمی، فرخنده همتی*، جمشید محمدی روشنده

    در این پژوهش، خواص ساختاری و مکانیکی فوم های میکروسلولی نانوکامپوزیتی پلی اتیلن (PE)/کوپلیمر اتیلن-وینیل استات (EVA)/نانورس تهیه شده طی فرآیند فوم سازی اکستروژنی به روش فیزیکی با بکارگیری گاز دی اکسیدکربن در برابر غلظت PE/EVA، درصد بارگذاری نانورس اصلاح شده و پروفایل دمایی اکسترودر مورد بررسی قرار گرفته است. فرایند فوم سازی این سامانه ها به دلیل دو انتقال فازی همزمان شامل رفتار فازی دمای انحلال بحرانی فوقانی (UCST) آمیخته های PE/EVA وانتقال فاز گاز در فرایند هسته گذاری و رشد حباب ها بعد از خروج از دای فیلم تخت از پیچیدگی های بالایی برخوردار است. به دلیل رفتار فازی UCST آمیخته PE/EVA، افزایش دمای فرایندی بر روی مورفولوژی و خواص مکانیکی فوم ها بدست آمده تاثیر به سزایی داشته و افزایش دما منجر به امتزاج پذیری بهتر دو پلیمر در آمیخته ها و نانوکامپوزیت ها گردیده است. علاوه بر این، نانورس با اثر سازگارسازی خود موجب بهبود امتزاج پذیری دو فاز پلیمری می شود. با افزایش دمای فرایندی در تهیه فوم ها دیده شده است که در دمای بالاتر فوم هایی سبک تر با تراکم سلولی بیشتر بدست می آید. افزایش محتوای EVA در آمیخته موجب بهبود پراکنش نانوذرات و متعاقبا بهبود ساختار فوم ها می شود. با افزایش دما به دلیل بهبود امتزاج پذیری دو فاز و افزودن نانوذرات به دلیل نقش موثرشان در ایجاد حباب ها، به ترتیب مدول فوم ها افزایش و کاهش یافته است.

    کلید واژگان: اکستروژن, نانوکامپوزیت, فوم, پلیمر}
    Reza Ghasemi, Reza Kazemi, Farkhondeh Hemmati *, Jamshid Mohammadi Rovshandeh

    In this research, the structure and mechanical properties of polyethylene (PE)/ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA)/nanoclay microcellular foams obtained through extrusion physical foaming by using carbon dioxide were investigated. The effect of PE/EVA concentration, organically-modified nanoclay and temperature profile on the properties were evaluated. The foaming process of these systems has significant complexity due to the occurrence of two concurrent phase transitions including upper critical solution temperature (UCST) phase behavior of PE/EVA blends and gas phase transition in the cell nucleation and growth process. Owing to the UCST phase behavior of PE/EVA mixtures, an increment in the process temperature profile has a profound impact on the morphology and mechanical properties of the foams and results in higher miscibility of the polymeric constituents of the blends and nanocomposites. Moreover, the nanoclay compatibilization mechanism leads to better miscibility of the polymeric phases. At higher temperature profile, lighter foams with higher cell density are obtained. Increasing the EVA content in the blends improves the nanoclay dispersion state and as a result, causes an improvement in the foam structure. By increasing the temperature profile and adding nanoclay, the elastic modulus of the foams improves and worsens respectively, due to the better PE/EVA miscibility state and nanoparticle influential role in the bubble formation.

    Keywords: extrusion, Nanocomposite, Foam, Polymer}
  • حمیدرضا زنگنه، امیرحسین بزازی، محسن نظری*، محمدحسن کیهانی

    در دستگاه های آزمایشگاه-روی-یک-تراشه می توان با حجم کمی از سیالات، آزمایش هایی را در مقیاس کوچک، انجام داد. حال اگر این سیال در فاز گازی باشد، گاز می تواند بصورت حباب جابجا و پخش شود. در این مقاله، این مدل از حباب ها که دارای اندازه ای مشخص هستند، در یک دستگاه میکروسیالاتی جریان متمرکز (ساخته شده از PDMS) تولید و بررسی شده است. ساخت دستگاه میکروسیالات با استفاده از لیتوگرافی نرم انجام شده است. هنگامی که تراکم حباب ها در کانال تولید شده به اندازه کافی بالا باشد، حباب ها در تماس با یکدیگر قرار می گیرند که به صورت کریستال فوم جریان می یابند. تنظیم حباب های جریان فوم در کانال میکرو بر حسب نرخ جریان و فشار گاز ورودی مطالعه شده و این وابستگی، رفتارهای دینامیکی اصلی مانند پایداری در جریان فوم را تعیین می کند. در دستگاه جریان متمرکز، دو نوع فوم تر و خشک تولید شده و نتایج نشان می دهد که فشار کاری در بازه 600 تا 700 منجر به رفتار غیر خطی فوم در میکروچیپ میشود. در این حالت، شکل حباب ها بصورت نوسانی تغییر می یابد و در برخی از نرخ جریان ها، 1/0 و 2/0، حباب های تک ردیف و دو ردیف در میکروکانال تولید می شوند. همچنین، تاثیر افزایش نرخ جریان در فشار ثابت که باعث کاهش سایز حباب (از فوم خشک به فوم تر) و تاثیر افزایش فشارکاری در نرخ جریان ثابت که باعث افزایش سایز حباب (از فوم تر به فوم خشک) می شود، مورد بررسی دقیق قرارگرفته است.

