…………………… 6
2-1- شرح کلی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 7
2-2- چگالی و اندازه ذرات ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8 2-3- فعالیت (Activity)………………………………………………………………………………………………………. 9
2-4- مقدار کربن بر روی کاتالیست (Carbon content) ……………………………………………………………………………….. . 9
2-5- تبدیل (Conversion) …………………………………………………………………………………………………………………………….. 10
2-6- مشابه سازی واحد کت گراکر ……………………………………………………………………………………………………………………… 10
2-7- واکنشهای شیمیایی کراکینگ………………………………………………………………………………………………………………………… 11
2-8- مدل سینیتیکی کراکینگ ……………………………………………………………………………………………………………………………… 12
.2-9- شرح کلی واحد FCCU آبادان …………………………………………………………………………………………………………………… 15
2-9-1- سیستم پیش گرم کننده خوراک (Feed preheater system) ……………………………………………………… 16
2-9-2- راکتور (Reactor) …………………………………………………………………………………………………………………………………. 17
2-9-3- تزریق خوراک به راکتور(Feed injection to reactor) …………………………………………………………………. 17
2-9-4- منطقه واکنشReaction zone ) ) ……………………………………………………………………………………………………. 18
2-9-5- بازیابی کننده کاتالیست در راکتور(Reactor catalyst recovery) …………………………………………………. 19
2-9-6- عریان کننده کاتالیست مصرف شده (Spent catalyst stripper) ……………………………………………………… 20
2-9-7- لوله ایستاده کاتالیست مصرف شده و شیرهای لغزنده
(Spent catalyst stand pipe & slide valves) …………………………………………………………………… 21
2-9-8- احیاء کننده کاتالیست (Regenerator section) ………………………………………………………………………………. 22
2-9-9- دمنده هوا (Air blower) …………………………………………………………………………………………………………………….. 22
2-9-10- احیاء کننده …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 23
2-9-11- کاترل ((cottrell percipitator ………………………………………………………………………………………………………. 25
2-9-12- بخش تفکیک محصولات راکتور(Fractionation section) …………………….. …………………………………. 25
2-9-13- سیستم ته مانده برج (Slurry system) ……………………………………………………………………………………….. 26
2-9-14- ته نشین کننده دور(Dor settler) …………………………………………………………………………………………………….. 26
2-9-15- سیستم گازوییل سنگین (Heavy cycle oil system) …………………………………………………………….. 27
2-9-16- سیستم گازوییل سبک (Light cycle oil system) ………………………………………………………………….. 27
2-9-17- سیستم برگشتی گردشی بالای برج (Top circulating reflux system) ……………………………….. 28

فصل سوم پیشینه ………………………………………………………………………………………………….. 29
فصل چهارم اشکال و جداول……………………………………………………………………………………… 31
فصل پنجم نتایج و بحث …………………………………………………………………………………………….. 74
5-1- بحث و نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 75
5-2- خوراک …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 75
5-3- رایزر (Riser) ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 76
5-4- راکتور ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 78
5-5- کاتالیست …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 79
5-6- داده های تجربی ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 80
فصل ششم نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………….. 84
منابع ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 86

فهرست اشکال
1-1: مدل سه تکه ای ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 13
2-1: مدل چهار تكه ای ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 14
a1-4: شمای کلی مشابه سازی واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان …………………………………………………………………….. 32
b 1-4: شمای کلی مشابه سازی واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان …………………………………………………………………….. 33
2-4: بخش های مختلف واحد کت کراکر وارتباط بین آنها …………………………………………………………………………………… 34
3-4: بخش های جانبی مربوط به واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ………………………………………………………………………. 34
۴-4: شخصات هندسی مربوط به طراحی واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان …………………………………………………………. 35
5-4: مقدار هدر رفتگی گرما در طراحی واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان …………………………………………………………… 35 6-4: اطلاعات عملیاتی مربوط به بالا برنده خوراک واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ………………………………………… 36
7-4: اطلاعات عملیاتی مربوط به برج احیاء واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ……………………………………………………… 36
8-4: اطلاعات عملیاتی مربوط به راکتور واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان …………………………………………………………….. 37 9-4: فشار های عملیاتی موجود در واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان …………………………………………………………………. 37
10-4: اطلاعات مربوط به خوراک واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ……………………………………………………………………. 38
11-4: اطلاعات مربوط به کاتالیست مورد استفاده در واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ……………………………………. 38 12-4: فاکتورهای تصحیح واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ……………………………………………………………………………….. 39
برگه وضعیت جریان های موجود بر روی واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان …………………………………………….. 39 13-4:
14-4: وپزگیهای جریان های موجود بر روی واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان …………………………………………………. 40
15-4: ترکیب درصد محصول خروجی از واحد کت کراکر …………………………………………………………………………………… 40 16-4: نتایج مربوط به وضعیت واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ………………………………………………………………………. 41

