دانلود مقاله کاربرد استخراج با سیال فوق بحرانی در صنایع غذایی

اختصاصی از فی موو دانلود مقاله کاربرد استخراج با سیال فوق بحرانی در صنایع غذایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 استخراج با حلال یکی از قدیمی‌ترین روش‌های جداسازی بوده و بدون شک تاریخ استفاده از آن به قبل از میلاد برمی‌گردد. علم استخراج با حلال در طی مدت زمان طولانی، توسعه یافته است و بیشترین پیشرفت در مورد حلالها و سیالهای مورد استفاده در فرآیندهای استخراج بوده است. روش‌های استخراجی نظیر، سونیکیشن1، سوکسله2، استخراج با فاز جامد[1] و استخراج مایع-مایع[2] که مدتها پیش ابداع شده‌اند امروزه نیز به همان صورت قبلی جهت تهیه نمونه بکار می‌روند. بعلاوه، روش‌های استخراج با حلالهای مایع نظیر سوکسله دارای محدودیت‌های مختلفی همچون آلودگی محیط زیست بدلیل وجود حلالهای دورریز، بازگیری ناقص نمونه‌ها، وقت گیر بودن فرآیند، مصرف زیاد حلال و... هستند. بدین‌ترتیب، محققان به فکر ابداع روش جدید استخراجی افتادند که علاوه بر‌اینکه معایب فوق را نداشته باشد بلکه دارای مزایای چندی نیز باشند. یکی از‌این روش‌ها، استخراج با سیال فوق بحرانی3 (SFE) است که مزیت‌های بسیاری دارد که از مهمترین آنها می‌توانیم به کاهش زمان استخراج و عدم آلودگی محیط زیست اشاره کرد.

فصل اول

استخراج با سیال فوق بحرانی
1-1- تاریخچه

هوگارت1 و‌هانی2 در سال 1879 خواص بی نظیر سیال فوق بحرانی اتانول و تتراکلریدکربن را توضیح دادند. آنها دریافتند که حلالیت‌هالیدهای فلزی در‌این دو سیال خیلی بالاست. در سال 1906 بوخنر3 اعلام کرد که حلالیت مواد آلی غیرفرار در دی اکسید کربن فوق بحرانی ده برابر مقداری است که از مطالعات فشار بخار انتظار می‌رفت. در سال 1958 زهوز4 و همکارانش استخراج لانولین از پشمهای روغنی با CO2 فوق بحرانی را گزارش کردند. نقطه شروع استفاده از سیالهای فوق بحرانی در فرآیندهای صنعتی از کار زوسل5 در انیستیتوی ماکس پلانک در مطالعه زغال سنگ آغاز شد. امروزه‌این سیالها کاربرد فراوانی در اغلب صنایع پیدا کرده‌اند. با‌این حال استفاده از SFE به عنوان یک تکنیک تجزیه‌ای تا دهه 1980 به تأخیر افتاد. در سال 1976 استال6 و شیلز7  سیستم استخراجی میکرو را به همراه کروماتوگرافی لایه نازک به کار بردند. از‌این سال به بعد SFE در حد تجزیه‌ای رشد سریعی کرد به طوری که امروزه‌این سیستم به صورت پیوسته یا ناپیوسته با سیستم‌های کروماتوگرافی گازی، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و کروماتوگرافی با سیال فوق بحرانی کاربرد وسیعی در آنالیز انواع نمونه‌ها پیدا کرده است بطوریکه در سالهای 1990-1992 بیش از یکصد مقاله در‌این زمینه ارائه شده است.

1-2- خصوصیات و مزایای یک سیال فوق بحرانی

هر ماده‌ای را که در دما و فشاری بالاتر از دما و فشار بحرانی اش قرار گیرد، سیال فوق بحرانی گویند. شکل (1-1) نمودار فاز ساده‌ای است که نقطه بحرانی و ناحیه فوق بحرانی را نشان می‌دهد.

یک سیال فوق بحرانی خصوصیاتی مابین خصوصیات یک گاز و مایع را داراست. آنچه باعث شده تا سیال فوق بحرانی برای استخراج مورد استفاده و توجه قرار گیرد خصوصیات فیزیکی آن است. همانطوریکه در جدول (1-1) مشاهده می‌شود چگالی سیال فوق بحرانی تقریباً هزار برابر چگالی حالت گازی می‌باشد، بهمین دلیل قدرت حل کنندگی سیال فوق بحرانی بیشتر از گازها و مشابه مایعات است. از طرفی، سیال فوق بحرانی دارای نفوذپذیری زیادتر و ویسکوزیته کمتر نسبت به حلالهای مایع است، ‌این دو عامل انتقال جرم را کنترل می‌کنند و باعث می‌شود تا SFE خیلی سریع عمل کند.

1- دما و فشار فوق بحرانی پائینی داشته باشد.