    کلید واژگان: میکروسیالات, حباب, فوم, دستگاه جریان متمرکز}
    HR. Zanganeh, A .Bazzazi, Mohsen Nazari *, MH. Kayhani

    Small scale tests can be conducted using Lab-on-a-chip devices with very tiny amount of fluids. In the case that the fluid is in the gas phase, it should be carried inside a bubble. In this paper, this type of bubbles is generated with certain size in a flow focusing microfluidic device. Microfluidic device can be manufactured by SOFT LITHOGRAPHY. when the bubble density is high enough in a channel, they come in to contact, and they flow in the form of crystal foam. the flow of the foams in the channel depends on the liquid flow rate and inlet gas pressure. This shall determine dynamic behaviors of the flow such as super-stability. Two types of foam including wet and dry foams are generated in flow focusing device. At certain pressure of 600 to 700 (mbar), the foam behavior is switched to non-linear behavior in which the shape of bubble is changed in period of time. At specific flow rate of 0.1 and 0.2 (ml/hr), it is observed that bubbles are generated in one raw and some others are in two within channel which are called hex-one and hex-two. The effects of increasing the flow rate at constant pressure (which reduces the size of the bubble from dry foam to wet foam) and the effects of increasing the pressure in the constant flow rate (which increases the size of the bubble from wet foam to dry foam) are investigated.

    Keywords: Microfluidics, Bubble, Foam, flow focusing device}
  • مریم رواقی*
    امروزه مصرف کنندگان تمایل به مصرف محصولات دوست دار محیط زیست به جای پلاستیک ها دارند. بسته بندی دوست دار محیط زیست از مواد قابل بازیافت و تجدید پذیر تولید می شوند که نه تنها برای افراد بلکه برای محیط زیست نیز ایمن است. بسته بندی بر پایه قارچ یکی از انواع بسته بندی های دوست دار محیط زیست است که در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. میسلیوم بخش رویشی قارچ با رشد سریع است که می تواند به هر آنچه اطرافش باشد مانند مواد آلی کم ارزش بچسبد و شبکه بسیار فشرده رشته ای ایجاد کند. پس از آنکه قارچ با شکل و دانسیته مطلوب رشد کرد، به منظور توقف رشد قارچ، مواد خشک می شوند و تحت تیمار حرارتی قرار می گیرند. ممکن است از فرایندهای تکمیلی مانند فشرده سازی و برش لیزری نیز برای دستیابی به شکل و ساختار مورد نظر استفاده شود. محصول تولیدی ماده ای مقاوم به حرارت و آتش، زیست تخریب پذیر و با هزینه پایین است که ویژگی هایی مشابه پلاستیک های فومی سنتزی را دارد. از آن جایی که میسلیوم ها به طور کامل رشد نمی کنند تا بخش های زایشی را ایجاد نمایند، لذا هیچ گونه اسپور و در نتیجه نگرانی از بابت سلامتی وجود ندارد. این مقاله مروری بر وضعیت فناوری موجود در تولید مواد بر پایه میسلیوم و کاربرد آن ها به عنوان جایگزین پایدار برای پلی استایرن است.
    کلید واژگان: بسته بندی پایدار, زیست تخریب پذیری, فوم, قارچ و میسلیوم}
    Maryam Ravaghi *
    Consumers now have stronger affinity towards eco-friendly products instead of plastics. Eco-friendly packaging is made of recyclable or renewable materials which are sustainable and safe for not only individuals but also the environment. Mushroom- based packaging is one of the eco-friendly materials that have received considerable attention, recently. Mycelium is a fast growing vegetative part of a fungus which latches onto whatever around it like any low value organic matter to create a super-dense network of threads. Once growing in the mold to reach the desired density and shape, the material is dehydrated and heat treated, to stop further growth. Supplementary processes such as compression and laser cutting may also be used to achieve the required shape and structure. The result is a heat and fire-resistant, biodegradable and low cost material that has similar properties like synthetic foam plastics. There is no spore or allergen concern as the mycelium is not fully grown to produce fertile bodies. This paper reviews the current status of technology for production of mycelium based material and its applications as a sustainable alternative for polystyrene.
    Keywords: Sustainable packaging, Biodegradation, Foam, Mushroom, Mycelium}
  • وحید حسینی، محمود شریعتی*، مسعود مهدی زاده رخی