17-4: نتایج مربوط به برش های گرفته شده از کت کراکر پالایشگاه آبادان …………………………………………………….. 42
18-4: نتایج مربوط به وضعیت بالابرنده های خوراک در واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ……………………………………. 43
19-4: نتایج مربوط به برج احیاء واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ………………………………………………………………………… 44
20-4: نتایج مربوط به وضعیت کاتالیست پالایشگاه آبادان ……………………………………………………………………………………. 45
21-4: نتایج مربوط به وضعیت کک در واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان ……………………………………………………………. 46 22-4: نتایج مربوط به وضعیت راکتور و عریان کننده کاتالیست …………………………………………………………………………. 47
23-4: نتایج مربوط به وضعیت فشار در واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان …………………………………………………………… 48 24-4: ارتباطات موجود در برج تفکیک پالایشگاه آبادان ………………………………………………………………………………………. 49
4: نمایش وضعیت و محاسبات مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر ………………………………………………………. 50 -25
26-4: مشخصات مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر …………………………………………………………………………………… 51
27-4: مشخصات مورد استفاده در محاسبات مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر ……………………………………… 52
28-4: تغیرات دما و فشار در سینی های مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر …………………………………………….. 53
29-4: تقریب های مورد استفاده در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر ……………………………………… 53
30-4: وضعیت محصولات جانبی برج تفکیک واحد کت کراکر …………………………………………………………………………… 54
31-4: مشخصات فیزیکی سینی های برج تفکیک واحد کت کراکر ………………………………………………………………….. 54
32-4: میزان افت فشار در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر …………………………………………………….. 55
33-4: شرایط عملکردی مربوط به جریان های مرتبط با برج تفکیک واحد کت کراکر ……………………………………… 55
34-4: خصوصیات مربوط به جریان های مرتبط با برج تفکیک واحد کت کراکر ………………………………………………. 56
35-4: ترکیب در خوراک و محصولات مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر ………………………………………………… 56
های مورد استفاده در محاسبات مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر …………………………………… 57 spec : 36-4
37-4: خلاصه ای از عملکرد سینی های مختلف مربوط به برج تفکیک واحد کت کراکر ……………………………….. 57
44-4: عملکرد pinch در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر ……………………………………………………….. 61
45-4: برگه مربوط به تنظیم جریان های موجود در برج تفکیک واحد کت کراکر …………………………………………. 61
46-4: محیط مربوط به برج تفکیک و جریان های ورودی و خروجی واحد کت کراکر …………………………………….. 62
47-4: ارتباطات مربوط به طراحی برج تفکیک واحد کت کراکر ………………………………………………………………………. 62
48-4: پارامتر های مربوط به طراحی برج تفکیک واحد کت کراکر ………………………………………………………………….. 63
49-4: تقریب های مورد استفاده در طراحی برج تفکیک واحد کت کراکر …………………………………………………….. 63
50-4: برگه شرایط مربوط به خروجی های برج تفکیک واحد کت کراکر ……………………………………………………….. .64
51-4: برگه مربوط به خصوصیات محصولات برج تفکیک واحد کت کراکر …………………………………………………….. .64
52-4: برگه مربوط به خصوصیات محصولات برج تفکیک واحد کت کراکر ……………………………………………………. 65
53-4: برگه مربوط به ترکیب درصد محصولات برج تفکیک واحد کت کراکر …………………………………………………. 65
54-4: برگه مربوط به ترکیب درصد محصولات برج تفکیک واحد کت کراکر ………………………………………………….. 66
55-4: برگه مربوط به شرایط کاندنسر مربوط به برج تفکیک ……………………………………………………………………………. 66
56-4: برگه مربوط به خصوصیات محصولات کاندنسر برج تفکیک ……………………………………………………………………. 67
57-4: برگه مربوط به ترکیب درصد محصولات خروجی از کاندنسر برج تفکیک ………………………………………………. 68
58-4: شکل نقطه جوش محصولات خروجی از کاندنسر برج تفکیک ……………………………………………………………….. 69
59-4: برگه مربوط به شرایط محصولات کاندنسر برج تفکیک …………………………………………………………………………… 70
60-4: برگه مربوط به خصوصیات محصولات کاندنسر برج تفکیک …………………………………………………………………….. 71
61-4: برگه مربوط به ترکیب درصد محصولات کاندنسر برج تفکیک …………………………………………………………………. 72
62-4: برگه مربوط به مقدار و مشخصات بخار آب تولیدی ………………………………………………………………………………….. 73