2-از نظر سلامتی برای انسان خطرناک نباشد، یعنی آتشگیر و سمی‌نباشد.

3-از نظر شیمیایی بی اثر باشد و درجه خلوص آن بالا بوده و ارزان باشد.

چرا CO2 به عنوان حلال عمومی در استخراج به روش سیال فوق بحرانی انتخاب شده است؟

بهترین حلال برای SFE در استخراج‌ترکیبات طبیعی(غذاها و داروها) CO2 است زیرا یک‌ترکیب خنثی، ارزان، در دسترس، بی بو، بی مزه، دوستدار طبیعت و حلال GRAS است. همچنین در ماده فرآیند SFE با CO2، حلال در ماده استخراج شده باقی نمی‌ماند زیرا که‌این ماده در شرایط طبیعی به صورت گاز می‌باشد. علاوه بر‌این، دمای بحرانی آن است که برای مواد حساس به حرارت شرایط‌ایده آلی را بوجود می‌آورد و به خاطر گرمای نهان پایین آن، انرژی کمی برای جداسازی آن از ماده استخراجی لازم است. نکته دیگر آنکه، انرژی مورد نیاز برای بدست آوردن حالت فوق بحرانی CO2اغلب کمتر از انرژی مورد نیاز برای تقطیر حلالهای آلی تجارتی است. در کل قابلیت استخراج‌ترکیبات با CO2فوق بحرانی بستگی به وجود گروه‌های عاملی ویژه در‌این‌ترکیبات، وزن ملکولی و قطبیت آنها دارد.

برای مثال هیدروکربن‌ها و دیگر‌ترکیبات آلی با قطبیت نسبتاً پائین مثل استرها، اترها، آلدئیدها، لاکتون‌ها، کتون‌ها و اپوکسیدها در CO2 فوق بحرانی با فشار کمتر (100-75بار) قابل استخراج هستند در حالیکه‌ترکیبات با قطبیت بالا نظیر آنهائیکه یک گروه کربوکسیلیک و سه گروه هیدروکسیل و یا بیشتر دارند به ندرت در آن محلول هستند.

برای استخراج دسته خاصی از محصولات از یک حلال کمکی کمک می‌گیرند که موجب افزایش قطبیت CO2 فوق بحرانی می‌گردد. اتانول، اتیل استات و آب بهترین حلالهای کمکی برای استخراج‌ترکیبات غذایی هستند.  CO2تجارتی مورد نیاز برای فرآیند  SFEرا تقریباً می‌توان از سیستم‌های محیط زیستی بدست‌آورد. بعنوان مثال می توان از محصول جانبی صنایع تخمیر یا صنعت کود حیوانی، در استخراج استفاده کرد. بنابراین، استفاده از‌این CO2میزان CO2موجود در جو را افزایش نخواهد داد.

1-3- طرح فرآیندهای سیستم استخراج با CO2 :

در شکل 1-2 و 1-3 شماتیک فرآیند استخراج CO2 فوق بحرانی نشان داده  شده است که از مراحل اصلی زیر تشکیل شده است:

1-مرحله استخراج 2-مرحله انبساط 3-مرحله مشروط سازی حلال

همچنین 4جزء  دیگر عبارتند از:

1- ظرف استخراج با فشار بالا 2-شیر کاهنده (Term) فشار    3-جداکننده کاهنده (Term)فشار و 4- پمپ افزاینده فشار حلال بازیافت شده.

همچنین دیگر تجهیزات ضروری شامل: مبدلهای حرارتی، کندانسور، ظرف‌های ذخیره سازی، منبع تامین کننده حلال و خوراک می باشد. خوراک معمولاً به شکل خرد شده است که در ظرف استخراج گذاشته می‌شود و CO2با فشار 350-100بار به داخل ظرف ظرف استخراج تزریق می‌شود. عصاره حاوی CO2از طریق یک فشار شکننده فشار به جداکننده که حاوی فشار 120-50بار است فرستاده می‌شود با کاهش فشار، دما و عصاره ته نشین می‌گردد در حالیکه CO2فاقد عصاره به ظرف استخراج برگردانده می‌شود.

SFEبرای خوراک جامد یک فرآیند نیمه مداوم است به‌این صورت که جریان    بصورت مداوم است ولی جریان نیمه پیوسته شدن ظرف استخراج از خوراک به صورت نیمه مداوم یا بچ است برای‌ایجاد جریان نیمه پیوسته در ظرف استخراجها از چند ظرف استخراج بهره می‌گیریم که به نوبت پر و خالی می‌شوند.

1-4 اصول و پایه فاز تعادلی و سیستم‌های بحرانی:

...