    در این تحقیق، با استفاده از روش های تجربی و عددی، رفتار پوسته های مخروطی شکل و نیم کروی به ترتیب از جنس فولاد و آلومینیوم، در معرض بارگذاری ضربه ای مورد بررسی قرار گرفته است. ظرفیت جذب انرژی این گونه جاذب ها محاسبه و تاثیر تزریق فوم بر رفتار فروریزش و ظرفیت جذب انرژی پوسته های نیم کروی آلومینیومی تعیین شده است. همچنین تاثیر پارامترهای هندسی پوسته بر رفتار فروپاشی و ظرفیت جذب جاذب های مخروطی فولادی بررسی شده است. شبیه سازی های عددی از طریق نرم افزار المان محدود آباکوس انجام شده و نتایج به دست آمده از آنها با نتایج حاصل از آزمایش ها مقایسه شده است. در تحلیل های عددی از سه مدل آسیب جانسون-کوک، گارسون و روزالر اصلاح شده استفاده شده است. مدل آسیب جانسون- کوک در نرم افزار آباکوس موجود است، ولی مدل های آسیب گارسون و روزالر اصلاح شده از طریق زیرروال نویسی در محیط نرم افزار آباکوس ایجاد شده اند. نتایج نشان می دهد که مدل روزالر اصلاح شده، دقت بیشتری نسبت به سایر مدل های آسیب دارد. تاثیر ضخامت پوسته های مخروطی بر بازده آنها نیز بررسی شد و مشخص شد که افزایش ضخامت، موجب افزایش بازده جاذب می شود. علاوه بر این، تزریق فوم تاثیر مثبتی بر عملکرد جاذب های نیم کروی ندارد.

    کلید واژگان: پوسته مخروطی فولادی, پوسته نیم کروی آلومینیومی, فوم, جاذب انرژی, مدل آسیب}
    V. Hoseini, M. Shariati*, M. Mahdizadeh Rokhi

    In this research, the behavior of conical and hemispherical shells, made of steel and aluminum, respectively, subject to impact loading has been investigated using experimental and numerical methods. The energy absorption capacity of these adsorbers has been calculated and the effect of foam injection on the collapse behavior and energy absorption capacity of aluminum hemispherical shells has been determined. The effect of geometrical parameters on the collapse behavior and adsorption capacity of steel conical adsorbers has also been investigated. Numerical simulations have been performed using the Abaqus finite element software and the results have been compared with the results of the experiments. In Numerical analysis, three damage models, Johnson-Cook, GTN, and modified Rousselier have been used. The Johnson-Cook damage model is available in Abaqus software but the GTN and the modified Rousselier damage models have been created through programming in Abaqus software. The results show that the modified Rousselier damage model is more accurate than the other damage models. Also, in this research, the effect of thickness of conical shells on their efficiency has been investigated and it becomes clear that increasing the thickness of absorber increases efficiency. In addition, foam injection does not a positive effect on the hemispherical absorber performance.

    Keywords: Steel Conical Shell, Aluminum Hemispherical Shell, Foam, Energy Absorber, Damage Model}
  • محمدرضا دودمان کوشکی*، ابوالقاسم امامزاده

    مخازن شکاف دار طبیعی 20درصد از کل ذخایر نفت جهان را تشکیل می دهند. فرایند هدایت در این مخازن عمدتا در شبکه شکاف صورت می گیرد، در حالی که بخش عمده نفت در ماتریس است و پس از بازیابی اولیه نفت عمدتا در مخزن باقی می ماند. روش های ثانویه یا ثالث از جمله تزریق آب یا گاز در مخازن شکاف دار چندان کارآمد نیستند. یکی از روش های اصلاح برای کنترل و بهبود کارایی روش حجمی، تزریق فوم است. فوم در محیط متخلخل، یک فاز گازی پراکنده در خلال یک فاز مایع است که عمدتا از لایه های نازکی به نام لاملا ساخته شده است. لاملا به واسطه جذب سطحی در واسط گاز/مایع پایدار می شود. در این مقاله، آزمایش هایی جهت بررسی مکانیزم جابه جایی نفت در حین تزریق گاز و فوم در یک محیط متخلخل شکاف دار شفاف انجام شده است. از مواد شفاف مانند شیشه برای ساختن مدل های کوچک و بررسی جوانب مختلف جابه جایی مایعات در مقیاس حفره استفاده شده است. جابه جایی مایعات با استفاده از این مدل های کوچک مشاهده شده است و با توجه به خصوصیات هندسی و فیزیکی مایعات، گازها و جامدات ارایه شده بررسی می شوند. دسته بندی فوم ها بر اساس اندازه حباب و کسر گاز صورت می گیرد. استحکام فوم بر اساس میزان افت فشار در محیط شکاف اندازه گیری می شود. برای پایین آوردن فشار به یک فوم بسیار قوی و در نتیجه حباب های بسیار کوچک نیاز خواهیم داشت. بهره وری پایین تزریق گاز در مخزن شکاف دار ما را مجبور به استفاده از فوم به جای گاز می کند تا مقاومت کانال شکاف در برابر مایع تزریقشده افزایش یافته و تحرک گاز تحت کنترل درآید.