فهرست نمودارهاا
38-4: نمودار تغییرات دما در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر ……………………………………………… 58
39-4: تغییرات فشار در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر ………………………………………………………. 58
43-4: تغییرات مقدار K برای آب، پروپان، i_بوتان و n_بوتان در برج تفکیک واحد کت کراکر ………………………….. 60
41-4: تغییزات مقدار چگالی مایع و بخار در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر ………………………. .59
42-4: تغییرات نسبت مولی آب، پروپان، i_بوتان و n_بوتان در برج تفکیک واحد کت کراکر ………………………………. 60
40-4: تغییرات مقدارجریان مایع و بخار در سینی های مختلف برج تفکیک واحد کت کراکر ………………………….. 59
1-5: تغییرات جرم مولکولی و عدد اکتان با تغییر دمای خوراک …………………………………………………………………………. 76
تغییرات جرم مولکولی و عدد اکتان با تغییر قطر رایزر …………………………………………………………………………….. 77 :2-5
3-5: تغییرات جرم مولکولی و عدد اکتان با تغییر طول رایزر …………………………………………………………………………….. 78
4-5: تغییرات جرم مولکولی و عدد اکتان با تغییر دمای راکتور …………………………………………………………………………. 79
5-5: تغییرات جرم مولکولی و عدد اکتان با تغییر درجه فعالیت کاتالیست ……………………………………………………….. 80
6-5: مقایسه داده های تجربی با داده های ناشی از مشابه سازی با
نرم افزار مربوط بهC.C.G کت کراکر پالایشگاه آبادان …………………………………………………………………………………. 81
7-5: مقا یسه داده های تجربی با داده های ناشی از مشابه سازی با
نرام افزار مربوط به L.C.O کت کراکر پالایشگاه آبادان ………………………………………………………………….. 82
8-5: مقایسه داده های تجربی با داده های ناشی از مشابه سازی با

10
2-2-2 قانون اهم و نیروی لورنتز حجمی………………………………………………………………………………..11
2-2-3 قانون آمپر…………………………………………………………………………………………………………………….12
2-2-4 قانون فارادی………………………………………………………………………………………………………………..12
2-2-5 جمع­بندی……………………………………………………………………………………………………………………..13
فصل سوم: بر چند روش تحلیلی در حل معادلات نویر استوکس
3-1 روش تحلیل مقیاسی………………………………………………………………………………………………………………..15
3-2 روش انتگرالی……………………………………………………………………………………………………………………………20
3-3-1 روش تشابهی………………………………………………………………………………………………………………………..23
3-3-2 اثر وجود جریان از طریق دیواره : (دمش و مکش ) …………………………………………………………..25
فصل چهارم: همرفت طبیعی روی صفحه مایل و حل انتگرالی معادلات حاکم
4-1 شرح مساله……………………………………………………………………………………………………………………………….28
4-2 معادلات حاکم………………………………………………………………………………………………………………………….29
4-3 حل انتگرالی معادلات حاکم……………………………………………………………………………………………………32
4-3-1 انتگرال­گیری از معادلات حاکم……………………………………………………………………………………..32
4-3-2 حل معادلات انتگرالی ممنتوم و انرژی…………………………………………………………………………33
4-4 عدد ناسلت ………………………………………………………………………………………………………………………37
4-5 تنش برشی ………………………………………………………………………………………………………………………….38
فصل پنجم: اراﺋﻪ­ی نتایج
5-1 صحت سنجی برنامه کامپیوتری………………………………………………………………………………………………40
5-2 تاثیر تغییرات زاویه سطح ( ) ……………………………………………………………………………………………..42
5-3 تاثیر تغییرات پارامتر مغناطیسی …………………………………………………………………………………..47
5-4 تاثیر تغییرات دامنه نوسان سطح …………………………………………………………………………………..52
5-5 تاثیر تغییرات فرکانس نوسان سطح …………………………………………………………………………………57
5-6 تاثیر تغییرات عدد پرانتل ……………………………………………………………………………………………….62
5-7 تاثیر تغییرات سرعت مکش و دمش به سطح ………………………………………………………………67
فصل ششم: نتیجه­گیری و پیشنهادها
6-1 نتیجه­گیری……………………………………………………………………………………………………………………………….77
6-2 پیشنهادها…………………………………………………………………………………………………………………………………78
فهرست منابع
فهرست شکل­ها
شکل(1-1): هندسه مساله مورد بررسی…………………………………………………………………………………………………………………6
شکل(2-1): هندسه مساله از نمای بالا…………………………………………………………………………………………………………………13
شکل(4-1): هندسه مساله مورد بررسی……………………………………………………………………………………………………………….28
شکل(4-2): شکل لایه مرزی سرعت و حرارت برای سیال با پرانتل بالا…………………………………………………………….34
شکل(4-3): شکل لایه مرزی سرعت و حرارت برای سیال با پرانتل خیلی کم…………………………………………………..35
شکل (5-2-1): تاثیر تغییرات زاویه بر دامنه سرعت……………………………………………………………………………………………42
شکل (5-2-2): تاثیر تغییرات زاویه بر لایه مرزی سرعت……………………………………………………………………………………43
شکل(5-2-3): تاثیر تغییرات زاویه بر تنش برشی محلی…………………………………………………………………………………….43
شکل(5-2-4): تاثیر تغییرات زاویه بر تنش برشی میانگین…………………………………………………………………………………44
شکل(5-2-5): تاثیر تغییرات زاویه بر پروفیل سرعت………………………………………………………………………………………….44
شکل(5-2-6): تاثیر تغییرات زاویه بر لایه مرزی حرارت…………………………………………………………………………………….45
شکل(5-2-7): تاثیر تغییرات زاویه بر عدد ناسلت محلی…………………………………………………………………………………….45

