چکیده
بخش عمده ای از خواص نهایی محصول در پلیمریزاسیون امولسیونی توسط توزیع اندازه ذرّات تعیین می‌­گردد. در این پروژه، یک مدل دقیق بر مبنای معادلات موازنه جمعیتی ( مدل صفر- یک) که دربرگیرندۀ پدیده­های هسته زایی و رشد ذرّه می‌­باشد برای پیش ­بینی توزیع اندازه ذرّات انتخاب گردیده است. برای حل معادلات موازنه جمعیتی از روش حجم محدود استفاده شده است. در این مطالعه، اثر پارامتر غلظت اولیه ماده فعال سطحی روی درصد تبدیل و توزیع اندازه ذرّات بصورت تجربی و به كمك شبیه­سازی بررسی گردیده است. بر اساس نتایج حاصله، با کاهش مقدار ماده فعال سطحی، اندازه ذرّات افزایش می­‌یابد. در کلیّه موارد فوق، نتایج شبیه­سازی و تجربی تطابق مطلوبی دارند. در این پروژه، روابط مناسبی برای محاسبۀ تجربی CMC با بهره گرفتن از داده ­های آزمایشگاهی به­صورت y=A Ln(x) + B در دو دمای 25 و 60 درجه سانتیگراد ارائه شد، و نیز در دمای 60 درجه سانتیگراد فرمول تجربی برای تلفیق دو الکترولیت Na2CO3 و KPS که در پلیمریزاسیون امولسیونی نانو ذرات پلی­بوتادین به­ترتیب به­عنوان بافر و شروع­کننده استفاده می­ شود با روش حداقل مربعات به صورت z=A(x)m(y)n به­دست آمد که در تمام موارد فوق ضرایب به­گونه­ای به­دست آورده شد که با داده ­های آزمایشگاهی بهترین تطابق را داشته باشد.
 همچنین، هدایت اولیه الكتریكی سیستم بر حسب غلظت یونها، در حضور الکترولیت­های موجود در پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین در دو دمای 25 و 60 درجۀ سانتیگراد با چهار روش به­دست آمده است. ابتدا با روش تجربی و با بهره گرفتن از داده ­های آزمایشگاهی فرمولی به­صورت y=A(x) برای هدایت الکترولیت­های فوق در دو دمای 25 و 60 درجه سانتیگراد به­دست آمده است. سپس دو روش ارائه شده در مقالات بررسی شده است، و در نهایت روشی ابداعی برای محاسبه هدایت الکتریکی محلول­های فوق ذکر گردیده و درصد خطای هرکدام از روش­ها به صورت جداولی آورده شده است. در نهایت هدایت الكتریكی سیستم پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین بدون خضور مونومر و نیز به صورت Online در حضور واکنش بدست آمده است. صحّت این روابط از طریق داده ­های آزمایشگاهی مورد تایید قرار گرفت.
کلمات کلیدی: پلیمریزاسیون امولسیونی، بوتادین، توزیع اندازه ذرّات، موازنه جمعیتی، مدلسازی


 
فهرست مطالب
فصل اول.. 1
مروری بر فرایندهای پلیمریزاسیون.. 1
1-1- مقدمه. 2
1-2- تقسیم بندی پلیمرها بر اساس مکانیسم پلیمریزاسیون. 3
پلیمریزاسیونهای زنجیرهای.. 5
پلیمریزاسیونهای مرحلهای.. 5
فقط مونومرهایی وارد واکنش میشوند که دارای مراکز فعّال (مانند رادیکال آزاد و یا یون) باشند. 5
هردو مونومری که دارای دو عامل فعّال مختلف در دو سرخود باشند قابلیت وارد شدن در واکنش را دارند. 5
غلظت مونومر به طور یکنواخت در طول واکنش کاهش مییابد. 5
مونومرها بسرعت در مراحل اولیّۀ واکنش از بین میروند. 5
پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا به سرعت به وجود میآیند. 5
وزن مولکولی زنجیره های پلیمری همگی با هم به آهستگی در طول زمان افزایش مییابد. 5
سرعت واکنش بسیار زیاد میباشد. 5
سرعت واکنش آهسته و کند است. 5
از ابتدای واکنش، زنجیره هایی با درجه تبدیل بالا بدست میآیند. 5
برای بهدست آوردن زنجیره هایی با درجه تبدیل بالا میبایستی واکنش را تا بیش از90% ادامه داد. 5
واکنش در چند مرحله، شروع، انتشار و اختتام انجام میپذیرد. 5
واکنش فقط در یک مرحله صورت میپذیرد. 5
فقط پلیمرهای خطی یا مولکولهایی با انشعابات کم را تولید میکند. 5
مولکولهایی با ساختار متفاوت، از مولکولهای خطی سادۀ بدون شاخه تا شبکه های حجیم با اتصالات عرضی زیاد به دست میدهد. 5
1-2-1- واکنشهای پلیمریزاسیون رادیکال آزاد. 5
1-2-1-1- آغاز. 6
1-2-1-2- رشد (انتشار) 6
1-2-1-3- پایان. 6
1-2-1-4- انتقال زنجیر. 7
1-2-2- طبقه بندی روشها و یا سیستمهای پلیمریزاسیون بر اساس محیط واکنش… 7
1-2-2-1- پلیمریزاسیون همگن.. 8
1-2-2-1-1- روش پلیمریزاسیون تودهای (جرمی) (Bulk Polymerization) 8
1-2-2-1-2- روش پلیمریزاسیون محلولی (Solution Polymerization) 9
1-2-2-2- پلیمریزاسیون ناهمگن.. 10
1-2-2-2-1- روش پلیمریزاسیون تعلیقی (Suspension Polymerization) 10
1-2-2-2-2- روش پلیمریزاسیون امولسیونی (Emulsion Polymerization) 10
.. 14
14
.. 14
پلیمریزاسیون. 14
تودهای.. 14
فرایند ناپیوسته. 14
سادگی فرایند، انعطاف پذیری، هزینۀ پایین جداسازی.. 14
حرارت زایی واکنش، توزیع وزن مولکولی پهن، افزایش شدید ویسکوزیته و در نتیجه مشکل اختلاط و انتقال حرارت در حین واکنش    14
فرایند پیوسته. 14
قابل کنترل بودن واکنش توسط درجه حرارت، قابل کنترل بودن وزن مولکولی، خواص محصولات و در نتیجه هزینه جداسازی پایین   14
درجه تبدیل پایین، جدایی مونومر از پلیمر، نیاز به درجه حرارت بالا و در برخی مواقع نیاز به فشار بالا، چسبندگی پلیمربه دیواره راکتور 14
پلیمریزاسیون محلولی.. 14
نسبت به سیستم تودهای ویسکوزیتۀ کمتر و در نتیجه اختلاط و انتقال حرارت بهتر، قابل کنترل بودن واکنش توسط کنترل دما، قابل مصرف بودن مستقیم محلول واکنش، چسبندگی کم پلیمر به بدنه راکتور 14
هزینۀ استفاده از حلّال، آلودگی محیط به علت وجود حلّال، هزینۀ خشکسازی و جدا سازی، مشکل وجود پدیده انتقال رادیکال  14
پلیمریزاسیون تعلیقی.. 14
قابل کنترل بودن کیفیت محصول و واکنش توسط کنترل دما، قابل مصرف بودن مستقیم دانه های خشک جامد و در نتیجه هزینه پایین جداسازی، ویسکوزیته کم و درنتیجه انتقال حرارت مناسب.. 14
عدم امکان استفاده از فرایندهای پیوسته، نیاز به وجود همزن و افزودنیهای خاص، چسبندگی ذرات پلیمری به بدنه راکتور 14
پلیمریزاسیون امولسیونی.. 14
قابل کنترل بودن واکنش توسط دما، سرعت بالای واکنش، ویسکوزیته کمتر (نسبت به سیستم های محلولی و تودهای)، انتقال حرارت مناسب، قابل مصرف بودن لانکس تولیدی.. 14
نیاز به غلظت بالای امولسیفایر، نیاز به پایدارسازی ذرات، چسبندگی ذرات به بدنه راکتور 14
1-2-3- اهمیت پلیمریزاسیون امولسیونی.. 14
1-2-4- مکانیسم پلیمریزاسیون امولسیونی.. 15
1-2-5- مراحل پلیمریزاسیون امولسیونی.. 18
1-2-6- مکانیسم ایجاد ذرّه 22
1-2-6-1- هسته‌زایی مایسلی.. 22
1-2-6-2- هسته‌زایی همگن.. 23
1-2-6-3- هسته‌زایی قطرهای.. 23
1-2-7- پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین.. 24
1-2-8- معرفی مونومر بوتادین.. 24
1-2-9- مواد مورد استفاده در پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین.. 27
1-2-9-1- امولسیفایر. 27
1-2-9-2- شروع كننده. 28
1-2-9-3- بافر. 29
1-2-10- مروری بر کارهای انجام شده در زمینۀ شبیه سازی وکنترل توزیع اندازه ذرّات.. 29
فصل دوم. 35
سینتیک پلیمریزاسیون امولسیونی.. 35
. 36
. 36

 