    کلید واژگان: مخزن شکافدار طبیعی, تزریق گاز, فوم, مدل های کوچک, جابجایی نفت}
    MohammadReza Doudman Kushki*, Abolghasem Emamzadeh

    Naturally fractured reservoir account for 20% of world's oil reserves, in these reservoirs conductivity is mostly in the fracture network while the oil is mostly in the matrix and after primary recovery most of oil remains in the reservoir. Most of secondary or tertiary recovery methods such as water injection or gas injection are not efficient in fractured reservoirs. One of the remedy methods to control and improve volumetric sweep efficiency is foam injection. Foam in porous media is a dispersed gaseous phase within a continuous aqueous phase comprised mainly of thin films known as lamellae. The lamellae are stabilized by adsorption of surfactant at the gas/liquid interfaces. In the paper, experiments were performed to study the pertinent oil displacement mechanisms during gas and foam injection in a transparent fractured porous medium. Transparent material such as glass was used to construct micro models and to study various aspects of fluid displacement at pore scale. By using micro models, the displacement of the fluids can be observed and investigated in terms of micro-geometry and physical characteristics of the presented liquids, gases and solids. The classification of foams in based on their bubble size and gas fraction. The strength of foam is measured by the magnitude of the pressure drop that is generated along the medium. To create a large pressure drop very strong foams, and therefore very small bubbles, are required. Low productivity of gas injection in fractured reservoir leads to use foam instead of gas in order to increase resistance of fracture corridor against the injected fluid and to better control to mobility of gas.

    Keywords: Naturally fractured reservoir, Gas injection, Foam, Micro model, Oil displacement}
  • آیدا فایقی نیا*، حسین مردی

    سرباره آمورف فولاد حاوی غلظت های مختلف ضایعات شیشه (20، 40، 50، 60 و 70 درصد وزنی)، کاربید سیلیسیم (SiC) مخلوط و کامپوزیت حاصل از آنها تهیه شد. بنابر تصاویر میکروسکوپی حرارتی، انقباضات کامپوزیت سرباره - شیشه در دمای 1050 درجه سانتی گراد آغاز شد. در تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی از ریزساختار کامپوزیت سرباره - کاربید سیلیسیم (عامل فوم زا)، تخلخل های تونل مانند با ابعادی در محدوده 1000-500 میکرون در اثر خروج محصولات گازی ناشی از تجزیه فاز کاربیدی، مشاهده شد. با افزودن شیشه ضایعاتی (تا 50 درصد وزنی) به این کامپوزیت و تف جوشی در دمای 1200 درجه سانتی گراد، اندازه این حفرات با کاهش10 برابری به 50 میکرون رسیده و کروی شدند. با افزایش فاز شیشه، تخلخل کلی در کامپوزیت سرباره - شیشه -کاربید سیلیسیم تا 80 درصد وزنی افزایش و استحکام تا 2/3 مگاپاسکال کاهش یافت. کامپوزیت سرباره - شیشه (با نسبت وزنی مساوی) با چگالی 8/0 گرم بر سانتی متر مکعب در گروه مواد فومی متخلخل طبقه بندی شد. همچنین وجود فاز شبه ولاستونیت در کامپوزیت بعد از تف جوشی گزارش شد.

    کلید واژگان: سرباره, شیشه, کاربید سیلیسیم, تف جوشی, فوم}
    A. Faeghinia*, H. Mardi

    Amorphous steel slag was blended with different concentrations of waste glass (20, 40, 50, 60, 70 wt.%) and SiC to obtain a composite. According to Hot Stage Microscopy images, slag-glass composite contractions started at 1050 ºC. scanning electron microscope micrographs of slag-SiC (foaming agent) composite revealed tunnel-like porosities of 500 to 1000 microns. Gaseous products of carbide decomposition led to the formation of these tunnel-like porosities. By adding up to 50 wt. % of waste glass to this composite and sintering at 1200 ° C, the size of cavities decreased by 10 times and achieved 50 microns to form spherical cavities. By increasing glass content, the total porosity of slag-glass-SiC increased to 80 wt.% followed by a decrease in the strength to 3.2 MPa. Having an overall density of 0.8 g/cm3, the slag-glass composite could be classified as a porous foam material. Pseudo Waltonite phase was also detected in this composite after sintering.