شکل(5-2-8): تاثیر تغییرات زاویه بر عدد ناسلت میانگین…………………………………………………………………………………46
شکل(5-2-9): تاثیر تغییرات زاویه بر پروفیل دما……………………………………………………………………………………………….46
شکل (5-3-1): تاثیر تغییرات پارامتر مغناطیسی بر دامنه سرعت……………………………………………………………………..47
شکل (5-3-2): تاثیر تغییرات پارامتر مغناطیسی بر لایه مرزی سرعت……………………………………………………………..48
شکل (5-3-3): تاثیر تغییرات پارامتر مغناطیسی بر تنش برشی محلی……………………………………………………………..48
شکل (5-3-4): تاثیر تغییرات پارامتر مغناطیسی بر تنش برشی میانگین………………………………………………………….49
شکل (5-3-5): تاثیر تغییرات پارامتر مغناطیسی بر پروفیل سرعت…………………………………………………………………..49
شکل (5-3-6): تاثیر تغییرات پارامتر مغناطیسی بر لایه مرزی حرارت…………………………………………………………….50
شکل (5-3-7): تاثیر تغییرات پارامتر مغناطیسی بر عدد ناسلت محلی……………………………………………………………..50
شکل (5-3-8): تاثیر تغییرات پارامتر مغناطیسی بر عدد ناسلت متوسط…………………………………………………………..51
شکل (5-3-9): تاثیر تغییرات پارامتر مغناطیسی بر پروفیل دما………………………………………………………………………..51
شکل (5-4-1): تاثیر تغییرات دامنه نوسان سطح بر دامنه سرعت……………………………………………………………………..52
شکل (5-4-2): تاثیر تغییرات دامنه نوسان سطح بر لایه مرزی سرعت……………………………………………………………..53
شکل (5-4-3): تاثیر تغییرات دامنه نوسان سطح بر تنش برشی محلی…………………………………………………………….53
شکل (5-4-4): تاثیر تغییرات دامنه نوسان سطح بر تنش برشی متوسط………………………………………………………….54
شکل (5-4-5): تاثیر تغییرات دامنه نوسان سطح بر پروفیل سرعت…………………………………………………………………..54
شکل (5-4-6): تاثیر تغییرات دامنه نوسان سطح بر لایه مرزی حرارت…………………………………………………………….55
شکل (5-4-7): تاثیر تغییرات دامنه نوسان سطح بر عدد ناسلت محلی…………………………………………………………….55
شکل (5-4-8): تاثیر تغییرات دامنه نوسان سطح بر عدد ناسلت متوسط…………………………………………………………..56
شکل (5-4-9): تاثیر تغییرات دامنه نوسان سطح بر پروفیل دما………………………………………………………………………..56
شکل (5-5-1): تاثیر تغییرات فرکانس نوسان سطح بر دامنه سرعت…………………………………………………………………57
شکل (5-5-2): تاثیر تغییرات فرکانس نوسان سطح بر لایه مرزی سرعت…………………………………………………………58
شکل (5-5-3): تاثیر تغییرات فرکانس نوسان سطح بر تنش برشی محلی………………………………………………………..58
شکل (5-5-4): تاثیر تغییرات فرکانس نوسان سطح بر تنش برشی میانگین…………………………………………………….59
شکل (5-5-5): تاثیر تغییرات فرکانس نوسان سطح بر پروفیل سرعت………………………………………………………………59
شکل (5-5-6): تاثیر تغییرات فرکانس نوسان سطح بر لایه مرزی حرارت…………………………………………………………60
شکل (5-5-7): تاثیر تغییرات فرکانس نوسان سطح بر عدد ناسلت محلی…………………………………………………………60