.. 36
.. 37
. 38
.. 42
2- 6-1- واکنشهای آغازین.. 42
2-6-2- الیگومرهای فاز آبی.. 43
2-6-3- هسته‌زایی.. 44
2-6-4- موازنۀ منومرها 45
2-6-5- موازنه ماده فعال سطحی.. 47
2-6-5-1- مدل صفر – یك… 48
2-6-5-2- مدل شبه توده. 49
2- 6-6- معادلات مدل شبه توده برای موازنه جمعیتی ذرات پلیمری.. 49
2-6-6-1- تعداد متوسط رادیکالها در ذّرات.. 50
2-6-6-2- رشد ذرات پلیمری.. 51
2-6-6-3- ورود الیگومرها به ذرّات.. 51
2-6-6-4- دفع الیگومرها از ذرّات.. 52
2-6-6-5- اختتام در داخل ذرّات.. 52
2-6-7- معادلات مدل صفر-یک برای موازنۀ جمعیتی ذرّات پلیمری.. 52
2-6-8- حل عددی معادلات موازنه جمعیتی.. 55
2-6-8-1- المان محدود (Finite Elements) 56
2-6-8-2- حجم/تفاضل محدود. 57
فصل سوم. 59
محاسبۀ CMC با بهره گرفتن از نتایج هدایت سنجی.. 59
3-1- مقدمه. 60
3-2- آزمایش… 61
3-3- تأثیرات الکترولیتها بر روی CMC در دمای 25ºC.. 62
3-4-1- تأثیر تک تک الکترولیتها بر روی CMC در دمای 60ºC.. 65
3-4-2- تأثیر تلفیق الکترولیتها بر روی CMC.. 68
فصل چهارم. 70
شبیهسازی امولسیونی پلیبوتادین و مقایسه با داده های تجربی.. 70
. 71
.. 73
4-2-1- مقیاس مدلسازی.. 73
4-2-2- مراحل مدلسازی در واکنشها و فرایندهای پلیمریزاسیون. 74
4-2-3- روش های انتخاب مدل در واکنشها و فرایندهای پلیمریزاسیون. 75
4-3- مدلسازی سینتیكی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین.. 75
4-4- فرضیّات در نظر گرفته شده در طرح سینتیكی ارائه شده برای پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین.. 76
.. 77
4-5-1- گسسته سازی معادلات دیفرانسیلی جزیی موازنه جمعیتی.. 78
4-6- پارامترهای استفاده شده در مدلسازی سینتیكی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین.. 79
.. 81
4-7-1- شرح دستگاه و تجهیزات.. 81
4-7-2- روش آزمایش… 82
4-7-3- خوراک هر آزمایش… 84
4-7-4- پلیمریزاسیون با سدیم دودسیل سولفات.. 84
فصل پنجم. 103
پیشبینی هدایت در طول فرایند پلیمریزاسیون.. 103
. 104
… 105
.. 106
و KPS در دمای 25ºC و 60ºC   106
و KPS در دمای 60ºC   135
5-4- پیشبینی هدایت الکتریکی واکنش پلیمریزاسیون امولسیونی نانو ذرّات پلیبوتادین (به صورت Online) 146
فصل ششم. 148
نتیجه گیری و پیشنهادات.. 148
6-1 نتیجهگیری.. 149
6-2- پیشنهادات.. 150
مراجع.. 152
پیوستها 158
در محیط با تیتراسیون SDS در دمای 25°C.. 159
محاسبه CMC در حضور 75/0 گرم KPS در محیط با تیتراسیون SDS در دمای 25°C.. 160
در محیط با تیتراسیون SDS در دمای 60°C.. 162
محاسبه CMC در حضور 1 گرمKPS در محیط با تیتراسیون SDS در دمای 60°C.. 164
فهرست جدول­ها
جدول 1- 1. اختلافات موجود بین پلیمریزاسیونهای زنجیره ای و مرحله ای.. 5
جدول 1- 2. مقایسه روش های پلیمریزاسیون 14
جدول 1- 3. خواص فیزیكی و ترمودینامیكی بوتادین. 26
جدول 1- 4. خوراكهای استفاده شده در پلیمریزاسیون امولسیون بوتادین.. 27
جدول 1- 5. لیست مقالات انجام گرفته در دهه گذشته براساس مدلهای موازنه جمعیتی . 32
جدول 2- 1. رویدادهای سینتیكی داخل فاز پیوسته (آب) 40
جدول 2- 2. رویداد های سینتیكی داخل فاز ذره پلیمر. 41
جدول 2- 3. معادلات سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی 42
جدول 3- 1. ضرایب به دست آمده برای فرمول (3- 1). 63
جدول 3- 2. مقادیر CMC سدیم دو دسیل سولفات (SDS) برای غلظتهای مختلف الکترویتهای اضافه شده در 25ºC   64
جدول 3- 3. ضرایب به دست آمده برای فرمول (3- 2). 66
جدول 3- 4. مقادیر CMC سدیم دو دسیل سولفات (SDS) برای غلظتهای مختلف الکترویت اضافه شده در دمای60°C   67
و KPS، CMC تجربی، CMC به دست آمده از فرمول ارائه شده، و میزان خطای حاصله از این فرمول برای هر کدام از غلظتهای فوق. 69
جدول 4- 1. طرح سینتیكی در نظر گرفته شده برای پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین.. 76
جدول 4- 2. پارامتر­های استفاده شده درمدلسازی سینتیكی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین.. 79
جدول 4- 3. پارامترهای بدست آمده با بهره گرفتن از مدلسازی سینتیكی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین.. 80
جدول 4- 4. داده ­ها برای سورفكتانت سدیم دو دسیل سولفات.. 80
جدول 4- 5. مقادیر مواد استفاده شده در آزمایشات پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین.. 84
در دمای الف) 25ºC ب) 60ºCکه دستگاه هدایت­سنج نشان می­دهد. 110
جدول 5- 2. ضرایب معادله (5- 7) در دمای الف) 25ºC ب) 60ºC.. 112
جدول 5- 3. ضرایب هدایت برآورد شده در روش دوّم در الف)ºC 25 ب) 60ºC.. 114
) برآورد شده در الف) ºC25 ب)60ºC   115
و KPS در هر روش الف) 25ºC ب) 60ºC   116
و KPS درمحلولهای SDS در هر روش در الف) 25ºC ب) 60ºC   120
غلظتهای مختلف الکترولیت با بهره گرفتن از مقدارهای دقیق هدایت اولیه نشان داده شده توسط سیستم هدایت­سنج در الف) 25ºC ب) 60ºC.. 131
و KPS در دمای 60ºC   135
جدول 5- 9. مقایسهای بین اعداد پیش ­بینی شده در روش ارائه شده در این تز، با روش دوّم و سوّم برای هدایت اولیه تلفیق دو الکترولیت در دمای 60ºC.. 137
جدول 5- 10. اعداد پیش-بینی شده با روش ارائه شده در این تز برای هدایت اولیّۀ تلفیق دو الکترولیت در دمای 60ºC   139
) محلولهای SDS با غلظتهای مختلفی از تلفیق دو الکترولیت در هر روش. 140
جدول 5- 12. خطای نسبی σcalc غلظتهای مختلف تلفیق دو الکترولیت، با بهره گرفتن از مقدارهای دقیق هدایت اولیّۀ نشان داده شده توسط سیستم هدایت­سنج در دمای 60ºC.. 144
 
 
 
 
 