    Keywords: Slag, Glass, SiC, Sintering, Foam}
  • سجاد آذرخش، عباس رهی*
    در این پژوهش اثر پارامترهای هندسی لوله های جدارنازک مخروطی دوجداره در بارگذاری محوری بر مقدار جذب انرژی به روش تجربی و عددی مورد بررسی قرار می گیرد. سپس اثر وجود فوم نیز برای جذب انرژی بیشتر مورد مطالعه قرار می گیرد. در بخش تجربی، ابتدا لوله های مخروطی از جنس آلومینیوم، به صورت توخالی و پر شده از فوم پلی یورتان تهیه شده و سپس نمونه ها تحت آزمایشهای تجربی قرار گرفته و نمودار نیرو- جابجایی در هر آزمایش استخراج می شود. در بخش عددی، شبیه سازی پدیده فروریزش محوری لوله های مخروطی جدارنازک با نرم افزار آباکوس انجام می گیرد.
    کلید واژگان: جذب انرژی, بارگذاری محوری, فوم, لوله های دوجداره, روش اجزاء محدود}
    Sajad Azarakhsh, Abbas Rahi *
    To reduce the damage caused by sudden collisions, energy absorbers are used. Energy absorbers, with their large deformation and folding, cause a large amount of collision energy to be absorbed, thus preventing damage to critical components. In the present research, the effect of geometric parameters of bi-tubular conical tubes and effect under axial loading on energy absorption is investigated by experimental and numerical methods. Then, the effect of foam is also studied to absorb more energy. In the experimental section, firstly, conical tubes made of aluminum with empty and filled with polyurethane foam were prepared, and then the samples are experimentally tested and the displacement-force diagram is obtained in each test. In the numerical section, the simulation of the axial deformation phenomenon of the thin-walled conical tubes is carried out with the ABAQUS software. The comparison of experimental and numerical results show that the proposed model is a suitable method for studying its collapse and amount of energy absorbed in the energy absorber system. Finally, the effect of the main system parameters, such as difference of inner and outer tube diameter, tube length, wall thickness, type of tube material, and the filling of foam, is studied on the energy absorption in thin-walled bi-tubular conical tubes absorber using numerical methods.
    Keywords: energy absorption, axial loading, Foam, bi-tubular tubes, finite element method}
  • علی علوی نیا*، رضا رحمانی
    در بسیاری از سازه های مهندسی و به خصوص دستگاه های متحرک، برای جلوگیری از خسارت ناشی از ضربه یا کاهش آن از سیستم های جذب انرژی استفاده می شود .هدف از پژوهش حاضر، بررسی تغییر شکل و جذب انرژی سازه های ساندویچی متشکل از دو لوله آلومینیومی متداخل که بین آن ها از فوم پلیمری EVA پر شده است، می باشد. بارگذاری محوری لوله ها به صورت شبه استاتیکی و دینامیکی بوده و رفتار مکانیکی این سازه ها، شامل نحوه تغییر شکل، میزان جذب انرژی و نیروی متوسط لهیدگی بررسی شده است. همچنین، اثر تغییرات طول لوله و چگالی فوم بر کمیت های ذکر شده مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر آزمایش های تجربی، به منظور بررسی پارامتری، شبیه سازی عددی نیز با استفاده از نرم افزار LS-Dyna انجام گرفته است. نتایج پژوهش نشان می دهند که وجود فوم باعث افزایش میزان جذب انرژی در سازه ها می شود؛ این افزایش در میزان جذب انرژی و نیروی متوسط لهیدگی در چگالی های بالاتر فوم، نمایان تر است. به علاوه، مقایسه نحوه چین خوردگی در سازه های پرشده از فوم با سازه های خالی نشان می دهد که وجود فوم تاثیری در نحوه چین خوردگی سازه ها ندارد.
    کلید واژگان: سازه های ساندویچی, جذب انرژی, نیروی لهیدگی, فوم, LS-Dyna}
    A. Alavi Nia*, R. Rahmani
    Energy absorbing systems are used in many engineering structures, especially in moving machines, to prevent or to reduce impact induced damages. The aim of this study is to survey deformation and energy absorption of sandwich structures consisted of two concentric aluminum tubes with EVA polymer foam between them. Two loading methods have been used; quasi-static loading and impact loading. Deformation mode, energy absorption and mean crush force were investigated as mechanical behavior parameters. Moreover, the effects of changes in tubes length and foam density on these parameters have been studied. For parametric study, finite element simulations carried out using LS-Dyna software. Results of the study show that using foam increases energy absorption; the higher the foam density the greater the energy absorption and mean crush force. Furthermore, comparison of folding mechanism between foam-filled structures and empty ones shows that using foam does not affect the folding mode.
    Keywords: Sandwich Structures, Energy Absorption, Crushing Force, Foam, LS-Dyna}
  • سجاد آذرخش *