94 صفحه فایل Word

جزوه جریان سیال در محیط متخلخل دکتر محمد حسین غضنفری دانشگاه صنعتی شریف

اختصاصی از فی موو جزوه جریان سیال در محیط متخلخل دکتر محمد حسین غضنفری دانشگاه صنعتی شریف دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این جزوه به صورت دستنویس و پاورپوینت تبدیل شده به پی دی اف است.

این جزوه درس جریان سیال در محیط متخلخل دکتر محمد حسین غضنفری دانشگاه صنعتی شریف می باشد که به طور کامل و بسیار عالی به ارائه مباحث مطرح در این واحد درسی پرداخته است.

این جزوه در 87 صفحه و 379 اسلاید بوده و امیدواریم در جهت کمک به شما عزیزان مورد استفاده قرار بگیرد.

دانلود پروژه مطالعه و بررسی جریان سیال و انتقال حرارت

اختصاصی از فی موو دانلود پروژه مطالعه و بررسی جریان سیال و انتقال حرارت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

جدایش جریان

محدوده مقادیر لزجت در سیالات مختلف بسیار وسیع است. مثلاً لزجت هوا در فشارها و درجه حرارت­های معمول، نسبتاً کوچک است. این مقدار کوچک لزجت در بعضی شرایط، نقش مهمی در توصیف رفتار جریان ایفا می­کند. یکی از اثرات مهم لزجت سیالات در تشکیل لایه­ مرزی[1] است.

جریان سیالی که بر روی یک سطح صاف و ثابت حرکت می­کند را در نظر بگیرید. به تجربه ثابت شده است که سیال در تماس با سطح به آن می­­چسبد (شرط عدم لغزش[2]). این پدیده باعث می­شود که حرکت سیال در یک لایه نزدیک به سطح کند شود و ناحیه­ای به ­نام لایه ­­­مرزی بوجود می­آید. در داخل لایه مرزی سرعت سیال از مقدار صفر در سطح به مقدار کامل خود افزایش    می­یابد، که معادل سرعت جریان در خارج از این لایه است. بعبارت دیگر، در لایه ­مرزی سرعت افقی در امتداد عمود بر سطح تغییر می­کند، که این تغییرات در نزدیکی سطح بسیار شدید است. یک نمونه از توزیع سرعت در لایه مرزی تشکیل شده بر روی سطح یک جسم در شکل 1-1 نشان داده شده است.

شکل 1-1  نمایش توزیع سرعت در لایه ­مرزی تشکیل شده بر روی سطح یک جسم

 

لایه ­مرزی نزدیک یک صفحه تخت در جریان موازی با زاویه صفر نسبت به امتداد جسم،  بعلت اینکه فشار استاتیکی در کل میدان جریان ثابت باقی می­ماند، نسبتاً ساده است. از آنجا که خارج از لایه­ مرزی سرعت ثابت باقی می­ماند و همچنین به خاطر اینکه در جریان بدون اصطکاک معادله برنولی معتبر است، فشار نیز ثابت باقی خواهد ماند. بنابراین فشار در امتداد لایه ­مرزی هم اندازه با فشار در خارج از لایه ­مرزی، ولی در فواصل مشابه است. بعلاوه در فاصله x مشخص از ابتدای صفحه، فرض می­شود که فشار در امتداد ضخامت لایه ­مرزی ثابت باقی می­ماند. این اتفاق بطور مشابه برای هر جسمی با شکل دلخواه، زمانی که فشار خارج لایه ­مرزی در امتداد طول جسم تغییر کند نیز رخ می­دهد. بعبارتی می­توان گفت فشار خارجی بر لایه­ مرزی اثر می­گذارد. بنابراین برای حالتی که جریان عبوری از یک صفحه تخت داریم، فشار در سرتاسر لایه ­مرزی ثابت باقی    می­ماند.

دو اثر بسیار مهم در جریان سیال، اثرات اینرسی و لزجت است. رابطه بین این دو اثر با یکدیگر مشخص کننده نوع جریان است. این رابطه بصورت پارامتر بدون بعد Re یا عدد رینولدز که برابر با اندازه نسبت نیروهای اینرسی به لزجتی است، تعریف می­شود. نسبت نیروی اینرسی به نیروی لزجت برای یک المان سیال با بعد سطح، به وسیله رابطه زیر که همان عدد رینولدز است تعریف می­شود:

     (1-1)                                                                     

بنابراین وقتی عدد رینولدز بزرگ است، اثرات اینرسی حاکم می­شود و زمانی که کوچک است، اثرات لزجت قوی­تر است. شایان ذکر است که مفهوم عدد رینولدز در رابطه با مرزها که بر جریان اثر می­گذارد، یک کمیت موضعی است، بعبارتی انتخاب­­های مختلف طول مشخصه L در محاسبه عدد رینولدز، منجر به مقادیر مختلفی برای این پارامتر خواهد شد. بنابراین جریان بر روی یک جسم ممکن است که محدوده وسیعی از اعداد رینولدز را شامل شود که بستگی به محلی دارد که مطالعه بر روی آن انجام می­شود. بنابراین در بحث جریانی که از روی یک جسم عبور می­کند، معمولاً  طول مشخصه L بگونه­ای انتخاب می­شود که نمایانگر یک بعد کلی از جسم باشد.