فهرست شکل­ها
شکل 1- 1. نمایش ساده شده یک سیستم پلیمریزاسیون امولسیونی.. 18
شکل 1- 2. پلیمریزاسیون امولسیونی در حین مرحله I 19
شکل 1- 3. پلیمریزاسیون امولسیونی در حین مرحله II 20
شکل 1- 4. پلیمریزاسیون امولسیونی در حین مرحله III 21
شکل 1- 5. رفتارهای مختلف سرعت مشاهده شده در پلیمریزاسیون امولسیونی. 21
شکل 1- 6. مراحل پلیمریزاسیون امولسیونی در مکانیسم هسته‌زایی هموژن. 23
شکل 2- 1. حوادث مربوط به هسته گذاری ذرات در فاز پیوسته 39
شکل 2- 2. حوادث مرتبط با فاز پیوسته و فاز ذرّه پلیمری 39
شکل 2- 3. نحوه تبدیل انواع ذرّات به یکدیگر در مدل صفر – یك… 53
در دمای 25ºC   62
شکل 3- 2. تأثیر الکترولیتهای اضافه شده بر روی غلظت بحرانی مایسل (CMC) SDS در دمای 25ºC.. 63
در دمای 60ºC   65
شکل 3- 4. تأثیر الکترولیت اضافه شده بر روی غلظت بحرانی مایسل (CMC) SDS در دمای 60°C.. 66
شکل 4- 1. تغییرات كارایی شروع كننده با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 85
شکل 4- 2. تغییرات سرعت هسته­زایی همگنی با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 86
شکل 4- 3. تغییرات غلظت سورفكتانت آزاد در فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 86
شکل 4- 4. تغییرات غلظت مایسل در فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 87
شکل 4- 5. تغییرات هسته زایی مایسلی با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 87
شکل 4- 6. تغییرات هسته­زایی كلی با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 88
شکل 4- 7. تغییرات تعداد ذرات پلیمری دارای رادیكال پلیمریک به ازای واحد حجم فاز محلول ( ) با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 89
شکل 4- 8. تغییرات تعداد ذرات پلیمری بدون رادیكال به ازای واحد حجم فاز محلول ( ) با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 89
شکل 4- 9. تغییرات تعداد ذرات پلیمری دارای رادیكال مونومریک به ازای واحد حجم فاز محلول ( ) با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 90
شکل 4- 10. تغییرات تعداد متوسط رادیكالها به ازای ذرات ( ) با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 90
شکل 4- 11. تغییرات تعداد كل ذرات به ازای واحد حجم فاز پیوسته  با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 91
شکل 4- 12. تغییرات سطح كل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 91
شکل 4- 13. تغییرات حجم كل ذرات پلیمری به ازای حجم فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 92
شکل 4- 14. تغییرات ضریب نفوذ مونومر داخل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 93
شکل 4- 15. تغییرات ضریب سرعت انتشار نفوذی داخل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 93
شکل 4- 16. تغییرات غلظت مونومر داخل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 94
شکل 4- 17. تغییرات كسر حجمی پلیمر داخل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 95
شکل 4- 18. تغییرات غلظت مونومر داخل فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 95
شکل 4- 19. تغییرات حجم قطرات مونومری به ازای حجم فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 96
شکل 4- 20. تغییرات غلظت مونومربا زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 97
شکل 4- 21. تغییرات درجه تبدیل با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر، . 97
شکل 4- 22. تغییرات درجه تبدیل با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر، . 98
شکل 4- 23. تغییرات درجه تبدیل با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر، . 98
شکل 4- 24. تغییرات درجه تبدیل با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 99
شکل 4- 25. تغییرات سرعت پلیمریزاسیون با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 99
شکل 4- 26. تغییرات توزیع اندازه ذرات با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر . 100
شکل 4- 27. تغییرات توزیع اندازه ذرات با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر . 101
شکل 4- 28. تغییرات توزیع اندازه ذرات با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر . 101
شکل 4- 29. تغییرات توزیع اندازه ذرات با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر. 102
شکل 5- 1. پیشبینی مدل و داده های تجربی هدایت برای تیتراسیون آب مقطر با SDS در دمای الف)25ºC  ب) 60ºC   108
شکل 5- 2. جذب سورفکتانت روی ذرّات پلیمر و تجمع سورفکتانت برای تشکیل مایسل.. 109
شکل 5- 3. تغییرات هدایت اولیه الکترولیت با غلظت نمک در الف) 25ºC ب) 60°C.. 113
در دو دمای الف) 25ºC ب) 60ºC.. 129
با بهره گرفتن از مقدارهای دقیق هدایت اولیه نشان داده شده توسط سیستم هدایتسنج در الف) 25ºC ب) 60ºC.. 134
142
145
شکل 5- 8. پیش ­بینی هدایت الکتریکی واکنش پلیمریزاسیون امولسیونی نانو ذرّات پلیبوتادین به صورت Online  146
 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                    صفحه

چکیده………………………………………………………………………………………………………………..1

فصل اول :كلیات…………………………………………………………………………………………………3

1-5-1- نوع روش بررسی. 8

1-5-2-روش یا تکنیک. 8

1-5-3- جامعه آماری. 9

1-5-4- روش نمونه گیری و تعیین حجم. 10

1-5-5- تكنیك‌های جمع آوری اطلاعات. 10

1-5-6- داده‌پردازی. 11

فصل دوم : مبانی نظری و تحقیقات تجربی پیشین………………………………………………………..13

2-1-1-انواع شهر. 15

2-1-2-شهر و فضاهای فرهنگی. 17

2-1-3-فضاهای فرهنگی و اوقات فراغت. 18

2-1-4-فضاهای فرهنگی و نیازهای جامعه. 20

2-1-5- فعالیتها و نیازهای فرهنگی،ورزشی و تفریحی   22

 

ت

2-2-1-حقوق شهروندی. 25

عنوان                                                                                                    صفحه

2-3-1-نظریه مشارکت اجتماعی. 26

2-3-2-نظریه یادگیری اجتماعی. 27

2-3-3- نظریه‌ مبادله اجتماعی . 28

2-3-3- نظریه‌ مبادله اجتماعی . 28

2-4-1-اصول نیازسنجی. 30

2-4-2- روش ها و ابزارهای سنجش نیازها. 34

2-4-3- فنون نیازسنجی. 35

2-5-1-پیشینه. 37

2-5-2-تعاریف و برداشتها. 39

2-5-3-اهداف و کاربردها. 40

فصل سوم : شناخت وضع موجود محله‌های تحت پوشش منطقه یک شهرداری………………..47

3-1-1-تاریخچه تهران. 50

3-1-2-شرایط اقلیمی. 53

3-1-3- جاذبه های گردشگری. 55

3-1-4- جغرافیای طبیعی. 56

3-1-5- شبکه حمل و نقل . 57

3-1-6- موقعیت جغرافیایی. 60

3-1-7- جغرافیای انسانی. 60

 

ث

عنوان                                                                                                    صفحه

3-4-1- سرانه آموزشی منطقه یک بر حسب محله‌های مختلف  70

3-4-2- سرانه ورزشی موجود در منطقه برحسب محله‌های مختلف  73

3-4-3- سرانه تفریحی منطقه یک بر حسب محله‌های مختلف  76

3-4-4- سرانه فضای سبز منطقه یک بر حسب محله‌های مختلف  79

فصل چهارم : یافته های تحقیق……………………………………………………………………………….85

۴-1-۱- روش تجربی. 88

۴-2-۱- روش استنتاجی. 88

۴-3-1- سمت پاسخگو در خانوار. 90

۴-3-2- ترکیب جنسی. 90

۴-3-3- ترکیب سنی. 90

۴-3-4-وضع سواد و میزان تحصیل. 91

۴-3-5- وضع فعالیت. 92

4-3-6- وضع تاهل. 92

4-3-7- مدت زمان سکونت در محله. 93

۴-1-8– احساس تعلق به محله. 93

۴-1-9- علت عدم احساس تعلق و دلبستگی به محله. 94

۴-4-1- مرجع تعیین نیازهای محله. 95

۴-4-2- لزوم مشارکت ساکنین محله در تعیین نیازهای محله  95

۴-4-3- علل لزوم مشارکت ساکنین در تعین نیازهای محله  96

۴-4-4- راه ‌حل ‌های ارائه شده به منظور مشارکت فعالانه ساکنین در تهیه، اجرا و بهره‌برداری از طرح‌های توسعه محله. 96

4-4-5- امکانات فرهنگی موجود در محله از دیدگاه ساکنین  97

ج

۴-4-6- امکانات ورزشی موجود در محله از دیدگاه ساکنین  98

عنوان                                                                                                   صفحه

۴-4-7- امکانات تفریحی موجود در محله از دیدگاه ساکنین  99

۴-4-8- امکانات آموزشی موجود در محله از دیدگاه ساکنین  100

4-5-1- نیازهای فرهنگی محله نیاوران. 100

4-5-2- نیازهای ورزشی محله نیاوران. 101

4-5-3- نیازهای آموزشی محله نیاوران. 101

4-5-4- نیازهای فرهنگی حصار بوعلی. 101

4-5-6- نیازهای ورزشی محله حصار بوعلی. 102

4-5-7- نیازهای تفریحی حصار بوعلی. 102

4-5-8- نیازهای آموزشی محله حصار بوعلی. 102

4-5-9- آموزش در زمینه وظایف شهروندی. 103

۴-5-10- زمینه‌های آموزش وظایف شهروندی. 104

۴-5-11- وجود شورایاری در محله. 105

 

۴-5-12- هدف از ایجاد شورایاری. 106

۴-5-13- طرح‌های پیشنهادی به منظور بهبود وضع محله  106

۴-5-14- مهمترین مشکلات محله. 107

۴-5-15- تمایل ساکنین به مشارکت برای رفع مشکلات محله  108

۴-6-1- نیازهای فرهنگی محله. 110

۴-6-2- نیازهای ورزشی محله. 111

۴-6-3- نیازهای تفریحی محله. 112

۴-6-4- نیازهای آموزشی محله. 113

فصل پنجم : نتیجه گیری و ارائه راه کارها………………………………………………………………114

 

 

	چ

 

 

عنوان                                                                                                   صفحه

کتاب‌نامه…………………………………………………………………………………………………………..121

پیوست‌ها…………………………………………………………………………………………………………..126

ح

فهرست نمودارها:

شماره                          عنوان                                                              صفحه

نمودار شماره 1- سرانه آموزشی موجود منطقه یک شهرداری بر حسب محله  72

نمودار شماره 2- سرانه ورزشی موجود منطقه یک شهرداری بر حسب محله  75

نمودار شماره ۳- سرانه تفریحی موجود منطقه یک شهرداری بر حسب محله  78

نمودار شماره ۴- سرانه فضای سبز موجود منطقه یک شهرداری بر حسب محله  81

نمودار شماره 5- آموزش ساکنین مورد مصاحبه محله های منطقه یک شهرداری در زمینه وظایف شهروندی. 103

نمودار شماره 6- زمینه‌های آموزش وظایف شهروندی به ساکنین نمونه محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 104

نمودار شماره 7- وجود شورایاری در محله مسکونی ساکنین نمونه محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 105

نمودار شماره 8- تمایل ساکنین نمونه محله‌های منطقه یک شهرداری تهران به مشارکت در رفع مشکلات محله. 108

نمودار شماره 9- نیازهای فرهنگی محله از دیدگاه شورایاران محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 110

نمودار شماره 10- نیازهای ورزشی محله‌های تحت پوشش منطقه یک شهرداری از دیدگاه شورا یاران. 111

نمودار شماره 11- مهمترین نیازهای تفریحی محله‌های تحت پوشش منطقه یک شهرداری تهران از دیدگاه شورایاران. 112