    در این پژوهش با انجام آزمایش های تجربی و شبیه سازی اجزای محدود، شیوه فروریزش سازه های جدار نازک توخالی و تقویت شده با فوم تحت اثر بارگذاری شبه استاتیک محوری مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. در مطالعه آزمایشگاهی، نمونه های مخروطی به روش چرخکاری ساخته شده و بین دو صفحه صلب تحت اثر بارگذاری شبه استاتیک قرار گرفته و سپس نحوه فروریزش نمونه، تغییرات نیرو و مقدار انرژی لازم تعیین شده اند. شبیه سازی نمونه های آزمایش شده در نرم افزار آباکوس به صورت سه بعدی و به روش صریح اجرا شده است. مقایسه نتایج تجربی و شبیه سازی نشان می دهد مدل ارایه شده روش مناسبی برای تعیین پاسخ فروریزش و تعیین نمودار نیرو- جابجایی فراهم می کند. از مدل اجزای محدود صحه گذاری شده برای مطالعه پارامتری جهت تعیین اثر پارامترهای هندسی لوله های توخالی و پر شده با فوم (از جمله زاویه نیم راس، چگالی فوم، ضخامت دیواره) و پارامترهای بارگذاری (از جمله جرم برخوردکننده و سرعت برخوردکننده) روی جذب انرژی و ضریب نیروی فروریزش استفاده شده است.
    کلید واژگان: شبيه سازي عددي, بارگذاري محوري, سازه هاي جدارنازک, فوم}
    S. Azarakhsh *
    In this research, through carrying out experimental tests and finite element simulation, the crushing method of empty and foam-filled thin-walled structures under the influence of axial, Quasi-static loading has been compared. In experimental study, the conical samples are made through spinning method. These samples are compressed between two rigid plates under quasi-static loading conditions, and then the collapse mechanism, the crushing force fluctuations and absorbed energy are calculated. Simulation of tested specimens has been executed by ABAQUS software in 3- dimensional models and through explicit method. The comparison of numerical and experimental results showed that the present model provides an appropriate procedure to determine the collapse mechanism and load-compression curve. The validated finite element model was then used for the parametric studies, in order to determine the effect of the empty and filler tube geometry parameters (i.e. semi-apical angle, foam density, wall thickness) and loading parameters (i.e. impact mass and impact velocity) on the energy absorption and factor crushing load ) .(
    Keywords: Finite Element Simulation, Axial Loading, Thin Wall Structures, Foam}
  • مرتضی ایرانشاهی، سیاوش ریاحی*، حامد فرهادی
    تزریق فوم در فرآیندهای ازدیاد برداشت نفت یکی از انواع روش های ازدیاد برداشت شیمیایی می باشد. در این روش علاوه بر مواد فعال سطحی، از برخی افزونه شیمایی در جهت پایین آوردن کشش بین سطحی آب و نفت استفاده می شود که منجر به محرک کردن نفت به جامانده حاصل از مراحل اولیه و ثانویه بازیافت نفت می شود. ایجاد فوم سبب دستیابی به نسبت تحرک پذیری کمتر از 1 و در نتیجه بهبود ضریب جاروبی حجمی می شود. در تزریق فوم، یکی از پارامترهای موثر در افزایش بازیافت نفت پایداری فوم تولیدی می باشد. ایجاد پایدارترین فوم با استفاده از گزینش نوع و غلظت بهینه مواد شیمیایی یکی از اهداف پژوهش های حال حاضر بر روی این نوع ازدیاد برداشت است. در این مطالعه اثر غلظت نمک، غلظت سورفکتانت، نوع حلال کمکی و غلظت حلال های کمکی بر روی پایداری فوم بررسی شد. در حلال های کمکی متفاوت، بهینه ی پایداری بدست آمد و از آن در عملیات تزریق نفت برای بررسی تاثیر آن بر بازیافت نفت استفاده شد. از بوتریک اسید به عنوان یک حلال کمکی جایگزین در کنار 1-بوتانول استفاده شده است. بالاترین پایداری در فوم هایی که از بوتریک اسید به عنوان حلال کمکی استفاده شد به دست آمد. حداکثر میزان بازیافت نفت در استفاده از حلال کمکی 1-بوتانول حاصل شد که برابر با 44% نفت درجای موجود در مغزه می باشد که با استفاده از روش سیلاب زنی با آب برداشت نشده بود و نشان از توانایی بالای این روش در ازدیاد برداشت نفت می باشد.
    کلید واژگان: فوم, پایداری فوم, سورفکتانت, حلال کمکی, ازدیاد برداشت نفت}
    Morteza Iranshahi, Siavash Riahi *, Hamed Farhadi
    Foam injection for the purpose of Enhanced Oil Recovery (EOR) process is one of the approaches of chemical EOR. In this method, in addition to using the surfactant, other chemical additives are used to achieve ultralow IFT which result in mobilizing the residual oil of the primary and secondary recovery stage. Foam generation causes to achieve the mobility ratio of less than 1, and then the foam generation improves volumetric sweep efficiency. In foam flooding, foam stability is one of the determining parameters for increasing oil recovery. Generating the most stable foam is one of the subjects of the recent researches on this kind of EOR process in stand point of selection of type and concentration of chemicals. In this study, effects of salinity, surfactant concentration, and the type and the concentration of co-solvent were investigated on foam stability. Optimized stability was gained in different co-solvents. This optimum was used in flooding process to investigate its effect on oil recovery. Butyric acid and 1-butanol were two used co-solvent. The most stable foam was resulted from the samples which utilized butyric acid as co-solvent. Maximum oil recovery of 44% of OOIP has observed in solution with 1-butanol as co-solvent, which is not displaced by water flooding. Moreover, observing the maximum oil recovery validates the efficacy of this technique.
    Keywords: Chemical EOR, Foam, Foam Stability, Co-Solvent, Design of Experiment (DOE)}
  • صادق طریق ازلی، محمد غفوری*، غلامرضا لشگری پور، جعفر حسن پور