شکل (5-5-8): تاثیر تغییرات فرکانس نوسان سطح بر عدد ناسلت میانگین……………………………………………………..61
شکل (5-5-9): تاثیر تغییرات فرکانس نوسان سطح بر پروفیل دما……………………………………………………………………61
شکل (5-6-1): تاثیر تغییرات عدد پرانتل بر دامنه سرعت………………………………………………………………………………….62
شکل (5-6-2): تاثیر تغییرات عدد پرانتل بر لایه مرزی سرعت………………………………………………………………………….63
شکل (5-6-3): تاثیر تغییرات عدد پرانتل بر تنش برشی محلی…………………………………………………………………………63
شکل (5-6-4): تاثیر تغییرات عدد پرانتل بر تنش برشی میانگین……………………………………………………………………..64
شکل (5-6-5): تاثیر تغییرات عدد پرانتل بر پروفیل سرعت………………………………………………………………………………64
شکل (5-6-6): تاثیر تغییرات عدد پرانتل بر لایه مرزی حرارت…………………………………………………………………………65
شکل (5-6-7): تاثیر تغییرات عدد پرانتل بر عدد ناسلت محلی…………………………………………………………………………65
شکل (5-6-8): تاثیر تغییرات عدد پرانتل بر عدد ناسلت میانگین………………………………………………………………………66
شکل (5-6-9): تاثیر تغییرات عدد پرانتل بر پروفیل دما…………………………………………………………………………………….66
شکل­ (5-7-1): تاثیر تغییرات شدت مکش و دمش بر دامنه سرعت………………………………………………………………….67
شکل­ (5-7-2): تاثیر تغییرات شدت مکش بر لایه مرزی سرعت………………………………………………………………….68
شکل­ (5-7-3): تاثیر تغییرات شدت دمش بر لایه مرزی سرعت……………………………………………………………………..68
شکل­ (5-7-4): تاثیر تغییرات شدت مکش بر تنش برشی محلی……………………………………………………………………..69
شکل­ (5-7-5): تاثیر تغییرات شدت دمش بر تنش برشی محلی……………………………………………………………………..69
شکل­ (5-7-6): تاثیر تغییرات شدت مکش و دمش بر تنش برشی میانگین………………………………………………………70
شکل­ (5-7-7): تاثیر تغییرات شدت مکش بر پروفیل سرعت…………………………………………………………………………..71
شکل­ (5-7-8): تاثیر تغییرات شدت دمش بر پروفیل سرعت…………………………………………………………………………..71
شکل­ (5-7-9): تاثیر تغییرات شدت مکش بر لایه مرزی حرارت……………………………………………………………………..72
شکل­ (5-7-10): تاثیر تغییرات شدت دمش بر لایه مرزی حرارت…………………………………………………………………….72
شکل (5-7-11): تاثیر تغییرات شدت مکش بر عدد ناسلت محلی…………………………………………………………………….73
شکل (5-7-12): تاثیر تغییرات شدت دمش بر عدد ناسلت محلی…………………………………………………………………….73
شکل (5-7-13): تاثیر تغییرات شدت مکش و دمش بر عدد ناسلت میانگین……………………………………………………74
شکل (5-7-14): تاثیر تغییرات شدت مکش بر پروفیل دما………………………………………………………………………………..75
شکل ­(5-7-15): تاثیر تغییرات شدت دمش بر پروفیل دما………………………………………………………………………………..75
فهرست جدول­ها
جدول (5-1): مقایسه عدد ناسلت متوسط برای مقادیر مختلفPr……………………………………………………………………41
جدول (5-2): ناسلت متوسط به ازایPr=0.001……………………………………………………………………………………………….41