اگر حرکت ذرات سیال موجود در لایه مرزی به اندازه کافی به وسیله نیروهای اصطکاکی کاهش یابد، جدایش[3] جریان بوجود می­آید. بعبارتی دیگر می­توان گفت، جدایش جریان بدلیل کاهش زیاد اندازه حرکت یا مومنتوم جریان نزدیک دیوار اتفاق می­افتد. می­توان با یک بحث هندسی در خصوص مشتق دوم سرعت u روی دیوار،  پدیده جدایی جریان را تجزیه و تحلیل کرد.[1]

معادله بقای مومنتوم در لایه ­مرزی در امتداد محور x بصورت زیر است:

     (1-2)                                                                 با توجه به شرط­ مرزی عدم لغزش سیال روی صفحه تخت در، خواهیم داشت،،  شرط ­مرزی در جریان­های آرام و متلاطم را می­توان چنین نوشت:

     (1-3)                                                                                        

بطور کلی هر المان سیال تحت تأثیر دو عامل قرار می­گیرد، یکی نیروی لزجت که همیشه با حرکت سیال مخالفت می­کند و سرعت المان سیال را کاهش می­دهد، دیگری نیروی فشاری که بسته به اینکه گرادیان فشار، ، مثبت یا منفی باشد با حرکت المان سیال مخالفت یا به پیشروی آن کمک می­کند.

برای گرادیان فشار صفر، ، مشتق دوم سرعت با توجه به رابطه (1-3) در دیوار صفر است، سپس با توجه به اینکه مشتق اول در دیوار حداکثر است و با افزایش y کاهش می­یابد، مشتق دوم برای y مثبت باید منفی باشد، زیرا منفی بودن مشتق دوم سرعت به معنی کاهش  و در نتیجه نزدیک شدن u به U است. شکل 1-2-الف این شرایط را نشان می­دهد.

اگر گرادیان فشار منفی باشد، ، به این گرادیان فشار، گرادیان مطلوب فشار گفته می­شود. منفی بودن گرادیان فشار منجر به مثبت شدن ، یعنی افزایش سرعت جریان آزاد در طول جریان می­شود. شیب توزیع سرعت نزدیک دیواره بزرگ است و در امتداد y کاهش می­یابد و مشتق دوم در نزدیک دیواره و در لایه ­مرزی منفی است. برای  نتیجه می­شود که ، اندازه حرکت نزدیک دیوار نسبت به مومنتوم در حالت ، بزرگتر است، همانطور که در شکل 1-2- ب نشان داده شده است.

(فرمول ها به دلیل کپی نشدن دیده نمیشوند اما در فایل اصلی مشکلی ندارند)

اکنون فرض کنید گرادیان فشار مثبت باشد، ، به این گرادیان فشار، گرادیان نامطلوب فشار (گرادیان فشار معکوس) گفته می­شود. زیرا وجود گرادیان فشار مثبت سبب بروز مواردی مثل افزایش افت انرژی یا افزایش نیروی پسا یا نیروی مقاوم اصطکاکی می­شود. از رابطه (1-3) در نتیجه می­شود که . لذا شیب سرعت حوالی دیواره در امتداد y افزایش می­یابد. شکل 1-2-ج و 1-2-د این شرایط را نشان می­دهد. در این­حالت می­توان گفت که نیروی فشاری با حرکت المان­های سیال مخالفت می­کند و در نتیجه سرعت سیال کم می­شود.

اگر گرادیان نامطلوب فشار در امتداد جریان ادامه یابد شکل(1-2- د)، در این صورت گرادیان سرعت روی سطح برابر صفر می­شود،  و این نقطه را می­توان نقطه جدایی[1] نامید. در این نقطه تنش برشی روی دیوار صفر است،  و اصطلاحاً جدایی جریان اتفاق می­افتد. در این شرایط جریان نزدیک دیوار نخست متوقف و سپس در جهت عکس جریان اصلی حرکت می­کند. بصورت خلاصه می­توان گفت که گرادیان نامطلوب فشار و تنش برشی، اندازه حرکت در لایه ­مرزی را کاهش داده و اگر هر دو اثر در یک مسافت لازم عمل کنند، سبب می­شود که لایه­ مرزی متوقف شود. این پدیده را جدایی می­نامند. بنابراین از آنچه گفته شد می­توان نتیجه گرفت که شرط وقوع جدایی تنها می­تواند در ناحیه گرادیان نامطلوب فشار رخ دهد. با این همه باید به خوبی روشن شده باشد که وجود گرادیان نامطلوب فشار یک شرط لازم و نه یک شرط کافی برای جدایی است. بعبارتی دیگر می­تواند گرادیان نامطلوب فشار وجود داشته باشد بدون جدایی و این در حالی است که جدایی بدون گرادیان نامطلوب فشار نمی­تواند رخ دهد.

1-2  نحوه تشکیل و پخش گردابه

...

255 ص فایل Word

+5ص فهرست

اصول کلی جریان یک سیال در طول ریسندگی لیف

اختصاصی از فی موو اصول کلی جریان یک سیال در طول ریسندگی لیف دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه :

اولین علم مورد نیاز برای توسعه روش های ریسندگی استفاده شده، برای تولید لیف به وسیله بررسی بر روی عنکبوت و کرم ابریشم ارائه شد. این مخلوقات نشان داده اند که مراحل زیر برای استخراج الیاف ممتد نازک موردنیاز می باشند.

1- کسب مایع ریسندگی

2- شکل گیری مایع ریسندگی

3- سخت شدن مایع ریسندگی

به علاوه الیاف تولید شده ای که ما به حالت ریسیده به دست می آوریم. ممکن است این که الیاف تولید شده به طراحی بعدی نیاز داشته باشند. بنابراین آنها باید دارای خصوصیات کافی باشند. در کارخانه الیاف پلیمری، پلیمردر شکل مذاب یا محلول تحت فشار از طریق اجسام موئینه دارای ضخامت های مشخص در دسته 002/0 تا 04/0 سانتی متر و طول هایی برابر با 3 تا 4 برابر ضخامت جریان دارد. مایع از جسم موئینه به صورت یک نخ بیرون می آید و مذاب به سرعت در یک ماشین نخ پیچی جمع می شود. به صورتی که مذاب رنگ شده و در آخر جامد شده و در نهایت به صورت یک لیف نازک که از کاهش تدریجی بخش مقطع عرضی ایجاد می شود که به صورت یک لیف با سطح مقطع متحدالشکل با ضخامت یکسان به دست می آید. اولین مایعات قابل ریسندگی محلولهای نیترات سلولز در یک ترکیب الکل/ حلال اتر بودند و جامد سازی مایع ریسندگی به وسیله تبخیر حلال ایجاد شده است.

دومین روش تولید لیف که توسعه یافت فرآیند ویسکوز بود. که در آن یک محلول سلولز به وسیله انعقاد شیمیایی جامد شده بود. پلی اکریلونیتریل اغلب به وسیله این روش ریسیده شده است.

سومین روش با توسعه یک ماده مذاب – پایدار (نایلون 66) ایجاد شده و جامد سازی مایع ریسندگی به وسیله منجمد کردن آن صورت می گیرد. پلی اتیلن تر فتالات، نایلون 66 و پلی پروپیلن، (منظم) همه به وسیله این روش ریسیده شده اند.

روش های اول، دوم و سوم ارائه شده در بالا همگی روش های خوبی هستند که به صورت روش های خشک ریسی، تر ریسی و ذوب ریسی شناخته شده اند.

ریسندگی مذاب جدیدترین و اقتصادی ترین روش می باشد.

ریسندگی مذاب نیز ساده ترین ریسندگی می باشد و از نظر تکنولوژیکی زیباترین روش تولید الیاف می باشد. جامد سازی نخ مذاب وابسته به انتقال گرما می باشد، در حالی که در خشک ریسی این نیز وابسته به یک راه انتقال توده می باشد و در تر ریسی وابسته به دو راه انتقال توده می باشد. نتیجه این است که نسبت های تولید سریع در ذوب ریسی امکان پذیر شده مذاب نرم می باشد. پایداری گرمایی پلیمر مذاب یک شرط مهم برای ذوب ریسی می باشد. پلیمرهایی که یک نقطه ذوب پایدار را دارا نمی باشند. گاهی اوقات نرم کردن و شکل دادن آنها با یک ماده نرم کننده فرار یا قابل استخراج قبل از ریسندگی، صورت می گیرد. به هر حال، این روش به اندازه روش ریسندگی از محلول ها در سطح وسیعی استفاده نشده است. انتخاب بین خشک ریسی و ترریسی براساس یک تعداد از عواملی که بعداً شرح داده می شود. انجام شده است.

جدول 1-3- الیاف تولید شده به روش ریسندگی متفاوت را نشان می دهد. گرچه پلیمرهای آروماتیک در طبقه تر ریسی ذکر شده اند.

اما آنها به وسیله جت خشک تر ریسی با استفاده از تکنولوژی ریسندگی کریستال مایع تولید شده اند. به طور مشابه گرچه الیاف پلی اتیلن به وسیله ریسندگی مذاب تولید می شوند اما وزن مولکولی فوق العاده بالا و تراکم بالای پلی اتیلن در استفاده از روش ریسندگی – ژل پلی اتیلن به لیفی تبدیل می شود که دارای قدرت ارتجاعی بالایی می باشد.

کیفیت یک لیف ریسیده عملکرد بعدی آنرا در صورتی تعیین می کند که لیف ریسیده متحد الاشکل و مشابه باشد، لیف طراحی شده، مورد استفاده تجاری نیز متحد الاشکل و یک جور می باشد. خصوصیاتی آن نظیر خصوصیات مکانیکی و خصوصیاتی مثل قابلیت خشک شدن نیز مهم می باشند که این یک جنبه خیلی مهم می باشد. اگر لیف ریسیده متحد الاشکل و یک جور نباشد، لیف نهایی دارای ناحیه های ضعیفی بوده و متحد الشکل نبوده و باعث ایجاد ضرر می شوند و جنبه غیر رقابتی در بازار پیدا
می کنند.

عملکردهای ریسندگی شرح داده شده در بالا وابسته به جریان مواد مذاب و محلولها بوده که در این قسمت یک بررسی خلاصه راجب جریان مذاب می کنیم.

این به خوبی شناخته شده است که مواد اصلی می توانند در سه حالت توده وجود داشته باشند که این سه حالت عبارتند از: گاز، مایع و جامد. حالت توده یک ماده اصلی بوسیله رابطه بین میانگین انرژی جنبشی و میانگین انرژی اصلی فعل و انفعال بین مولکولهای ماده اصلی تعیین می شود. در گازها، میانگین انرژی جنبشی خیلی بیشتر از میانگین انرژی اصلی فعل و انفعال بین مولکولها می باشد.

از طرف دیگر در جامدات، میانگین انرژی اصلی فعل و انفعال مولکولی خیلی بیشتر از میانگین انرژی جنبشی می باشد. در مایعات، این مقدارها تقریباً برابر هستند.

یک نتیجه این است که حالت مایع یک حالت نظم کمی را نشان می دهد که این برعکس حالت جامد است که بوسیله هم ردیف کوتاه و هم ردیف طولانی order مشخص شده است یا حالت گاز که هیچ order را نشان نمی دهد. این باید تأکید شود که این طبقه بندی مبهم نمی باشد، چرا که یک ماده نظیر قیر می تواند بصورت جامد یا مایع در مقیاسهای زمانی متفاوت عمل کند. در وزن مولکولی پایین مایعات در حالت سکون، یک تغییر پیوسته ذرات کنار هم زمانی وجود دارد که مولکولها از یک موقعیت به موقعیت دیگر جهش کنند. در مایعات پلیمری، ممکن است که تغییر همسایه ها طبق یک نمونه قبول شده در سطح وسیع که بعداً شرح داده خواهد شد، صورت پذیرد. زمانیکه در حالت ساکن، تعداد جهش ها در هر یک مسیر به اندازه تعداد جهش ها در مسیرهای دیگر می باشد، در آنجا یک به عنوان خود انتشاری رخ می دهد. به هر حال، اگر مایع در معرض یک فشار خارجی قرار بگیرد و در آنجا هیچ حرکت ترجیح داده شده ای در مسیر فشار وجود نداشته و ما جریان را بدست می آوریم. این بعنوان یک جریان ویسکوز شناخته شده است. راحتی کار با اینکه کدامیک از مولکولهای ارائه شده همسایه هایشان را تغییر می دهند با یک خاصیت خیلی مهم یک مایع با نام ویسکوزیته آن مرتبط شده است. طبق این نمونه، جریان زمانی امکانپذیر می شود که مولکولها انرژی فعالیت لازم را برای جدا شدن از نیروهای جاذب که آنها را به همسایه هایشان متصل می کنند را بدست می آورند. انرژی فعالیت برای جریان بوسیلهKauzmann و Erying برای یک مجموعه از هیدروکربن های نوع پارافین با طولهای متعدد زنجیره تعیین شده است. در نمودار 1-1، ارزشهای حاصل از انرژی فعالیت در نقطه مقابل تعداد اتم های کربن در زنجیره طراحی شده است و می توان گفت که انرژی فعالیت ابتدا متناسب با تعداد اتمهای کربن افزایش می یابد، اما با افزایش بعدی در طول زنجیره، نسبت افزایش فعالیت آهسته تر شده به یک محدودیت برای یک طول زنجیره حدود 25 اتم کربن نزدیک می شود که وابستگی انرژی فعالیت برای جریان ویسکوز (چسبنده) پارافین به تعداد اتم های کربن در زنجیره را نشان می دهد.

و میتوان گفت که واحدی که در طول جریان حرکت می کند. کل مولکول نیست و یک بخش کوچک زنجیره می باشد. یک مشاهده مشابه بوسیله Flory انجام شده است، او چسبندگی در دما وفشار ثابت یک دسته وسیع polydecame thylene اندازه گیری کرد.

او دریافت که انرژی فعالیت سطوح جریان ویسکوز (چسبنده) برای یک ارزش پایدار قطع شده، اندازه جهش بخشی که بر مانع غلبه می کند. تقریباً برای نمونه های متعدد، یکسان می باشد. اخیراً آنجا توسعه های خاصی در درک پایه مولکولی جریان مایع، ایجاد شده است. تولید همه الیاف ریسیده شده وابسته به جریان مایع می باشد و بنابراین، این مهم است تا ابتدا اصول اساسی در رابطه با جریان مایعات در کانال رشته ساز و سپس در خط ریسندگی را شرح دهیم. در این فصل تلاشهایی انجام شده است تا بصورت خلاصه با این دو جنبه ارتباط داشته باشند. بعلاوه یک بررسی خلاصه از فرضیه های مولکولی جریان و مفهوم قابلیت ریسندگی انجام شده است و عواملی که باعث ناپایداری جریان می شوند بررسی شده است

فهرست مطالب :

فصل اول

۱- اصول کلی جریان یک سیال در طول ریسندگی لیف

۱-۱- مقدمه

۲-۱- جریان برش (Shear flow)

1-2-1- جریان ویسکوز (چسبنده) و مایعات نیوتنی

۲-۲-۱- جریان موئینه (مویرگی) 

۳-۲-۱- جریانهای غیر نیوتنی

a) مایعات مستقل از زمان

b) جریان های وابسته به زمان

۴-۲-۱ جریان های Viscoelastic

5-2-1- ویسکوزیته حقیقی

۶-۲-۱ ویسکوزیته محلول

۷-۲-۱- عواملی که بر ویسکوزیته برش تأثیر می گذارند 

c) تأثیر نسبت برش و تاریخ برش

d) تأثیر ساختار مولکولی

e) تأثیر فشار

۸-۲-۱ اندازه گیری ویسکوزیته برش

۳-۱- جریان کشیدگی

۳-۳-۱- طبیعت جریان کشیدگی

۲-۳-۱- عواملی که بر سرعت کشیدگی اثر می گذارند

۳-۳-۱- اندازه گیری ویسکوزیته کشیدگی

۴-۱- تئوریهای مولکولی جریان سیال

۱-۴-۱- نمونه eyring

2-4-1- نمونه هایی Rouse  و Bueche 

3-4-1- فرضیه های yamamoto و lodge 

4-4-1- نمونه های de Genes و Doi و Edwards

5-4-1- نمونه Gertiss و Bird

6-4-1- مقایسه فرضیه های مولکولی متعدد

۵-۱- قابلیت ریسندگی و ناپایداری جریان

۱-۵-۱- قابلیت ریسندگی سیال ها

۲-۵-۱- ناپایداریهای جریان

a) تورم روزنه ای وشکستگی مذاب

b) طرح تشدید (طنین)

۶-۱- عملکردهای محلول ریسندگی

۱-۶-۱- مقدمه

۲-۶-۱- متغیرهای عملکرد برای محلول ریسندگی

۷-۱- تکنولوژی شکل‌گیری الیاف سلولزی و الیاف مصنوعی

۱-۷-۱- دستگاه رشته‌ساز

۲-۷-۱- تر ریسی

۳-۷-۱- خشک ریسی

۴-۷-۱- ژل ریسی

۵-۷-۱- عملیات استرچ کردن و افزایش قابلیت‌های استحکامی ، کشسانی و نظم دهی پلیمرها

فصل دوم

۲- خشک ریسی

۱-۲- مقدمه

۲-۲- آماده سازی Dope (محلول ریسندگی)