نمودار شماره 12- نیازهای آموزشی محله‌های تحت پوشش منطقه یک شهرداری تهران از دیدگاه شورایاران. 113

 

 

خ

فهرست جداول :

شماره                     عنوان                                                            صفحه

جدول شماره 1- تعداد نمونه به تفكیک محله. 10

جدول شماره 2- سرانه آموزشی موجود منطقه یک شهرداری به تفكیک محله………………………………71

جدول شماره 3- سرانه ورزشی موجود منطقه یک شهرداری به تفكیک محله  73

جدول شماره 4- سرانه تفریحی موجود منطقه یک شهرداری به تفكیک محله  76

جدول شماره 5- سرانه فضای سبز موجود منطقه یک شهرداری به تفكیک محله  79

جدول شماره ۶- سمت پاسخگویان در خانوار. 90

جدول شماره ۷- ترکیب جنسی ساکنین نمونه  محله‌های تحت پوشش منطقه یک شهرداری تهران. 90

جدول شماره ۸- ترکیب سنی ساکنین نمونه  محله‌های تحت پوشش منطقه یک شهرداری تهران. 91

جدول شماره ۹- وضع سواد و میزان تحصیل ساکنین نمونه  محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 91

جدول شماره ۱0- وضع فعالیت ساکنین نمونه  محله‌های تحت پوشش منطقه یک شهرداری تهران. 92

جدول شماره ۱1- وضع تأهل ساکنین نمونه  محله‌های منطقه یک شهرداری تهران  92

جدول شماره ۱2- مدت زمان سکونت ساکنین مورد مصاحبه در محله مسکونی  93

جدول شماره ۱3- احساس تعلق ساکنین مورد مصاحبه در  محله‌های منطقه یک شهرداری به محله مسکونی خود. 94

جدول شماره ۱4- علت عدم احساس تعلق و دلبستگی ساکنین نمونه محله‌های منطقه یک شهرداری به محله مسکونی خود. 94

جدول شماره ۱5- مرجع تعیین نیازهای محله از دیدگاه ساکنین نمونه محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 95

جدول شماره ۱6- ضرورت مشارکت ساکنین محله در تعیین نیازهای محله از دیدگاه ساکنین نمونه محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 96

جدول شماره ۱7- علل لزوم مشارکت ساکنین در تعیین نیازهای محله از دیدگاه ساکنین نمونه محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 96

جدول شماره 18- راه ‌حل ‌های ارائه شده جهت مشارکت فعالانه ساکنین در تهیه، اجرا و بهره‌برداری از  طرح‌های توسعه محله از دیدگاه ساکنین مورد مصاحبه  97

د

جدول شماره 19- امکانات فرهنگی موجود در محله از دیدگاه ساکنین نمونه در محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 98

شماره                     عنوان                                                            صفحه

جدول شماره ۲0- امکانات ورزشی موجود در محله از دیدگاه ساکنین نمونه در محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 99

جدول شماره ۲1- امکانات تفریحی در محله از دیدگاه  ساکنین نمونه در محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 99

جدول شماره ۲2- امکانات موجود در محله از دیدگاه  ساکنین محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 100

جدول شماره 23 – نیازهای فرهنگی محله نیاوران. 100

جدول شماره 24- نیازهای ورزشی محله نیاوران. 101

جدول شماره 25- نیازهای آموزشی محله نیاوران. 101

جدول شماره 26 – نیازهای ورزشی محله حصار بوعلی. 102

جدول شماره 27 – نیازهای تفریحی محله حصار بوعلی. 102

جدول شماره 28- نیازهای آموزشی محله حصار بوعلی. 103

جدول شماره 29- آموزش وظایف شهروندی ساکنین  تحت پوشش منطقه یک شهرداری به وسیله شهرداری منطقه. 103

جدول شماره 30- زمینه‌های آموزش وظایف شهروندی به  ساکنین نمونه محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 104

جدول شماره 31- وجود شورایاری در محله مسکونی  ساکنین نمونه محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 105

جدول شماره 32- هدف از ایجاد شورایاری از دیدگاه ساکنین مورد مصاحبه محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 106

جدول شماره 33- طرح‌های پیشنهادی به وسیله ساکنین نمونه محله‌های منطقه یک شهرداری  تهران به منظور بهبود وضع محله آنان. 107

جدول شماره 34- مهمترین مشکلات محله ساکنین مورد مصاحبه  در محله‌های منطقه یک شهرداری تهران. 107

جدول شماره 35- تمایل ساکنین به مشارکت برای رفع مشکلات محله  108

جدول شماره 36- نیازهای فرهنگی محله از دیدگاه شورایاران محله‌های  منطقه یک شهرداری. 110

جدول شماره 37- نیازهای ورزشی محله‌های تحت پوشش منطقه یک شهرداری از دیدگاه شورایاران. 111

ذ

جدول شماره 38- مهمترین نیازهای تفریحی محله‌های تحت پوشش منطقه یک شهرداری تهران از دیدگاه شورایاران. 112

شماره                     عنوان                                                            صفحه

جدول شماره 39- نیازهای آموزشی محله‌های تحت پوشش  منطقه یک شهرداری تهران از دیدگاه شورایاران. 113

چکیده

برخورداری از فضا، امكانات و سرانه‌های فرهنگی، تفریحی و ورزشی از جمله حقوق شهروندی به‌شمار رفته و در عصری كه از آن تحت عنوان “تمدن فراغت” نام برده می‌شود برنامه‌ریزی به منظور بهینه‌سازی نحوه گذران اوقات فراغت گروه‌ها و قشرهای مختلف مردم امری ضروری و اجتناب ناپذیر محسوب می‌گردد.سنجش نیازهای گروه هدف كه معمولاً از آن تحت عنوان  نیازسنجی، یاد می‌شود یكی از نخستین مراحل در روند برنامه‌ریزی به شمار رفته و فرایندی است كه فاصله و شكاف بین “وضع موجود” و “وضع مطلوب” را شناسایی نموده و سپس در قالب نیازها اولویت بندی می‌كند. در فرایند نیازسنجی و تعیین نیازها كلیه گروه‌های ذی‌نفع مشاركت نموده و “برنامه ریزی از پایین به بالا” از قوه به فعل در آمده و جامه عمل می‌پوشد.

تجربه‌های جهانی نشان می‌دهد كه از 1980 میلادی به بعد در برنامه‌های توسعه و همچنین توسعه شهری توجه فزاینده‌ای به رویكرد مشاركتی، صورت گرفته تا جایی كه در حال حاضر مشاركت شهری رمز موفقیت طرح‌های توسعه شهری و یكی از معیارهای عملكرد مدیریت شهری و اركان آن (شهرداری‌ها و شورای شهر) به شمار می‌رود.

1

اطلاعات موجود از آن حكایت دارد كه در گذشته بسیاری از طرح‌های توسعه محله‌ای بدون انجام پروژه‌های نیازسنجی و مشاركت صاحبنظران و ساكنین محله در تعیین نیازهای محله، تهیه و به مورد اجرا گذاشته شده و نتیجه حاصله از آن موازی كاری، ایجاد فرصت‌های دسترسی ناعادلانه به امكانات و فضاهای اجتماعی، فرهنگی در سطح محله‌های مختلف و بالاخره تهیه و اجرای طرح‌های توسعه ناسازگار با مقتضیات و ملاحظات فرهنگی- اجتماعی محله بوده كه معمولاً مورد استقبال ساكنین محله قرار نمی‌گرفت. آینده‌نگری و پیش بینی تحولات از نیازهای اساسی برنامه ریزان و مدیران است. ساکنین مورد مصاحبه مهمترین فایده و نتیجه حاصل از مشارکت ساکنین در اجرای پروژه‌های نیازسنجی و تعیین نیازهای محله را افزایش نرخ مشارکت محله‌ای و تقویت احساس تعلق به محله و بالاخره تهیه طرح‌های محله بر اساس نیازهای واقعی ذکر نموده‌اند.

به اعتقاد آنان مشارکت فعالانه ساکنین در فرایند تهیه، اجرا و بهره‌برداری از طرح‌های توسعه محله، مستلزم جلب اعتماد ساکنین محله از طریق عمل کردن به وعده‌های داده شده می‌باشد و تحقق وعده‌های داده شده اعتماد ساکنین محله را به سازمان‌های دست اندرکار تهیه و اجرای طرح‌های توسعه محله جلب نموده و جلب اعتماد ساکنین به مشارکت خودانگیخته مردمی در سطح محله منجر می‌گردد

طرح و بیان مساله

برخورداری از فضا، امكانات و سرانه‌های فرهنگی، تفریحی و ورزشی از جمله حقوق شهروندی به‌شمار رفته و در عصری كه از آن تحت عنوان “تمدن فراغت” نام برده می‌شود برنامه‌ریزی به منظور بهینه‌سازی نحوه گذران اوقات فراغت گروه‌ها و قشرهای مختلف مردم امری ضروری و اجتناب ناپذیر محسوب می‌گردد.

برنامه‌ریزی جهت برخورداری و بهبود بخشیدن به شاخص‌ها و سرانه‌های فرهنگی، تفریحی و ورزشی و بهینه سازی نحوه گذران اوقات فراغت مستلزم شناخت وضع موجود امكانات و سرانه های فرهنگی، تفریحی و ورزشی در هر محله و نیازسنجی و تعیین نیازهای فرهنگی، تفریحی و ورزشی محله‌های مختلف می‌باشد.