2-3 ویژگی­های نانوسیالات.. 15
2-4 روابط حاکم بر خواص نانوسیال. 17
2-4-1 ضریب هدایت حرارتی.. 17
2-4-2 ویسکوزیته نانوسیالات.. 22
2-4-3 سایر خواص نانوسیالات.. 23

فصل سوم: محیط متخلخل
3-1 مقدمه. 25
3-2 توصیف محیط های متخلخل.. 26
3-3 روش های میکروسکوپی و ماکروسکوپی.. 28
3-4 معادلات حاکم در محیط متخلخل.. 33
3-5 جمع بندی.. 38

فصل چهارم: هیدرو دینامیک مغناطیسی
4-1 مقدمه. 40
4-2 هیدرودینامیک مغناطیسی چیست؟. 40
4-3 تاریخچهای از هیدرودینامیک مغناطیسی.. 43
4-4 معادلات حاکم بر الکترودینامیک… 46
4-4-1 میدان الکتریکی و نیروی لورنتز. 46
4-4-2 قانون اهم و نیروی لورنتز حجمی.. 48
4-4-3 قانون آمپر. 50
4-4-4 قانون فارادی.. 51
4-4-5 شکل کاهش یافته ی معادله ی ماکسول در هیدرودینامیک مغناطیسی.. 52

فصل پنجم: معادلات حاکم و شرایط مرزی
5-1 مقدمه. 55
5-2 معادلات حاکم و شرایط مرزی.. 55

فصل ششم: حل معادلات حاکم
6-1 روش حل تشابهی.. 59
6-2 بی بعدسازی معادلات.. 61
6-3 حل معادلات.. 63

فصل هفتم: ارائه نتایج

7-1 مقدمه. 67
7-2 صحت سنجی برنامه ی کامپیوتری.. 67
7-3 بررسی میدان سرعت، دما و غلظت.. 70
7-4 بررسی انتقال حرارت.. 83
7-5 بررسیانتقال جرم. 88

فصل هشتم: نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات
8-1 نتیجه گیری.. 93
8-2 پیشنهادات برای پژوهش های آینده 95

فهرست منابع. 96
پیوست ها 100
فهرست جدول ها
جدول 2-1 : مدل های ارائه شده برای هدایت حرارتی نانوسیال. 18
جدول 2-2: مقدار ضریب برای نانوسیالهای بر پایه سیال آب.. 21
جدول 3-1: تخلخل و نفوذپذیری چند محیط متخلخل.. 31
جدول 4-1: معادلات الکترودینامیک… 52
جدول 4-2: معادلات الکترودینامیک نهایی.. 53
جدول 6- 1: خواص ترموفیزیکی نانوذرات و آب.. 63
فهرست شکل ها
شکل 1- 1: شماتیک مسئله مورد بررسی.. 9
شکل 3-1: یک نمونه محیط متخلخل طبیعی 27
شکل 3-2: یک نمونه محیط متخلخل استفاده شده در کاربردهای صنعتی.. 28
شکل 3-3: حجم معیار اولیه از محیط متخخل اشباع شده 29
شکل 3-4: حجم معیار اولیه در محیط متخلخل.. 30
شکل3-5: حجم کنترل در نظر گرفته شده 34
شکل 6-1: تغییرات پروفیل سرعت در راستای xبر روی صفحه مسطح. 59
شکل 7-1: مقایسه ی پروفیل سرعت در مطالعه ی حاضر و کار مورثی و همکاران. 68
شکل 7-2: مقایسه ی پروفیل دما در مطالعه ی حاضر و کار مورثی و همکاران. 68
شکل 7-3: مقایسه ی پروفیل غلظت در مطالعه ی حاضر و کار مورثی و همکاران. 69
شکل 7-4: مقایسه ی تغییرات عدد ناسلت با عدد بویانسی در مطالعه حاضر و کار مورثی و همکاران. 69
شکل 7-5: مقایسه ی تغییرات عدد شروود با عدد بویانسی در مطالعه حاضر و کار مورثی و همکاران. 70
شکل 7-6: تغییرات پروفیل سرعت با کسر حجمی .. 71
شکل 7-7: تغییرات پروفیل دما با کسر حجمی .. 71
شکل 7-8: تغییرات پروفیل غلظت با کسر حجمی.. 72
شکل 7-9: تغییرات پروفیل سرعت با عدد گراشف و شار جرمی.. 73
شکل 7-10: تغییرات پروفیل دما با عدد گراشف و شار جرمی.. 73
شکل 7-11: تغییرات پروفیل غلظت با عدد گراشف و شار جرمی.. 74
شکل 7-12: تغییرات پروفیل سرعت با عدد هارتمن و شار جرمی.. 75
شکل 7-13: تغییرات پروفیل دما با عدد هاتمن در شارهای جرمی مختلف.. 75
شکل 7-14: تغییرات پروفیل غلظت با عدد هارتمن در شارهای جرمی مختلف.. 76
شکل 7-15: تغییرات پروفیل سرعت با عدد بویانسی N.. 77
شکل 7-16: تغییرات پروفیل دما با عدد بویانسی N.. 77
شکل 7-17 :تغییرات پروفیل غلظت با عدد بویانسی N.. 78
شکل 7-18: تغییرات پروفیل سرعت با عدد سورت و شار جرمی.. 79
شکل 7-19: تغییرات پروفیل دما با عدد سورت و شار جرمی.. 79
شکل 7-20: تغییرات پروفیل غلظت با عدد سورت و شار جرمی.. 80
شکل 7-21: تغییرات پروفیل سرعت با عدد لوئیس در شار جرمی مثبت.. 81
شکل 7-22: تغییرات پروفیل دما با عدد لوئیس در شار جرمی مثبت.. 81
شکل 7-23: تغییرات پروفیل غلظت با عدد لوئیس در شار جرمی مثبت.. 82
شکل 7-24: تغییرات پروفیل غلظت با عدد لوئیس شار جرمی منفی.. 82
شکل 7-25: تغییرات عدد ناسلت با کسر حجمی .. 83
شکل 7-26: تغییرات عدد ناسلت با عدد بویانسی در اعداد گراشف مختلف.. 86
شکل 7-27: تغییرات عدد ناسلت با شار جرمی در اعداد هارتمن مختلف.. 86
شکل 7-28: تغییرات عدد ناسلت با عدد لوئیس در اعداد گراشف مختلف.. 87
شکل 7-29: تغییرات عدد ناسلت با عدد لوئیس در اعداد گراشف مختلف.. 87

12

1-2-1) معرفی سیستم بازیافت حرارت و اثر آن بر سیستم سرویس جانبی

15

1-2-2) معرفی فرآیند شیمیایی

16

1-3) نقش تعیین سطوح بهینه ی بخار سیستم سرویس جانبی در فرآیند كل

16

فصل دوم :
انتخاب نوع توربین ها و ارائه ی معادلات مربوط به تغییر خواص فیزیكی و ترمودینامیكی بخار با تغییرات دما و فشار

22

2-1) بررسی مدلهای مختلف برای انتخاب نوع توربین ها

23

2-2) انتخاب روشهای مناسب برای پیش بینی خواص فیزیكی در شرایط عملیاتی مختلف

24

2-2-1) ارائه ی معادلات برای حالت اشباع

25

2-2-2) ارائه ی معادلات برای حالت فوق داغ

27

فهرست جداول

فهرست اشكال

ی نوشته‌ها

1-4 حل نابجایی پادصفحه ای در صفحه مستطیل شکل 26
الف : صفحه مستطیل شکل با دو لبه گیردار و دو لبه آزاد 28
ب : صفحه مستطیل شکل با هر چهار لبه آزاد 32
ج : صفحه مستطیل شکل با سه لبه گیردار و یک لبه آزاد 34
د : صفحه مستطیل شکل با یک لبه گیردار و سه لبه آزاد 34
2-4 میدان تنش صفحه مستطیل شکل فاقد ترک 35
الف : صفحه مستطیل شکل با دو لبه گیردار و دو لبه آزاد 35
ب : صفحه مستطیل شکل با هر چهار لبه آزاد 36
ج : صفحه مستطیل شکل با سه لبه گیردار و یک لبه آزاد 37
د : صفحه مستطیل شکل با یک لبه گیردار و سه لبه آزاد 38
3-4 معادلات ا­نتگرالی درمحیطهای حاوی ترک 38
الف : صفحه مستطیل شکل با دو لبه گیردار و دو لبه آزاد 42
ب : صفحه مستطیل شکل با هر چهار لبه آزاد 44
ج : صفحه مستطیل شکل با سه لبه گیردار و یک لبه آزاد 44
د : صفحه مستطیل شکل با یک لبه گیردار و سه لبه آزاد 44
4-4 محاسبه ضریب شدت تنش در ترک و تنش محیطی بی بعد در حفره 45
1-4-4 ترک لبه ای 48
2-4-4 ترک احاطه شده در محیط 49
5-4 حل عددی معادلات انتگرالی تکین از نوع کوشی 51
1-5-4 حل جامع معادلات انتگرا­لی تکین 54
6-4 مثال های عددی و نتایج 65
مثال (1) : یک ترک مستقیم احاطه شده 66
مثال (2) : یک ترک مستقیم و موازی با لبه های بالا و پایین صفحه 67

مثال (3) : دو ترک مستقیم احاطه شده با یک حفره بیضوی واقع در بین ترکها 68
مثال (4) : یک ترک احاطه شده و یک ترک لبه ای به همراه یک حفره بیضوی 74
فصل 5–بحث و نتیجه گیری 81
پیشنهادات برای کار های آتی 83
پیوست (الف) 84
پیوست (ب) 86
پیوست (پ) 93
مراجع 98
فهرست شکلها
شکل 1-3 : نمایش نابجائی پادصفحه ای در صفحه مستطیل شکل
شکل 2-3 : شکل شماتیک یک صفحه مستطیل شکل با یک ترک منحنی
شکل 1-3-4 : نمایش ترک با شکل دلخواه در محیط الاستیک
شکل 1-4-4 : نمایش مختصات محلی در نوک ترک
شکل 1-6-4 : نمودار تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب طول بی بعد شده ترک
برای صفحه مستطیل شکل با شرایط مرزی (a) و © و(d)
شکل 2-6-4 : نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب طول بی بعد شده ترک
برای صفحه مستطیل شکل با شرط مرزی (b)
شکل 3-6-4: نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد برحسب طول بی بعد شده ترک برای صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک تضعیف شده توسط دو ترک مستقیم و یک حفره بیضوی با شرایط مرزی (a) و © و (d)
شکل 4-6-4: نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد برحسب طول بی بعد شده ترک برای صفحه مستطیل شکل ایزوتروپیک تضعیف شده توسط دو ترک مستقیم و یک حفره بیضوی با شرایط مرزی (a) و © و (d)
شکل 5-6-4 : نمودارهای تغییرات تنش محیطی بی بعد در نقاط مختلف حفره برای صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک با شرایط مرزی (a) و © و (d)
شکل 6-6-4 : نمودارهای تغییرات تنش محیطی بی بعد در نقاط مختلف حفره برای صفحه مستطیل شکل ایزوتروپیک با شرایط مرزی (a) و © و (d
شکل 7-6-4 : نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب فاصله بی بعد برای صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک وایزوتروپیک با هر چهار لبه آزاد (شرط مرزی b)
شکل 8-6-4 : نمودار های تغییرات تنش محیطی بی بعد در نقاط مختلف حفره برای صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک و ایزوتروپیک با هر چهار لبه آزاد (شرط مرزی b)
شکل 9-6-4 : نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب طول بی بعد ترک احاطه شده در محیط برای صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک با شرایط مرزی (a) و © و (d)
شکل 10-6-4 : نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب طول بی بعد ترک، برای نوک پایینی ترک لبه ای در صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک با شرایط مرزی (a) و © و (d)
شکل 11-6-4 : نمودار تغییرات تنش محیطی بی بعد در نقاط مختلف حفره برای صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک با شرایط مرزی (a) و © و (d)
شکل 12-6-4 : نمودار تغییرات تنش محیطی بی بعد در نقاط مختلف حفره برای صفحه مستطیل شکل ایزوتروپیک با شرایط مرزی (a) و © و (d)
شکل 13-6-4 : نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب طول بی بعد ترک احاطه شده در محیط برای صفحه مستطیل شکل ایزوتروپیک با شرایط مرزی (a) و © و (d)
شکل 14-6-4 : نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب طول بی بعد ترک لبه ای برای صفحه مستطیل شکل ایزوتروپیک با شرایط مرزی (a) و © و (d)
شکل 1-پ : نمایش اصل باکنر
شکل 2-پ : نمایش یک نابجائی در یک محیط دلخوا
چکیده:
در ابتدا حل نابجایی پاد صفحه ای از نوع ولترا در یک صفحه مستطیل شکل با طول و عرض محدود و شرایط مرزی مختلف توسط روش جداسازی متغیر ها بدست می آید. سپس تکنیک نابجایی توزیع شده برای بدست آوردن معادلات انتگرالی مربوط به صفحه مستطیل شکل تضعیف شده توسط انواع ترک ها و حفره ها تحت بار گذاری پاد صفحه ای به کار برده می شود. بکمک اصل باکنر اثر بارگذاری خارجی در مرزهای محیط روی سطوح ترک و مرزهای حفره بدست می آیند که بکمک آن ترمهای بیرون انتگرال معادلات انتگرالی مشخص می شوند. کرنل این معادلات دارای تکینگی از نوع تکینگی کوشی هستند که به شکل عددی و با استفاده از روش عددی موجود در مراجع موجود حل می شوند. با حل این معادلات دانسیته نابجایی بدست آمده و ضریب شدت تنش در نوک ترکها و تنش محیطی بی بعد روی حفره ها محاسبه می گردند. چندین مثال برای مشخص کردن اعتبار وکاربرد فرآیند بکار رفته حل می شوند.