    در تونل سازی با E P B-T B M، مصالح حفاری شده با فوم به عمل آوری می شوند، تا کارپذیری مناسب)محیط خمیری(به منظور اعمال فشار به جبهه ی کار را داشته باشند. عواملی که در کارپذیری موثرند، شامل: شاخص استحکام (I c)، رطوبت، ذرات ریزدانه، و نسبت تزریق فوم)F I R(هستند. در این نوشتار، تاثیر پارامترهای مذکور در کارپذیری خاک با انجام 66 آزمون آزمایشگاهی اسلامپ در دو محتوای رطوبت 10\٪ (${\r m{I c=1-1.25}}$) و 20\٪ (${\r m{I c=0.5-0.75}}$) بررسی شده است. نتایج آزمون های آزمایشگاهی با روش رگرسیون چندمتغیره به منظور تخمین F I R با هدف دست یابی به کارپذیری مناسب خاک تجزیه و تحلیل و به صورت نمودار و رابطه ی معنی دار آماری در رطوبت های مختلف ارائه شده است.

    کلید واژگان: تونل سازی, فوم, کارپذیری, اسلامپ, E P B-T B M}
    S. T. AZALI, M. GHAFOORI *, G.R. LASHKARIPOUR, J. HASSANPOUR

    In EPB-TBM tunneling, a positive face control during tunnel excavation is delivered and the tunnel face is supported by pressure from the mass of remolded soil within the cutterhead chamber. EPB TBMs operate more e ectively when the soil immediately ahead of the cutterhead and in the chamber forms a plastic plug, which ensures face support. The target properties for extracting soil in an EPB TBM can best be described as a soil matrix exhibiting a soft workable plastic consistency. The behavior of excavated soil from mixing up to extraction depends mainly on the property called workability of conditioned soil. Workability in simple terms can be de- ned as the ease with which the excavated soil can be mixed with additives, compressed in pressure chamber, owed freely from the face and finally extracted from screw conveyor. Furthermore, the workability is an indicator for the plasticity of the support media, comparable to the consistency of cohesive grounds and thus a criterion for the applicability of EPB tunneling. The factors which effect the workability of conditioned soil are water content, fine grain, foam injection ratio (FIR). In this study, effecting 10 and 20 percentage of water content and FIR on workability of conditioned soil for EPBTBM tunneling is assessed with laboratory slump test. The 66 laboratory trials of soil-foam-mixtures were made to investigate the in uence of the mentioned parameters on workability of conditioned soil. To analyze the available data using statistical methods, relationships between mentioned parameters and slump test results were investigated. Results of analyzes show that there are a quantitative relation between water content and the workability for the application of EPB shields. The present study clearly showed that the decrease of water content and FIR became stronger with the decrease of the slump of conditioned soil. Finally, in this study, a new empirical chart, for assessment of and workability of conditioned soil is suggested.