۳-۲-  عملکرد ریسندگی

۱-۳-۲- سیال شناسی محلول ریسندگی

۴-۲- سلول ریسندگی

۵-۲- شکل گیری لیف متقاطع

۶-۲- کشش ـ ریسندگی در طول خشک ریسی

۷-۲- تکمیل کاربرد و نخ پیچی

۸-۲-  عملکردهای post – spinning : 90

9-2- نکاتی در مورد تولید اکریلیک به روش خشک ریسی

۱۰-۲- مزایای خشک ریسی از قرار زیر است

۱۱-۲- معایب روش خشک ریسی عبارتست از

۱۲-۲- مدلسازی دو بعدی خشک ریسی لیف های پلیمر

۱-۱۲-۲- مقدمه 

۱۳-۲- بسط مدل

۱-۱۳-۲- سنیماتیک جریان

۱۴-۲ معادلات انتقال ماکروسکوپی

۱-۱۴-۲ معادله پیوستگی

۲-۱۴-۲- معادله مومنتم میانگین مقطع عرضی

۳-۱۴-۲- معادله دو بعدی انتقال توده

۴-۱۴-۲ معادله دو بعدی انتقال انرژی

۱۵-۲ مدل اصلی / میکروساختاری

۱۶-۲- شرایط مرزی

۱۷-۲- ویژگی های ماده و پارامترهای ورودی

۱-۱۷-۲- ویژگی های ماده 

۲-۱۷-۲- هدایت گرمایی و انتشار

دمای تبدیل شیشه ای

۴-۱۷-۲- ضرایب انتقال توده و حرارت

۱۸-۲- پارامترهای ورودی

۱۹-۲- روش های عددی

۱-۱۹-۲- تبدیل مختصات و غیر ابعادی کردن

طرح عددی

۲۱-۲- پیش بینی های مدل

۱-۲۱-۲- نمودارهای دما و تعیین دمای تبدیل شیشه ای

۲-۲۱-۲ رفتار محوری و انجماد لیف

۳-۲۱-۲  رفتار شعاعی و تأثیر پوسته

تنسور ساختمان و جهت مولکولی

۲۲-۲- تأثیر پارامتر مدول B

23-2- نتیجه گیری ها

فصل سوم

ترریسی (Wet Spinning)

1-1-3-عناصر کلیدی فرآیند ترریسی عبارتند از

۲-۳- روشهای بعمل آوری الیاف و موارد مختلف آن

۳-۳- آماده سازی و انتقال محلول

۴-۳- انعقاد

۱-۴-۳- عملکرد انعقاد

۲-۴-۳- کشش الیاف در طول ریسندگی

۳-۴-۳- شکلهای برش عرضی لیف

۴-۴-۳- عملکردهای بعدی تولید

۵-۳- توسعه ساختار و مورفولوژی در طول محلول – ریسندگی

۶-۳- نکاتی در مورد تولید آکرلیک به روش ترریسی

۷-۳- مزایای ترریسی از قرار زیر بیان شده است

۸-۳- معایب ترریسی از قرار زیر بیان شده است

۹-۳- ماشین تر ریسی

۱-۹-۳- خط وایندر

۲-۹-۳- بخشهای ترکیبی

۳-۹-۳- مای جانبی بخش ترکیبی (ماجول)

۴-۳-۹- نرخ تولید محصول و سرعت دستگاه(ماجول)

۵-۹-۳- خط وایندر(دستگاه برداشت نخ)

۶-۹-۳- فهم روشهای کنترل فرآیند 

۷-۹-۳- اطلاعات الکتروتکنیک 

فصل چهارم

۴- بررسی روشهای ریسندگی محلولی

۳-۴- ریسندگی الیاف آکریلیک 

۱-۳-۴- روش غوطه‌وری الیاف 

۲-۳-۴- روش ریسندگی فاصله هوایی(ایرگپ)

۳-۳-۴- ریسندگی با سرعت بالا

۴-۴- ریسندگی الیاف رایون بمبرگ

۱-۴-۴- روش ریسندگی هانک(کلاف و قرقره)

۵-۴- روش ریسندگی پیوسته 

۶-۴- روش ریسندگی نوع NP 

7-4- روش تولیدی نخ UNP

8-4- ریسندگی الیاف اسپاندکس 

۹-۴- روش خشک ریسی

۱۰-۴- ریسندگی با سرعت بالا

پروژه سیال و سیالات

اختصاصی از فی موو پروژه سیال و سیالات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعداد صفحه: 54

پیشگفتار

تعریف سیال وسیالات ساده

آزمایش جریان آرام

مقدمه

جریانهای درونی وبیرونی ومعادلات ناویر- استوکس

جریان آرام وغیرقابل تراکم وپایدار دربین دوصفحه موازی

افت ها درجریان آرام

جریان آرام درلوله ها ودرفاصله بین دولوله هم محور

لوله باسطح مقطع مدور، معادله HAGEN- POISUILLE

جریان تک فازی – آرام

نحوه آزمایش ومحاسبات

منابع

آزمایش تعیین وسکوزیته روغن 40و10

مقدمه

لزجت سینماتیکی

معادلات لزجت مایع ودوفاز

لزجت مایع

لزجت نفت

معادله های نوین برای لزجت نفت : 1- گرفتگاه (1)

2- گرفتگاه (2)

لزجت آب

لزجت امولیسون

لزجت گاز

نحوه آزمایش

منابع

آزمایش پمپ

مقدمه وتعریف

تقسیم بندی پمپ ها

ظرفیت پمپ ها

ارتفاع پمپ

توان مصرفی وتوان مفید

به هم بستن پمپها

نحوه آزمایش ومحاسبات

منابع

آزمایش مرکزفشار

مقدمه ومرکزفشار

منشورفشار

مولفه های نیروی موثربرسطوح منحنی شکل

نحوه آزمایش ومحاسبات

منابع