سنجش نیازهای گروه هدف كه معمولاً از آن تحت عنوان  نیازسنجی[1]، یاد می‌شود یكی از نخستین مراحل در روند برنامه‌ریزی به شمار رفته و فرایندی است كه فاصله و شكاف بین “وضع موجود” و “وضع مطلوب” را شناسایی نموده و سپس در قالب نیازها اولویت بندی می‌كند. در فرایند نیازسنجی و تعیین نیازها كلیه گروه‌های ذی‌نفع مشاركت نموده و “برنامه ریزی از پایین به بالا” از قوه به فعل در آمده و جامه عمل می‌پوشد.

بدین ترتیب روی آوری سازمان‌های دست اندركار تهیه و اجرای طرح‌های توسعه شهری به نیازسنجی و تعیین نیازهای مردم نخستین گام در جهت جلب مشاركت مردمی و دگرگونی در رویكرد برنامه‌ریزی از “برنامه‌ریزی برای مردم” به “برنامه‌ریزی با مردم” و به بیان ساده‌تر توجه به مهمترین عنصر توسعه یعنی انسان در فرایند تهیه و اجرای طرح‌های توسعه شهری به شمار می‌رود. به همین سبب در ادبیات جدید توسعه با توجه به اهمیت نقش مردم در جامعه از “مردم” به عنوان ثروت واقعی جامعه یاد شده و اصطلاح تخصصی “توسعه از پایین به بالا” نیز ناظر به نقش مشاركتی مردم در فرایند توسعه می‌باشد.

تجربه‌های جهانی نشان می‌دهد كه از 1980 میلادی به بعد در برنامه‌های توسعه و همچنین توسعه شهری توجه فزاینده‌ای به رویكرد مشاركتی[2]، صورت گرفته تا جایی كه در حال حاضر مشاركت شهری رمز موفقیت طرح‌های توسعه شهری و یكی از معیارهای عملكرد مدیریت شهری و اركان آن (شهرداری‌ها و شورای شهر) به شمار می‌رود.

عمده‌ترین نتایج و پی‌آمدهای مشاركت شهری عبارتند از:

• آگاهی مردم از مهارت‌ها و توانایی‌های خود
• تقویت حس اعتماد و اطمینان نسبت به مدیران شهری
• تقویت حس همكاری میان شهروندان و مدیران شهری
• بروز خلاقیت‌های شهروندان و ارائه طرح‌ها و پیشنهادات
• احساس تعلق بیشتر به جامعه شهری

مشاركت شهری برای نظام مدیریت شهری و توسعه شهری كاركردهای گوناگونی دارد كه از جمله این كاركردها می‌توان به افزایش دسترسی به اطلاعات شهری، تعیین اولویت‌ها و نیازهای شهروندان و كوشش‌های جمعی برای اجرای طرح‌های توسعه می‌باشد.

مشاركت شهری در اجرای طرح‌های توسعه دارای چندین سطح گوناگون است. “راجر” حداقل به شش سطح اشاره كرده است:

1. مشاركت خودجوش (حضور خودجوش مردم)
2. مشاركت شهری فعال (همكاری مردم و مجریان پروژه)
3. مشاركت منفعل شهری (حضور فیزیكی صرف مردم)
4. مشاركت شهری كاركردی (قرار گرفتن مردم در جریان پروژه‌ها)
5. مشاركت شهری موثر (حضور مردم در نهادها بدون حق رأی)
6. مشاركت شهری مشورتی (مشاوره دادن به مجریان پروژه)

رویكرد محله‌گرایی كه یكی از مهمترین هدف‌های آن تقویت فرهنگ مشاركت اجتماعی در سطح محله، شركت دادن مردم محل در روند تصمیم‌گیری، تهیه، اجرا و بهره‌برداری از طرح‌های توسعه محله‌ای و “واگذاری كار مردم محله به

چکیده

در این تحقیق اثر اصلاح ترکیبی نانونقره کلوئیدی-گرمآبی بر انتقال حرارت از صفحات پرس گرم به مغز کیک خرده­چوب گونه­ راش (Fagus orientalis)، خواص فیزیکی و مکانیکی تخته­خرده­چوب و تغییرات شیمیایی خرده­چوب­های تیمار شده از طریق طیف­سنجی FTIR بررسی شد. تیمار در 4 گروه شاهد، گرمآبی، نانو و نانو-گرمآبی انجام گردید. البته تیمار­ گرمآبی و نانو-گرمآبی در دو سطح حرارت 150 و 170 درجه سانتی ­گراد و دو سطح زمان 30 و 45 دقیقه انجام شد. در مجموع 10 سطح تیمار به­دست­آمد. نانونقره کلوئیدی با غلظت ppm100 تهیه­شد. مقاومت­های مکانیکی تخته­ها شامل مدول­گسیختگی، مدول­الاستیسیته و چسبندگی داخلی طبق استاندارد DIN-68763 و خواص فیزیکی تخته­ها شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه­وری در آب طبق استاندارد EN-317 اندازه ­گیری شدند. به­منظور بررسی اثر نانوذرات نقره بر انتقال حرارت تخته­هایی با زمان پرس 5 دقیقه ساخته­شد و دما در لایه میانی کیک خرده­چوب در هر 30 ثانیه توسط ترموکوپل ثبت گردید. تصاویر میكروسكوپ الكترونی (SEM) حضور، سایز و پراكنش مناسب نانو ذرات کلوئیدی نقره در خرده­چوب را به وضوح ثابت کرده­است. نتایج طیف سنجی FTIR شکست گروه­های استیل همی­سلولز­ها و کاهش مناطق آبدوست خرده­چوب­ها اصلاح شده به روش گرمآبی و نانو-گرمآبی رانشان می­دهد. اصلاح ترکیبی نانو-گرمآبی سرعت انتقال حرارت به لایه ­های میانی کیک را تسریع کرد. تیمار نانو-گرمآبی در دمای بالای (170 درجه­سانتی ­گراد) و نیز در دقایق انتهایی پرس نسبت به نمونه­های شاهد و گرمآبی بهبود انتقال حرارت معنی­داری نشان­داد. هم­چنین تخته­های حاوی نانونقره نسبت به تمام سطوح تیمار در زمان کمتری (92 ثانیه) به دمای 100 درجه­سانتی ­گراد رسید. نتایج نشان­دادند تیمار نانو-گرمآبی منجر به کاهش مدول­گسیختگی و چسبندگی داخلی، افزایش مدول­الاستیسیته، کاهش جذب آب و بهبود واکشیدگی ضخامت تخته­ها گردید. بیشترین بهبود در خواص فیزیكی در تخته­های ساخته­شده با خرده­های چوب تیمار شده به روش نانو-گرمآبی در دمای 170 درجه سانتی ­گراد و به­مدت 45 دقیقه مشاهده­شد. با افزایش دما و زمان تیمار، کاهش MOR و بهبود MOE محسوس­تر ­شد، اما با افزایش زمان تیمار در یک سطح دمایی IB کاهش بیشتری نشان­داد. هم­چنین کلیه خواص فیزیکی و مکانیکی تخته­های ساخته­شده با خرده­چوب­های اشباع­شده با نانو نسبت به شاهد بیشتر بود.

کلمات کلیدی: نانونقره کلوئیدی-گرمآبی، تخته­خرده­چوب، انتقال حرارت، خواص فیزیکی و مکانیکی

 

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                  صفحه

فصل اول: مقدمه و کلیات

1-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..11

1-2- فرضیات پژوهش……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….13

1-3- اهداف پژوهش………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….14

1-4- کلیات………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..14

1-4-1- راش……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..14

1-4-2- تخته­خرده­چوب……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………15

1-4-3- اصلاح چوب………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….16

1-4-3-1- اصلاح حرارتی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….16

1-4-3-2- تیمار گرمآبی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………17

1-5- فناوری نانو………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..18

1-5-1- نانو ذرات……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….18

1-5-1-1- فرایند­های تولید نانو ذرات……………………………………………………………………………………………………………………………………..19

1-5-1-2- نانو نقره……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………20

1-5-2- انتقال حرارت نانو ذرات فلزی………………………………………………………………………………………………………………………………………20

1-6- کلوئید­ها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….21

1-7- میکروسکوپ الکترونی (SEM)………………………………………………………………………………………………………………………………………..22

فصل دوم: پیشینه تحقیق

3-1- اثر تیمار گرمایی بر خواص کاربردی چوب و فرآورده ­های آن………………………………………………………………………………………….24

3-1-1- خواص فیزیکی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………24

3-1-2- خواص مکانیکی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….26

3-2- اثر نانوذرات فلزی بر خواص کاربردی چوب و فرآورده ­های آن……………………………………………………………………………………….30

3-2-1- اثر نانوذرات فلزی بر هدایت حرارتی…………………………………………………………………………………………………………………………..30

3-2-2- خواص فیزیکی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….32

3-2-3- خواص مکانیکی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………35

فصل سوم: مواد و روش­ها

3-1- عوامل متغیر……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..40

3-2- عوامل ثابت……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….40

3-3- تهیه مواد اولیه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….41

3-3-1- تهیه خرده­چوب……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………41

3-3-2- تهیه مواد شیمیایی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………41

3-3-3- تهیه چسب مصرفی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..41

3-4- آماده ­سازی ترکیبات

 آزمونی…………………………………………………………………………………………………………………………………………….42

3-4-1- نانو نقره کلوئیدی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………42

3-5- فرایند اصلاح…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….42

3-5-1 تیمار نانو­نقره………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….43

3-5-2- تیمار گرمآبی و نانو­-گرمآبی………………………………………………………………………………………………………………………………………..43

3-6- طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR)………………………………………………………………………………………………………………………………..44

3-7- میكروسكوپ الكترونی (SEM)……………………………………………………………………………………………………………………………………….44

3-8- ساخت تخته و ثبت دما در ضخامت کیک ……………………………………………………………………………………………………………………..45

3-9- تهیه نمونه­های آزمونی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..45

3-10- اندازه ­گیری خواص فیزیکی تخته­ها………………………………………………………………………………………………………………………………..46

3-10-1- محاسبه تغییرات وزن و میزان ماندگاری نانو روی خرده­چوب راش…………………………………………………………………………46

3-10-2- محاسبه واکشیدگی ضخامت و جذب آب…………………………………………………………………………………………………………………47

3-11- اندازه ­گیری خواص مکانیکی………………………………………………………………………………………………………………………………………….47

3-11-1- خواص­خمشی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………47

3-11-1-1- مدول­گسیختگی  (MOR)………………………………………………………………………………………………………………………………….47

3-11-1-2- مدول­الاستیسیته (MOE)…………………………………………………………………………………………………………………………………..48

3-11-2- چسبندگی­داخلی (IB)……………………………………………………………………………………………………………………………………………..48

3-12- تحلیل آماری………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….48

فصل چهارم: نتایج

4-1- شناسایی و بررسی ساختاری خرده­چوب (SEM و EDS)…………………………………………………………………………………………..50

4-2- طیف سنجی مادون قرمز (FTIR)………………………………………………………………………………………………………………………………….53

4-3- اثر اصلاح ترکیبی نانو-گرمآبی بر روند انتقال حرارت……………………………………………………………………………………………………..55

4-4- خواص فیزیکی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….57

4-4-1- تغییرات وزن خرده­چوب راش…………………………………………………………………………………………………………………………………….58

4-4-2- جذب آب……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..58

4-4-3- واكشیدگی ضخامت…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….60

4-5- خواص مکانیکی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….61

4-5- 1- خواص خمشی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………61

4-5-1-1- مدول گسیختگی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………61

4-5-1-2- مدول­الاستیسیته……………………………………………………………………………………………………………………………………………………62

4-5-2- مقاومت چسبندگی داخلی…………………………………………………………………………………………………………………………………………63

فصل پنجم: بحث و نتیجه ­گیری

5-1- نوآوری روش……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………66

5-1- تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM و EDS)…………………………………………………………………………………………………………….67

5-2- طیف­سنجی FTIR………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….67

5-3- انتقال حرارت……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………68

5-4- خواص فیزیكی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………70

5-5- خواص مكانیكی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….72

5-5-1- خواص­خمشی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………72

5-5-1-1- مدول گسیختگی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….72

5-5-1-2- مدول­الاستیسیته…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….73

5-5-2- چسبندگی داخلی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….74

نتیجه ­گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………75

پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………76

منابع………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….78

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..86

فهرست شکل­ها

شکل 3-1- نانو نقره تولید شده………………………………………………………………………………………………………………………………………………..44

شکل 3-2- دستگاه اشباع مجهز به المنت حرارتی………………………………………………………………………………………………………………….45

شکل 3-3- نمایی از دستگاه میکروسکوپ الکترونی (SEM) واقع در آزمایشگاه رضایی……………………………………………………….46

شكل 4-1- تصویر SEM محلول کلوئیدی نانونقره تولید شده………………………………………………………………………………………………..52

شكل 4-2- تصویر SEM خرده­چوب­ اشباع شده با نانو ذرات نقره……………………………………………………………………………………………53

شكل 4-3- تصویر SEM خرده­چوب­ شاهد……………………………………………………………………………………………………………………………….53

شکل 4-4- طیف EDS خرده­چوب اشباع­شده با نانو…………………………………………………………………………………………………………………54

شکل 4-5- طیف­های FTIR نمونه­های تیمار شده و شاهد………………………………………………………………………………………………………56

شکل 4-6- طیف­های FTIR نمونه­های تیمار شده و شاهد………………………………………………………………………………………………………56

شکل 4-7- زمان رسیدن دما به 100 درجه سانتی ­گراد در تیمارهای مختلف…………………………………………………………………………58

شکل4-8- حداکثر دمای ثبت شده­ی مغز کیک در سطوح مختلف تیمار…………………………………………………………………………………59

شکل 4-9- میانگین جذب آب پس از 2 ساعت غوطه­وری………………………………………………………………………………………………………..61

شکل 4-10- میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غوطه­وری…………………………………………………………………………………………………..61

شکل 4-11- میانگین واکشیدگی ضخامت پس از 2 ساعت غوطه­وری…………………………………………………………………………………….62

شکل 4-12- میانگین واکشیدگی ضخامت پس از 24 ساعت غوطه­وری…………………………………………………………………………………..63

شکل4-13- اثر سطوح مختلف تیمار بر مدول گسیختگی…………………………………………………………………………………………………………54

شکل 4-14- اثر سطوح مختلف تیمار بر مدول الاستیسیته………………………………………………………………………………………………………65

شکل 4-15- اثر سطوح مختلف تیمار بر مقاومت چسبندگی داخلی………………………………………………………………………………………..66

فهرست جدول­ها

جدول 3-1- مشخصات فنی چسب مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………………………33

جدول3-2- ابعاد و تعداد نمونه­های آزمونی در هر تکرار و تیمار……………………………………………………………………………………………….37

جدول4-1- نتایج کمی طیف EDS…………………………………………………………………………………………………………………………………………..54

جدول 4-2- اثر تیمار­های مختلف بر انتقال حرارت طی فرایند پرس گرم……………………………………………………………………………….57

جدول 4-3- اثر تیمار نانو، گرمآبی و نانو-گرمآبی بر تغییرات وزن……………………………………………………………………………………………60

مقدمه                                                                                                                   

          چوب از زمان پیدایش انسان تاکنون همواره به­عنوان ماده­ای بسیار مهم مطرح بوده ­است. در سال­های اخیر، بازار مصرف اوراق فشرده­چوبی گسترش قابل­ملاحظه­ای یافته­است. از دلایل عمده آن مزایای ویژه پانل­های چوبی، مانند یکنواختی خواص کاربردی در سطح پانل، امکان تولید در ابعاد بزرگ و سطح صاف با کیفیت مطلوب می­باشد (تومن و همکاران، 2010). در میان محصولات متنوع حاصل از فرآورده ­های چوبی، تخته­خرده­چوب به­لحاظ تنوع استفاده، فرایند نسبتاً ساده تولید و انعطاف­پذیری مواد اولیه از اهمیت ویژه­ای برخوردار­است. این صنعت در اوایل قرن بیستم صنعتی گردید و با تولید رزین­های مصنوعی در دهه­های چهل تا شصت میلادی توسعه چشم­گیری یافت (فتحی و همکاران، 1389) . در کنار ویژگی­های منحصر به فرد تخته­خرده­چوب، این ماده دارای ویژگی­های نامطلوبی همچون ناپایداری ابعاد که از تبادل رطوبت با محیط پیرامون آن ناشی ­می­ شود، هست. این ویژگی باعث تغییر ابعاد چوب شده و بر روی خواص مکانیکی، هدایت حرارتی، صوتی و الکتریکی آن اثر می­گذارد. هم­چنین این ماده دارای ویژگی­هایی همچون تخریب زیستی، هوازدگی، قابلیت اشتعال و … هست.

در نتیجه، اگر فرآورده ­های چوبی بدون هیچ گونه تیمار اصلاحی تحت شرایط نامطلوب (بخصوص مصارف بیرونی) به­کار روند، كیفیت آن­ها تحت تاثیر قرار می­گیرد و عمر مفیدشان نیز محدودتر خواهد شد. جهت بهبود خواص، می­بایست تیمار‌هایی روی فرآورده ­های مرکب چوبی اعمال نمود تا کاربرد آنها را افزایش داد. در سال­های اخیر بیشتر از روش­های اصلاح چوب برای حل مشکلات زیست­محیطی، و بهبود خواص چوب و فرآورده ­های آن استفاده می­ شود که تیمار گرمایی یکی از این روش­ها است (هیل، 2006). در تجزیه حرارتی، همی­سلولز نسبت به سایر پلی­مر­های چوب بیشتر در معرض تخریب هستند (استام، 1964؛ آلن و همکاران، 2002). تخریب سلولز نسبت به همی­سلولز در دما­های بالاتر اتفاق می­افتد، هرچند گاهی اوقات در دما­های پایین تخریب همی­سلولز بسیار آهسته است (هیل، 2006). با حرارت­دهی چوب در هوا به بیش از دمایc  120ْ، درجه­ پلیمریزاسیون (DP) کاهش می­یابد (فنگل و وگنر، 1984). در مراحل آغازی تیمار، افزایش در درجه بلورینگی و وسعت نواحی بلوری ملاحظه شد، اما با افزایش زمان تیمار، هر دو کاهش می­یابند (هیل، 2006).

تیمار گرمایی منجر به تغییر در خواص فیزیکی گوناگون از قبیل کاهش در رطوبت تعادل (اوباتایا و همکاران، 2000؛ اوباتایا و تومیتا، 2002)، کاهش خاصیت هیگروسکوپیک (متسا کورتلینن و همکاران، 2006؛)، بهبود در چسبندگی (فولریچ و همکاران، 2006)، بهبود دوام طبیعی (بونسترا و همکاران، 2006؛ هانگر و همکاران، 2002؛ سیلر و همکاران، 2000)، افزایش نواحی بلوری سلولز (بویان و همکاران، 2000؛ تجادا و همکاران، 1997؛ اوداکا و فرنو، 2003) و مقدار ظاهری لیگنین (کامدم و همکاران،2002؛ نوپنن و همکاران، 2004) می­گردد. از سوی دیگر اصلاح حرارتی باعث کاهش استحکام و مقاومت چوب می­ شود (آویمی و وسترمارک، 2005؛ هونگ و لین، 2000؛ کامدم و همکاران، 2002) که

هیدروکسی دوپامین (6-OHDA)

 
 
 
 
 
 
 
فهرست مطالب
 
 
عنوان                                                                                            صفحه
فصل اول.. .. 1
مقدمه. . 2
فصل دوم. . 5
مروری برکارهای گذشته. 6
2-1- کاهش تولید در مخازن گاز میعانی… 6
2-2- روش های برطرف کردن انسداد میعانی… 6
2-3- بررسی رفتار فازی سیالات گاز میعانی… 9
فصل سوم. . 14
مدل سازی.. .. 15
3-1- مقدمه.. 15
3-2- معادلات حاکم بر جریان گازی تک فازی… 15
3-3- معادلات حاکم بر جریان دو فازی… 16
3-4- معادلات حالت و مشتق های آن.. 17
3-4-1- مقدمه: 17
3-4-2- معادله ی حالت مکعبی معمولی SRK.. 17
3-4-3- معادله ی حالت مکعبی همراه با همبستگی (Cubic Plus Association) 20
3-5- حل معادلات با روش عددی کولوکیشن [31]. 29
3-6-تست کاهش شار در حجم ثابت… 32
3-7- فرایند حل معادلات مخزن با کمک روش ریاضی کولوکیشن… 34
3-7-1- تحلیل روش عددی کولوکیشن برای سیستم های تک فازی در مختصات استوانه ای در جهت محوری   34
3-7-2- تحلیل روش عددی کولوکیشن برای سیستم های دو فازی امتزاج ناپذیر پایا در مختصات     استوانه ای در جهت محوری   38
3-7-3- تحلیل روش عددی کولوکیشن برای سیستم های دو فازی گاز میعانی در مختصات استوانه ای در جهت محوری   41
فصل چهارم. 51
نتایج و بحث مدل سازی.. 52
4-1- مقدمه.. 52
4-2- بررسی رفتار فازی با بهره گرفتن از معادله ی حالت CPA.. 52
4-2-1- تست مدل CPA برای حالت خالص…. 53
4-2-2- تست مدل CPA برای حالت چند جزئی.. 57
4-3-تست های رفتار فازی… 72
4-3-1-مقدمه. 72
4-3-2-تست تخلیه در حجم ثابت… 72
4-3-3- تست Flash. 74
4-4- مدل سازی جریان در محیط متخلخل… 79
4-4-1- مقدمه. 79
4-4-2- مدل سازی جریان سیال در هندسه ی مغزه 80
4-4-2-1- جریان تک فازی در مختصات استوانه ای و جریان محوری.. 80
4-4-2-2- جریان دو فازی امتزاج ناپذیر پایا در مختصات استوانه ای و جریان محوری.. 82
4-4-2-3- جریان دو فازی گاز میعانی پایا در مختصات استوانه ای و جریان محوری.. 84
4-4-2-4- جریان دو فازی گاز میعانی پایا به همراه حلال در مختصات استوانه ای و جریان محوری.. 86
4-4-2-5- جریان دو فازی گاز میعانی ناپایا در مختصات استوانه ای و جریان محوری.. 89
4-4-2-6- جریان دو فازی در مختصات استوانه ای و جریان محوری بدون تزریق حلال                         و با تزریق آن  94
فصل پنجم.. .. 106
تست آزمایشگاهی و نتایج و بحث آن.. 107
5-1- مقدمه.. 107
5-2- دستگاه سیلاب زنی مغزه و اجزای آن.. 107
5-2-1 مخزن نگه دارنده ی سیال.. 108
5-2-2- مغزه نگه دار 109
5-2-3- پمپ… 109
5-2-4- محفظه ی گرم کننده 109
5-2-5-  ریگلاتور 110
5-2-6- سیستم نمایشگر اختلاف دما و فشار 110
5-3- انجام آزمایش…. 110
5-3-1- آماده سازی دستگاه 110
5-3-2- مراحل انجام آزمایش…. 112
5-4- نتایج حاصل از انجام آزمایش و بحث روی آن.. 113
فصل ششم.. .. 116
نتیجه گیری  و پیشنهاد ها 117
6-1- نتیجه گیری… 117
6-2- پیشنهاد ها. 117
فهرست منابع.. 118
فهرست جدول ها
 
 
عنوان                                                                                            صفحه
جدول3-1- ثابت های معادله ی SRK.. 18
ها (هوانگ و رادوز 1990) [28] برای سیستم های خود- همبسته و خالص    24
جدول4-1- پارامترهای مربوط به معادله ی CPA.. 53
جدول4-2- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط متانول و هیدروکربن [29] 58
جدول4-3- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط مونو اتیلن گلیکول و هیدروکربن [14] 58
جدول4-4- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط دی اتیلن گلیکول و هیدروکربن [14] 58
جدول4-5- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط تری اتیلن گلیکول و هیدروکربن [14] 59
جدول4-6- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط دو متوکسی اتانول و هیدروکربن               60
جدول4-7- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط دو اتوکسی اتانول و هیدروکربن  [20] 61
جدول4-8- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط دو بوتوکسی اتانول و هیدروکربن              61
جدول4-9- جزء مولی سیال گاز میعانی ساختگی دو و همکارانش(2000)[3] 70
جدول4-10- غلظت مخلوط گاز میعانی ساختگی شماره ی 1 مورد نظر این پروژه 79
جدول4-11- غلظت مخلوط گاز میعانی ساختگی شماره ی 2 مورد نظر این پروژه 80
جدول4-12- داده های لازم برای خواص سنگ مخزنی.. 80
جدول4-13- نتایج محاسبه ی خطای APD برای نقاط محاسبه ای مختلف… 81

 

جدول4-14- داده های مربوط به سنگ و  سیالهای امتزاج ناپذیر. 82
جدول4-15- داده های مربوط به سنگ و  سیالهای امتزاج پذیر. 84
جدول4-16- داده های مربوط به سنگ و  سیالهای امتزاج پذیر در جریان پایای دو فازی.. 87
جدول4-17- داده های مربوط به سنگ و  سیالهای امتزاج پذیر در جریان ناپایای دو فازی.. 89
جدول4-18- داده های لازم برای خواص سنگ مخزنی.. 94
جدول4-19- داده های لازم برای خواص سنگ مخزنی.. 101
جدول4-20- نتایج حاصل از تزریق حلال های گلیکول اتری.. 105
جدول5-1- جرم لازم از هپتان نرمال برای رسیدن به غلظت معلوم                               دما و فشار تعیین شده 111
جدول5-2- نتایج حاصل از تزریق حلال های گلیکول اتری.. 115
 
 
 
 
 
فهرست شکل ها
 
 
عنوان                                                                                            صفحه
شکل3-1- فلوچارت محاسبه ی ضریب فوگاسیته با کمک معادله ی حالت CPA.. 22
شکل3-2- ساختار مولکولی آب و دو متوکسی اتانول.. 25
شکل3-3- فلوچارت مربوط به محاسبه ی X ها 28
شکل3-4- شماتیکی از تست CVD [24] 33
شکل3-5- نمونه ی ساده ای از الگوریتم فرایند CVD.. 33
شکل3-6- شکل مربوط به جریان محوری و جزء دیفرانسیلی آن.. 34
شکل4-1- منحنی ضریب دوم ویریال ناشی از مدل برای مونو اتیلن گلیکول.. 54
شکل4-2- منحنی ضریب دوم ویریال ناشی از مدل برای پروپیلن گلیکول.. 54
شکل4-3- منحنی فشار بخار برای مونو اتیلن گلیکول، داده های تجربی                            گرفته شده از[37] 55
شکل4-4- منحنی فشار بخار برای پروپیلن گلیکول، داده های تجربی گرفته شده از        [37] 55
شکل4-5- منحنی فشار بخار برای اتیلن گلیکول مونو متیل اتر ،داده های تجربی گرفته شده از [38] 56
شکل4-6- منحنی فشار بخار برای اتیلن گلیکول بوتیل اتر ،داده های تجربی گرفته شده از [38] 56
شکل4-7- محاسبه ی چگالی اتیلن گلیکول مونو متیل اتر برای دو فاز مایع و گاز با CPA و مقایسه ی آن با داده های تجربی[38] 57
شکل4-8- محاسبه ی چگالی اتیلن گلیکول مونو بوتیل اتر برای دو فاز مایع و گاز با CPA و مقایسه ی آن با داده های تجربی[38] 57
شکل4-9- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط مونو اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر 62
شکل4-10- منحنی فشار بر حسب غلظت نرمال هپتان  برای مخلوط مونو اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین.. 62
شکل4-11- منحنی فشار بر حسب غلظت نرمال هپتان  برای مخلوط دی اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین.. 63
شکل4-12- منحنی فشار بر حسب غلظت نرمال هپتان  برای مخلوط تری اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین.. 63
شکل4-13- منحنی فشار بر حسب غلظت نرمال هپتان  برای مخلوط پروپیلن گلیکول و نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین.. 64
شکل4-14- منحنی مایع- مایع دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط مونو اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از [39] 64
شکل4-15- منحنی مایع- مایع دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دی اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از [39] 65
شکل4-16- منحنی مایع- مایع دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط تری اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از[39] 65
شکل4-17- منحنی مایع- مایع دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط پروپیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر[داده های تجربی از مرجع 39] 66
شکل4-18- مقایسه ی حلالیت های گلیکول ها در نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین  66
شکل4-19- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو متوکسی اتانول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از[21] 67
شکل4-20- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو متوکسی اتانول و نرمال اکتان در فشار 1 اتمسفر ، داده های تجربی از[21] 67
شکل4-21- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو متوکسی اتانول و نرمال هگزا دکان در فشار 1 اتمسفر ، داده های تجربی از [21] 68
شکل4-22- منحنی  لگاریتمی غلظت نرمال هپتان بر حسب  دما برای مخلوط دو متوکسی اتانول و نرمال اکتان دکان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از[21] 68
شکل4-23- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو اتوکسی اتانول و نرمال اکتان در فشار 1 اتمسفر ، داده های تجربی از [21] 69
شکل4-23- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو بوتوکسی اتانول و نرمال اکتان در فشار 1 اتمسفر ، داده های تجربی از[23] 69
شکل4-24- منحنی فشار بر حسب غلظت دومتوکسی اتانول در دمای 135 درجه ی      فارنهایت   70
شکل4-25- منحنی فشار بر حسب غلظت دو اتوکسی اتانول در دمای 145 درجه ی     فارنهایت   71
شکل4-26- منحنی فشار بر حسب غلظت دو بوتوکسی اتانول در دمای 145 درجه ی  فارنهایت   71
شکل4-27– منحنی غلظت  اجزای هیدروکربی سیال برحسب فشار در تستCVD.. 73
شکل4-28– منحنی مقدار مایع خروجی بر حسب فشار در دمای 360 درجه ی کلوین برای غلظت های مختلف دو متوکسی اتانول.. 73
شکل4-29- منحنی مقدار مایع خروجی بر حسب فشار در دمای 360 درجه ی کلوین برای غلظت های مختلف دو اتوکسی اتانول.. 74
شکل4-30- منحنی مقدار مایع خروجی بر حسب فشار در دمای 360 درجه ی کلوین برای غلظت های مختلف دو بوتوکسی اتانول.. 74
شکل4-31- منحنی اشباع مایع بر حسب غلظت کلی دو متوکسی اتانول.. 75
شکل4-32- منحنی غلظت دو متوکسی اتانول در فاز مایع بر حسب غلظت کلی دو متوکسی اتانول  75
شکل4-33- منحنی غلظت دو متوکسی اتانول در فاز گاز بر حسب غلظت کلی دو متوکسی اتانول  76
شکل4-34- منحنی اشباع مایع بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول.. 76
شکل4-35- منحنی غلظت دو متوکسی اتانول در فاز مایع بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول  77
شکل4-36- منحنی غلظت دو اتوکسی اتانول در فاز گاز بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول  77
شکل4-37- منحنی اشباع مایع بر حسب غلظت کلی دو بوتوکسی اتانول.. 78
شکل4-38- منحنی غلظت دو متوکسی اتانول در فاز مایع بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول  78
شکل4-39- منحنی غلظت دو اتوکسی اتانول در فاز گاز بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول  79
شکل4-40– منحنی افت فشار بر حسب طول مغزه برای حالت  ناپایای حالت تک فازی و جریان محوری  81
شکل4-41- مقایسه ی اثر تعداد نقاط محاسبه ای برای افت فشار کل با زمان در سیستم تک فازی و جریان محوری  82
شکل4-42- منحنی فشار بر حسب طول مغزه 83
شکل4-43- منحنی اشباع گاز بر حسب طول مغزه 83
شکل4-44- منحنی فشار بر حسب طول مغزه (N=6) 83
شکل4-45- منحنی اشباع گاز بر حسب طول مغزه (N=6) 83
شکل4-46- اثر تعداد نقاط محاسبه ای بر روی منحنی اشباع مایع و فشار بر حسب طول.. 85
شکل4-47- بررسی اثر تعداد نقاط محاسبه ای بر منحنی غلظت متان در مخلوط بر حسب طول در دو فاز گاز و مایع  85
شکل4-48- منحنی قابلیت های حرکت فاز ها بر حسب طول.. 86
شکل4-49- بررسی همراه بودن دو متوکسی اتانول همراه با جریان گازمیعانی برروی فشار و اشباع گاز 87
شکل4-50- بررسی همراه بودن دواتوکسی اتانول همراه با جریان گازمیعانی برروی فشار و اشباع گاز 88
شکل4-51- بررسی همراه بودن دو بوتوکسی اتانول همراه با جریان گازمیعانی برروی فشار و اشباع گاز 88
شکل4-52- منحنی فشار بر حسب طول برای بازه ی 5 تا 1500 ثانیه. (برای بازه های 50 ثانیه ای) 90
شکل4-53- منحنی فشار بر حسب زمان برای چند مقطع مغزه 90
شکل4-54- اشباع گاز بر حسب طول برای زمان 5 تا 1500 ثانیه                                 (در بازه های 100 ثانیه ای) 91
شکل4-55- اشباع گاز بر حسب زمان برای مقاطع مختلف از مغزه 91
شکل4-56- غلظت متان در فاز مایع بر حسب طول از زمان 5 ثانیه تا 1500 ثانیه ( در بازه های 100 ثانیه ای) 92
شکل4-57- غلظت متان بر حسب زمان برای مقاطع مختلف… 92
شکل4-58- غلظت متان در فاز گاز بر حسب طول برای زمان های بین 5 ثانیه تا 1500 ثانیه (در بازه های زمانی 100 ثانیه) 93
شکل4-59- غلظت متان در فاز گاز بر حسب زمان برای چهار مقطع.. 93
شکل4-60- منحنی افت فشار برای جریان تک فازی بر حسب زمان.. 95
شکل4-61-  منحنی های افت فشار و اشباع ورودی سنگ برای جریان دو فازی تعریف شده 95
شکل4-62- منحنی های تراوایی نسبی دو فاز گاز و مایع برای جریان دو فازی                مورد توجه  96
شکل4-63- مقایسه ی افت فشار برای جریان تک فازی و دو فازی.. 97
شکل4-64- منحنی افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دومتوکسی اتانول  98
شکل4-65- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرایند در تزریق دو متوکسی اتانول.. 98
شکل4-66- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دواتوکسی اتانول  99
شکل4-67- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرایند در تزریق دو اتوکسی اتانول  100
شکل4-68- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دوبوتوکسی اتانول  100
شکل4-69- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرایند در تزریق دو بوتوکسی اتانول.. 101
شکل4-70- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دو متوکسی اتانول  102
شکل4-71- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرایند در تزریق دو متوکسی اتانول.. 102
شکل4-72- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دو اتوکسی اتانول  103
شکل4-73- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرایند در تزریق دو اتوکسی اتانول  103
شکل4-74- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دو بوتوکسی اتانول  104
شکل4-75- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرایند در تزریق دو بوتوکسی اتانول.. 104
شکل5-1-  شمای کلی از دستگاه سیلاب زنی.. 108
شکل5-2- منحنی رفتار فازی مخلوط متان و هپتان نرمال (85 % متان) 111
شکل5-3- منحنی تراوایی مطلق بر حسب زمان.. 114
شکل5-4- منحنی تراوایی نسبی بر حسب زمان قبل و بعد از تزریق دو متوکسی اتانول.. 114
شکل5-5- منحنی تراوایی نسبی بر حسب زمان قبل و بعد از تزریق دو اتوکسی اتانول.. 115
 
 
 
 
فهرست نشانه های اختصاری
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a	ترم انرژی در معادله ی حالت	z	کسر مولی کلی
b	ترم حجمی درمعادله ی حالت
J	ماتریس مشتقات		علایم یونانی
k	تراوایی	∆	اختلاف
L	طول مغزه	∆AB	شدت همبستگی
Mw	جرم مولی	δ(x)	دلتای دیراک
nc	تعداد اجزای مخلوط	μ	گرانروی
Pc	فشار بحرانی	ρ	چگالی
R	ثابت جهانی گاز ها	φ	تخلخل سنگ
S	اشباع		ضریب فوگاسیته جزء در مخلوط
T	دما
Tc	دمای بحرانی		زیر نویس ها
t	زمان	i	شمارنده
v	حجم مولی	j	شمارنده
w	تابع آزمون	k	شمارنده
x	کسر مولی در فاز مایع	A	سایت A
y	کسر مولی در فاز گاز	g	گاز
Z	ضریب تراکم پذیری	l	مایع

 
مقدمه
 
 
کشور ایران از نظر منابع گازی در جهان جایگاه خوبی قرار دارد. این کشور دارای ذخیره ی 981 تریلیون مترمكعب به صورت در جا و تولید روزانه ی 9/111 بیلیون متر مكعب است. با توجه به اینکه در ناحیه جنوبی کشور بسیاری از این مخازن از نوع گاز میعانی است، تولید با بهره وری بهتر لازم به نظر می رسد.