شماره راهنما :
1307 دكتري
پديد آورنده :
كريمي، فرهاد
عنوان :
مطالعه آزمايشگاهي هيدروديناميك نانوذرات در يك بستر سيال مجهز به ميدان مغناطيسي
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ط، ۱۰۵ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مسعود حق شناس فرد، رحمت ستوده قره باغ
استاد مشاور :
نويد مستوفي
توصيفگر ها :
هيدروديناميك , ميدان مغناطيسي , بستر سيال
استاد داور :
نسرين اعتصامي، محمدصادق حاتمي پور، محمود اشرفي زاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/10/26
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
كد ايرانداك :
ID1307 دكتري
چكيده فارسي :
چکیده نانوذرات همواره به صورت كلوخه در دسترس قرار دارند كه تحت تأثیر نیروهاي محیطی تغییر شکل و اندازه پیدا میكنند كلوخههاي نانوذرات بسیار متخلخل هستند و این تخلخل موجب سیالیت حبابی نانوذرات در بسیاري از موارد می شود در این تحقیق كیفیت سیالیت بستر حبابی كلوخه ها با استفاده از میدان مغناطیس و لرزش بطور همزمان بهبود پیدا كرد نوسان هاي فشار اندازه گیري و به كمک روشهایی در حوزه فركانس و نمودار هاي تکرار و تحلیل هاي كمی آن مورد ب ررسی قرار گرفتند تحلیل نمودار طیف فركانس نشان داد كه لرزش دیواره یک سیگنال قدرتمند متناوب با فركانس 001 هرتز ایجاد مینماید مقایسه نمودارهاي تکرار قبل و بعد فعال شدن میدان نیز نشان داد نواحی سفید این نمودار ها كوچکتر می شود كه به توسعه ساختار مزو با افزایش تعداد كلوخه ها و حباب هاي كوچک تعبیر شد انتقال وضعیت تعادلی بستر سیال از حالت بدون میدان تا با میدان توسط پارامتر قطعیت رصد شد و مشخص شد آن هنگام كه نانوذرات اكسید آهن در بستر وجود دارد زمان انتقال به حالت تعادل جدید كوتاه تر است همچنین قطعیت سیگنال فیلتر شده از فركانس لرزش بستر روند نزولی طی می كند كاهش میزان قطعیت با فعال شدن میدان بدلیل افزایش پدیده هاي غیرتناوبی و در نتیجه پیشروي به سمت سیالیت ذره اي كلوخه ها در بستر سیال است تحلیل كمی نمودارهاي تکرار و آنالیز موجک براي تعیین محدوده فركانسی ساختارهاي بستر ماكرو مزو و میکرو بکار رفت این روش مستقل از حضور یا عدم حضور میدان نتایج مشابه اي در تعیین محدوده فركانسی ساختارهاي بستر بدست داد مقایسه قطعیت اجزا سیگنال قبل و بعد از فعال شدن میدان نشان داد با فعال شدن میدان خرد شدن كلوخه ها سریعتر از ت شکیل مجدد آن ها از كلوخه هاي كوچکتر اتفاق می افتد تحلیل طیف فركانس و انرژي ساختارهاي معین شده نتایج تحلیل قطعیت را تائید كرد ج
چكيده انگليسي :
105 Abstract Fluidization quality of beds containing alumina and iron oxide nanoparticles in the agglomerate bubbling fluidization ABF was improved by applying a combination of vibration and magnetic field Pressure fluctuations were measured and analyzed by fast Fourier transform FFT recurrence plot RP and recurrence quantitative analysis RQA Results of FFT showed that the wall vibration creates a periodic signal at 100 Hz which is not originated from the bed hydrodynamics RP of pressure fluctuations before and after applying the assisting forces showed that the white areas in the plot decrease in size which indicates an increase in the contribution of meso structures such as agglomerates and small bubbles The transition in the equilibrium bed hydrodynamics between the condition in which assisting forces are not applied and condition in which they are applied was tracked It was shown by the determinism of pressure fluctuations that when the iron oxide nanoparticles exist alongside with alumina nanoparticles this transition to the new equilibrium condition was reached in a shorter time Determinism of pressure fluctuation of beds containing iron oxide decreased after applying the assisting forces This trend confirms that large bubbles start to disappear and become substituted by smaller structures when magnetic field is applied to the bed In this condition the interphase contact efficiency increases and the bed becomes closer to the agglomerate particle fluidization APF regime Recurrence quantification analysis RQA and wavelet transform were used to determine the frequency range of various flow structures in the bed at three scales macro meso and micro scales Comparing the determinisms of sub signals with and without of the external field showed that in the presence of magnetic field breakage of larger agglomerates occurs faster than re agglomeration of small agglomerates into larger ones Power spectral density function PSDF of the pressure fluctuations showed that when the external magnetic field is applied the power and the frequency range of the pressure signal of macro structures do not change noticeably However the power of meso structures signal increases and its frequency range is widened toward higher frequencies which confirm that the number of small bubbles and agglomerates are increased in the bed Also the PSDF analysis showed that applying the external field significantly increase the share of the meso structures in the bed which confirmed the RQA results Keywords nanoparticle Fluidized bed magnetic field pressure fluctuations recurrence quantification analysis wavelet transform
استاد راهنما :
مسعود حق شناس فرد، رحمت ستوده قره باغ
استاد مشاور :
نويد مستوفي
استاد داور :
نسرين اعتصامي، محمدصادق حاتمي پور، محمود اشرفي زاده