    Keywords: Epb-Tbm, Tunnel, Soil Conditioning, Workability, Slump}
  • حامد فرهادی، سیاوش ریاحی
    هدف این مقاله بررسی کنترل تحرکپذیری فومهایی است که با نانوذرات اصلاحشده، پایدار میشوند. اضافه کردن سورفکتانت با بار مخالف به نانو ذره سیلیکای آبدوست، منجر به تغییر ترشوندگی نانوذره از حالت آبدوستی کامل به سوی آبگریزی جزیی آن میشود. در این مطالعه آزمایشگاهی، میزان جذب سورفکتانت کاتیونی بر روی نانوذره سیلیکا، با بار منفی، با استفاده از معیار جدیدی که از طریق اندازهگیری رسانایی بهدست آمده؛ مقایسه شده است. معیار جذب سطحی در دامنه سورفکتانت استفاده شده دارای یک بیشینه حدود CMC 1(غلظت بحرانی مایسلی شدن) تخمین زده شد که در آن نانوذره به حداکثر آبگریزی خود میرسد. سپس فوم CO2 پایدار شده با مخلوط نانوذره و سورفکتانت از طریق تزریق همزمان CO2 و مخلوط نانوذره و سورفکتانت در میان فضای متخلخل و در فشار مخزنی تشکیل شد. نتایج حاصل شده نشان میدهد که نانوذره استفاده شده به تنهایی فعال سطحی نبوده بلکه با اضافه کردن سورفکتانت قابلیت ایجاد فوم پیدا میکند. مطالعات متمم روی رفتار فشاری و مورفولوژی فومها که توسط دستگاه اندازهگیری دینامیک خواص فوم بهدست آمد، نشان میدهد که در محدوده غلظت سورفکتانت استفاده شده، ویسکوزیته ظاهری فوم دارای یک بیشینه برابر cP 03/6 است که مطابق با بیشینه معیار جذب سطحی است. همچنین با اضافه کردن نانوذره به محلول سورفکتانتی، کاهش نسبت فازی و افزایش غلظت نانوذره، فومهای یکنواختتر و کوچکتری تشکیل میشود، که ویسکوزیته ظاهری را بهصورت معنی داری افزایش یافته است.
    کلید واژگان: فوم, نانوذره, سورفکتانت, پایداری فوم, تحرکپذیری, آبگریزی, ازدیاد برداشت نفت}
    Hamed Farhadi, Siavash Riahi
    The aim of this work is to study stability and mobility of modified nanoparticle-stabilized foam. Adding oppositely charged surfactant to the hydrophilic silica nanoparticle leads to variation in the hydrophobicity of nanoparticles. Surfactant’s adsorption on the nanoparticle’s surface is compared with different mixtures by a new criterion which is calculated by measuring conductivity. The adsorption criterion in domain of surfactant concentration has a maximum close to 1 CMC where nanoparticle reaches to maximum hydrophobicity. NPS-stabilized CO2 foam formed with simultaneous injection of CO2 and foam agent dispersion through a glass bead pack at reservoir pressure. Nanoparticle alone is not surface active. By adding appropriate surfactant concentration to nanoparticle dispersion¡ it becomes surface active. The complementary study of both pressure behaviour and morphology of foam using foam’s dynamic characterization apparatus¡ shown in the domain of surfactant concentration¡ apparent viscosity of the foam has a maximum about 6.034 cp which is consistent with the maximum adsorption criterion. Also¡ adding nanoparticle to the solution of surfactant forms more uniform¡ and the smaller foams and the apparent viscosity increase significantly. Increasing at a CO2 injection rate will also increase the size of the bubbles and reduce the apparent viscosity which means an increase in mobility.
    Keywords: Foam, Nanoparticle, Stability, Mobility Control, Hydrophobicity, EOR}
  • سید سجاد جعفری، سعید فعلی، میلاد رنجبران
    هدف این مقاله ارائه روش تحلیلی جدیدی برای محاسبه میزان جذب انرژی ورق های ساندویچی آلومینیوم- فوم تحت اثر ضربه سرعت بالا است. ورق های ساندویچی آلومینیوم- فوم دارای هسته از جنس فوم هستند که بین دو صفحه فلزی آلومینیومی، محصور شده است. ضربه زننده به صورت پرتابه صلب استوانه ای سر تخت در نظر گرفته شده است. با استفاده از مدل جرم و فنر، جذب انرژی لایه های آلومینیومی در بارگذاری شبه استاتیکی و با در نظر گرفتن مکانیزم های مختلف جذب انرژی محاسبه شده است. همچنین فوم نیز به واسطه خردشدن بخشی از انرژی پرتابه را جذب می کند. نهایتا جذب انرژی توسط ورق های ساندویچی آلومینیوم- فوم محاسبه و با استفاده از موازنه انرژی، سرعت حد بالستیک و سرعت باقیمانده پرتابه محاسبه شده است. مقادیر سرعت حد بالستیک و سرعت باقی مانده محاسبه شده با روش تحلیلی هم خوانی مناسبی با مقادیر تجربی و عددی دارد. همچنین اثرات چگالی فوم، جرم و قطر پرتابه در میزان جذب انرژی ساندویچ پانل بررسی شده است.
    کلید واژگان: ورق ساندویچی, فوم, آلومینیوم, سوراخ شدن, جذب انرژی}
    Seyed Sajad Jafari, Dr Saeid Feli, Milad Ranjbaran
    In this paper, a new analytical model has been presented for energy absorption calculation of aluminum-foam sandwich panels under high velocity impact. The panels consist of foam core sandwiched between two aluminum skins. In analytical model, cylindrical rigid projectile with flat ended has been considered. In the quasi-static loading, by using the springs-mass model, energy absorption of aluminum skins with considering difference energy absorption mechanisms has been calculated. Also foam absorbed a partial of projectile energy by crushing. Energy absorption of aluminum-foam sandwich panel was calculated and energy balancing equation has been employed for determination the ballistic limit and residual velocity of projectiles. The results of ballistic limit and residual velocity computed by new model presented good agreement with experimental and numerical results. Also the effects of foam density, projectile mass and diameter in energy absorption of sandwich panel has been investigated.
    Keywords: Sandwich Panel, Foam, Aluminum, Perforation, Energy Absorption}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال