• و گاز پرداخته است.این حالت معمولا با فاصله حدودی 100D از خروجی شیرهای فشار شکن انشعاب خطوط تغذیه شهری از مسیرهای IGAT اتفاق می افتد که به دلیل افت فشار و کاهش سرعت در طی دو مرحله دمای سیال کاهش یافته و اختلاف دمایی مابین گاز و محیط افزایش می یابد.
• برای شبیه سازی موضوع فوق از سیال متان جهت مدل سازی عددی استفاده شده است.بطوریکه در ابتدا ضمن مدل سازی شرایط فلومیتر به صورت لوله مستقیم با جریان توسعه یافته آرام دما و سرعت، ضمن لحاظ نمودن تاثیر پروفیل دما بر روی خواص فیزیکی سیال، حل Fluent صورت پذیرفته با نتایج حل تحلیلی مقایسه گردیده است.سپس با بهره گرفتن از هندسه مساله و معادله پیشروی صوت در فضا،فرمول تحلیلی لازم جهت محاسبه زمان رفت و برگشت مابین ترانسدیسرها بدست آمده و این زمانها در فرمول تجاری موجود در پردازشگر فلو میتر جایگذاری می شود.لذا میزان افزایش خطا در اثر افزایش گرادیان شعاعی دما در این حالت قابل محاسبه خواهد شد.

مقدمه
حواس آدمی شامل حس‌های بینایی، بویایی، شنوایی، چشایی و لامسه نقش تعیین کننده ای در زندگی او دارند. از بین این حس‌ها بینایی و شنوایی در فواصل دور نیز کار می کنند ولی سه حس دیگر این قابلیت را ندارند. اما در زیر آب شرایط فرق می کند، اجسام در فواصل دور زیر آب قابل دیدن نیستند ولی امواج در زیر آب قابل شنیدن هستند و در فواصل دور منتقل می شوند. تحقیقات نشان داده است که وال ها و دلفین ها در زیر آب از امواج مافوق صوت برای ردیابی مسیر و رسیدن به هدف و برقراری ارتباط استفاده می کنند.
امواج التراسونیک برای اولین بار در هنگام جنگ جهانی اول در ساخت ترانسدیوسرهای زیرآبی به کار رفت. در سال 1912 پس از برخورد کشتی تایتانیک با کوه یخ و غرق شدن آن تحقیقات به سرعت به این نتیجه رسید که در فرکانس های بالا رزولوشن ردیابی کوه یخ بیشتر می شود که این منجر به استفاده از امواج با فرکانس های بالاتر از صوت شد و زمینه را برای اولین بار کار آقای لنجوین[1] که پدر امواج التراسونیک شناخته می شود، فراهم کرد. این کار تحقیقاتی در خلال جنگ جهانی اول با همکاری مشترک کشورهای انگلستان و فرانسه برای ردیابی زیردریایی ها انجام شد. فعالیت های آزمایشگاهی این پروژه و تست های آن توسط آقای لنجوین انجام شد. او بعدها تست‌هایی با محدوده ردیابی بالا در حدود 2 کیلومتر انجام داد. با بهره گرفتن از کریستال کوارتز برای ساخت ترانسدیوسر محدوده ردیابی تا 6 کیلومتر هم توسعه داده شد. پس از این اختراع پیشرفت‌های حاصل شده در زمینه التراسونیک محدود به زیردریایی ها نشد و به سرعت چندین و چند کاربرد صنعتی و تجاری التراسونیک ابداع شد.
استفاده از روش زمان عبور التراسونیک برای دبی سنجی بر اساس اختلاف سرعت صوت در راستای جریان و خلاف جهت جریان می باشد. این روش سرعت متوسطی برای طول مسیر صوتی معین می دهد. برای تبدیل این سرعت مسیر به سرعت متوسط جریان در تمام سطح مقطع جریان، لازم است تا شناختی مناسب از پروفیل سرعت جریان وجود داشته باشد. هدف این پروژه به بررسی تأثیر گرادیان شعاعی دما بر مقدار سرعت به دست آمده به کمک این روش است.
بدیهی است ساده سازی های انجام شده در رابطه 1 تنها برای تخمین کلی جریان مفید است. در جریان آرام عملاً در نظر گرفتن پروفیل سرعت یکنواخت خطای زیادی ایجاد می کند. از سوی دیگر در کار حاضر بررسی میدان دما مسأله اصلی می باشد که باید در تخمین زمان عبور سیگنال در نظر گرفته شود. تغییر دما سبب تغییر ویسکوزیته سیال می شود و به نوبه خود سبب تغییر پروفیل سرعت از پروفیل سرعت سهمی هاگن-پوازیه می شود. به همین دلیل در این کار برای در نظر گرفتن تأثیر تغییر ویسکوزیته سیال با دما بر میدان جریان از شبیه سازی عددی استفاده می شود. البته می توان برای ارزیابی جواب ها در نمونه مسأله ای از تأثیر گرادیان دما بر ویسکوزیته صرف نظر کرد و پاسخ های حل عددی را صحه گذاری کرد.
با توجه به این مقدمه پیشنهاد می شود در کار حاضر میدان جریان و دما در شرایط زیر بررسی گردد.
کار مشابهی که به این روش انجام شده است در مرجع [2] آمده است. این رساله شامل سه بخش اصلی می‌باشد، دینامیک سیالات، آکوستیک و برهم‌کنش بین این دو بخش. در این کار شبیه‌سازی عددی و اندازه‌گیری‌های منحنی دبی سنجی التراسونیک برای هندسه های مختلف آورده شده است. شبیه سازی

 عددی دبی‌سنجی التراسونیک می‌تواند در فرایندی دو مرحله‌ای انجام شود.

1- شبیه سازی میدان جریان درون دبی سنج با بهره گرفتن از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی تجاری
2- شبیه سازی پیش روی صوت در دبی سنج به کمک روابط سرعت صوت در جریان
1-1- دبی سنج ها
انواع گوناگونی از دبی سنج ها وجود دارد. انواع قوانیین فیزیکی مربوط به حرکت سیال در کانال برای اندازه گیری دبی سیال استفاده شده است. این روش ها عبارتند از:
روش های مکانیک که سیال را به بخش هایی با مقدار مشخص تقسیم می کنند (ابزارهای اندازه گیری جابجایی مثبت)
اندازه گیری های فشاری (ابزارهای اختلاف فشار)
برهم کنش میدان های الکترومغناطیس یا صوتی با سیال در جریان (دبی سنج های الکترومغناطیس و زمان عبور التراسونیک)

1-1مقدمه
ستون باكسی مركب ، پر شده با بتن (CFT) به طور روزافزون بعنوان یک ستون یا تیر ستون در سازه‌های بادبندی شده ویا قاب‌های خمشیمورد استفاده قرار می‌گیرد. با بهره گرفتن از مقاطع سرد نوردشده دایره‌ای یا مستطیلی مربعی در ساختمان‌های مختلف با بتنهای پیش تنیده یا درجا ریخته شده در سراسر جهان مرسوم گردیده است، این سازه‌ها با مقاطعی با ابعاد بالا و درجا ریخته شده در ستون‌های اصلی كه باید در برابر نیروهای لرزه‌ای مقاوم باشد در ساختمان‌های چند طبقه بادبندی شده و قاب‌های خمشی استفاده شده است. ستون‌های باكسی پرشده با بتن از پلیت جوش شده به هم درست شده‌اند و در ساختمان‌های بلند جهان با ستون‌های دایره‌ای از لوله‌ها استفاده شده است. در مجموع در ژاپن از این روش برای ستون‌های پل به طور معمول استفاده می‌شود. ]3[
اعضای پرشده با بتن در سازه‌ها یكسری نتایج خوب با مقاطع متعادل ازفولاد، بتن مسلح، و یا فولاد مسلح شده با بتن دارد. وقتی از قاب‌های مركب از فولاد و بتن شامل مقاطع I شكل در تیرهای اصلی كه به صورت مربعی مسطتیلی یا دایره‌ای قاب شده‌اند كه این قاب‌ها به طور كامل یا بخشی از آن یا اتصالات آنها گیردار شده‌اند،CFTها باعث یكنواختی عالی و مقاومت زیاد در برابر لرزه در جهت عمود برهم و تناسب خوب برای مقاومت برابر خمش یكطرفه به همراه بار محوری می‌شود.برای طراحی لرزه‌ایCFTها دربخش مقاوم در خمش قاب‌ها نسبت (مقاومت بر وزن) را بسیار بالا می‌برد وبدلیل محبوس‌بودن بتن و بادبندی ممتد، باكس‌های نواری با نسیت بالای (مقاومت بر وزن) از ستون‌های باكسی، باعث تأخیر در كمانش موضعی در آن می‌شود، رفتار استهلاكی تصحیح شده، در مقایسه با قاب‌های فولادی معمولی مشهود می‌باشد و افزایش شكل‌پذیری و سختی فولاد در بیرون محیطی كه بطور مؤثر در مقاومت خمشی به خوبی كشش و فشار محوری بطوراجرای عمل می‌كند، قرار می‌گیرد در حالی كه فرم‌های‌های بتنی بعنوان یک هسته كمكی بسیار عالی به مقاومت در برابر بارهای فشاری خواهد کرد.
باكس‌های فولادی همچون قاب در سازه عمل می‌كنند و اجرای آنها می‌تواند برای سازه‌های چندطبقه ارجع باشد چون در آنها هزینه كارگری و مصالح را کاهش خواهد داد. هزینه تمام شده اعضا كمتر از هزینه فولاد و به سختی با بتن مسلح بر پایه (مقاومت برهزینه)برابری می‌كند.
تحقیقات اخیر استفاده از بتن مقاومت بالا و یا فولاد با بتن مقاومت بالا رابا موفقیت بیشتری ا نشان داده است]8-12[. با بهره گرفتن از بتن مقاومت بالا، CFTها در هر فوت مربع قویتر از ستون‌های بتنی مسلح معمولی هستند. با این روش قاب‌هایی كوچكتر و سبكتر روی فونداسیون ساخته خواهد شد.
در نیروهای لرزه‌ای، پاسخ سیکلی ستون‌های CFT و اتصالات بوجود آمده در آنها یک منحنی هیسترزیس كامل با جذب انرژی قابل توجه را نشان می‌دهد]4-6-13-14[. كاهش قدرت و سختی در این مرحله خصوصاً برای ستون‌های CFT كه در آن بتن حكمفرما است، اتفاق می‌افتد]6-15-16[. ترجیح داده می‌شود كه این كاهش بصورت تدریجی و متوسط باشد، خصوصاً برای مصالح نرمال این مهم است. به دلیل سودمندی آن، مقداری از پروژه‌های تحقیقی در حال پیشرفت در سراسر جهان شامل رفتار لرزه‌ای ستون‌های CFT در شروع آن از آمریكا و ژاپن در بخش علوم پایه ملی آمریكا و برنامه‌‌های همكاری تحقیقاتی ژاپن، بر روی ساختمان‌های چندگانه و مركب بوده است. شكل (1-1) پلان یک ساختمان كه با قاب‌های CFT در این برنامه تحقیقاتی مرتب شده است. استفاده از ستون‌های CFT در چند دهانه در تمام جهت‌های اصلی از كم به زیاد در سازه باعث افزایش ظرفیت ستون‌های CFT در حین لرزه برای هر دو جهت قاب‌ها می‌شود.
خرابی CFT‌ها بستگی به نسبت و مقاومت كم یا متوسط بتنی ندارد وبطور عادی در تركیبی ازجاری‌شدن و كمانش محلی فولاد، شكست بتن، و كمانش خمشی اعضاء همچون یک كمانش كلی اتفاق می‌افتد و این به اندازه کافی مهم است چرا که رفتار شكل‌‌پذیر بطور كلی از آن منتج می‌شود، صرفنظر از آنچه مصالح فلزی یا بتنی در ابتدا بصورت غیرالاستیک باشد.
خرابی ستون‌های باكسی جداره نازك (CFTها با باكس و داشتن جداره ای كه آن بزرگتر از 60 باشد) یا CFT‌هایی با بتنی مقاومت بالا ترجیح به كمانش محلی باكس فولادی تركیب شده با یک تخریب برشی بتن دارد]8[. در حالیكه باكس فولادی كمك می‌كند خرابی برشی در بتن تأخیر بیافتد]10[، این مد خرابی ترد تر ازبقیه می‌باشد. براساس ضوابط[1]SSRC،[2]AISC ]21[، و برای طراحی لرزه‌ای،]21[ [3]NEHRP، برای CFT‌ها در سراسر جهان، اخیراً محدوده جاری‌شدن بالای فولاد، حدود380 مگا پاسکال پیشنهاد شده وبتن بامحدوده مقاومت55 مگا پاسکال و محدوده باكس نواری، بطوری كه مطمئن باشیم به جاری‌شدن کلی نمی‌رسیم و در ابتداخرابی بصورت كمانش محلی یا خوردشدن بتن صورت بگیرد.
نسبت پواسون اولیه بتن (تقریباً 15/0 تا 25/0) كمتر از فولاد (3/0 تقریبی) می‌باشد]23[. بنابراین در ابتدا بتن در ستون CFT محبوس می‌باشد. گسترش خورد شده گی بتن سریعتر از باكس فولادی خواهد بودودر تراز بارگذاری بالاتر بطور بهتری با هم منسجم می‌شوند. مقاطع دایره‌ای به طور مؤثری می‌تواند تنش پیرامونی را به فشارهای جانبی اعمال شده روی بتن را پخش کنند]24[، اما طرف صاف مقطع مربع مستطیل، باعث فشار نفوذی كمتری می‌شود تا بتن بطور مجدد گسترش كرنشی داشته باشد. در كناره باكس‌های مربع مستطیل پخش بار اصلی باعث محبوس‌بودن بتن می‌شود، و تأثیر آن روی مقاومت ناچیز است، اگرچه CFT شكل‌پذیری بالاتری دارد. رفتار CFT بارگذاری شده اغلب متأثر از همین محبوس‌شدگی است ]7[، بارگذاری بتن تنها ترجیحا از بارگذاری با فولاد بتن با هم،تراز بار كمتری دارد.برعكس آن، بارگذاری فولاد، به تنهایی، با اتصال تیرهای اصلی بطور ساده منجر به اصطكاك موضعی شود. اما بتن محصور تا زمانی که بارهای اصلی اعمال شود وارد عمل نمی‌گردد. در یكی از مراجع در همین زمینه‌ كه كاركرد یا عملكرد فقط یكی از مصالح، از بارگذاری بحث شده است]8-10-23[.

سختی اولیه ستون باكسی فلزی پرشده با بتن تحت بار فشاری محوری توسط هسته بتنی كاملاً پیچیده شده است و به واكنش بین دو مصالح بستگی دارد. 

ضوابط ]21 SSRC [یک مدول الاستیک تعریف شده را پیشنهاد می‌كند كه مجموعی از مدول الاستیسیته برای فولاد بتن می‌باشد. روی مدولاولیه بتنجهتبه حساب‌آوردن خزش و شكست كششی یک فاكتور كاهش‌دهنده 4/ 0 اعمال می‌كنیم.این پیشنهاد طراحی تنظیم شده است از طرف مراجعی مانند،]21 AISC [می‌باشد اما بعضی از محققین پیشنهاد جمع مجزا سختی هر مصالح را دارندکه بطور كلی با تجربیات بهتر همخوانی دارد و بنابراین برای سختی محوری اولیه در یک آنالیز خطی به غیرخطی مناسب‌تر است]25[،این رفتار پایدار CFT‌ها در این مرجع بطور مختصر آمده است]26[.

تحقیقات تجربی قابل توضیح بر روی مقاومت محوری CFTها انجام شدهکه در آن از نسبت و مقاومت مصالح و های زیادی استفاده شده است. یک نمونه از تست یكنواختی روی CFTهای دایره‌ای ممكن است درپیدا شود. مقاومت محوری مقاطع مربعی CFTها در مرجع بحث شده است]7-11-23-27-30[.
1-3مقاومت خمشی و سختی
برای ستون باكسی پرشده از بتن تحت خمش و برش، بخش بزرگی از سختی و مقاومت توسط فولاد پیرامون مقطع پخش می‌شود، كه در كل این مصالح بیشترین تأثیر را می گذارند. تیرهای CFT وقتی در خمش یكنواخت بارگذاری شده باشد بطور عالی نشان‌دهنده شكل‌پذیری اولیه به خرابی می‌باشند.تیرها با ظرفیت نرمال مقاومت مصالح و بطور نسبی باكسی قوی بطور معمولی در یک تركیب از جاری‌شدن فولاد در كشش، كمانش باكس فولاد در فشار، خوردشدن بتنی در فشار و سرانجام پارگی فولاد باكس در كشش به خرابی می‌رسند. تعداد محدود تست‌های انجام شده روی CFTها در زیر بار خالص خمشی به عنوان یک ستون بوده است.
-5مقاومت پیچشی و سختی
تعداد کمی تست تحت بارگذاری پیچشی انجام شده است. در آزمایشات محدود شده به ستون‌هایی که تحت بار یکنواخت پیچشی بخوبی انجام گرفته شد. تویب فلزی بتنهایی رفتار نسبتا خوبی در برابر پیچش دارد. خرابی پیچشی در ستون‌های CFTبصورت مشخص و ناگهانی نمی‌باشد، اما توسط یک افزایش بزرگ درچرخش پیچشی طی یکلنگر نسبتا ثابت مشخص گردیده است.
خرابی بدلیل ترکیبی از ترک‌های مارپیچی در بتن و جاری شدن کششی فولاد صورت می‌گیرد.
تأثیر بار محوری بر پیچش بیشترین بخش خسارت به ستون را دارد، اگرچه در صورت افزایش بار محوری به اندازه 1. 5 برابر بار حدی محوری افزایش کوچکی در مقاومت پیچشی عضو ایجاد می‌شود. سختی پیچشی اولیه ستون‌های CFTبطور معمول از تیوب فلزی نشئت می‌گیرد. ]47[

ل اول
کلیات
1-1- فرهنگ غالب ساخت و ساز شالوده در منطقه مورد تحقیق
در این بخش به استناد تصویر هائی که در بازدیدهای محلی از ساخت و ساز مرسوم در روستاهای کشور ثبت شده است، فرهنگ موجود در این زمینه را به بحث میگذاریم (با تکیه بر اجرای فونداسیون و شالوده). این تصاویر از مناطقی گرفته شده است که پروژه حاضر قصد دارد روش جایگزینی برای اجرای شالوده در این مناطق پیشنهاد و بررسی کند.
الف- سنگدانه های مصرفی برای بتن
طبق آئین نامه بتن ایران به کار بردن سنگدانه های با اندازه بزرگتر از 38 میلیمتر در بتن توصیه نمی شود (تبصره 2 بند 3-4-4- آبا). لکن در برخی موارد مشاهده شده است که در دانه بندی سنگدانه های مورد استفاده در بتن شالوده ها ب ه علت عدم کنترل و آگاهی مجریان، سنگدانه هائی با اندازه تا 50 میلیمتر هم استفاده شده است که در تصویر ذیل نمونه ای از این موارد به تصویر کشیده شده است.
با توجه تاکید آئین نامه بتن ایران بر استفاده از سنگدانه های با کیفیت که منجر به تولید بتن مقاوم و پایا گردد، و با وجود آئین نامه های مختلف بین المللی نظیر ASTM و همچنین آئین نامه های داخلی برای کنترل و اس تفاده از دانه بندی و کیفیت مناسب سنگدانه های مصرفی، استفاده از دانه بندی نظیر آنچه در شکل ذیل مشاهده میشود در ساخت بتن شایسته به نظر نمی رسد.
با توجه به اینکه در تعیین دانه بندی استاندارد فرض بر این است که سنگدان ها شکلی نزدیک به یک کره منظم دارند ، و از طرفی تاثیر زیاد شکل سنگدانه بر خواص فیزیکی بتن تازه و سخت شده، آئین نامه ها استفاده از سنگدانه ها ئی با شکل کشید ه و یا به صورت ورقی (سوزنی و پولکی ) را محدود کرده اند . لکن در ساخت و ساز های متداول در روستاهای کشورمان هنوز مشاهده میشود که مقدار این نوع سنگدانه غیر استاندارد در دانه بندی سنگدانه های مورد استفاده برای بتن ریزی زیاد است.
طبق آئین نامه بتن ایران میزان دانه های رد شده از الک 200 (0/075 میلیمتر) نباید بیشتر از 5 درصد باشد و اگر این دانه ها از جنس رس باشد این مقدار باید به 3 درصد وزن کل سنگدانه ها محدود گردد . در اغلب سنگدانه های مصرفی در بتن وجود خاك و گرد های سنگ که از الک 200 عبور میکنند به چشم میخورد . در روستاهای کشور سنگدانه های مصرفی اغلب دارای مقادیر زیاد خاك و دانه های بسیار ریز می باشد که این موضوع

 علاوه بر کاهش مق اومت بتن سخت شده، خواص بتن تازه را به شدت تحت تاثیر قرار داده و بتن حاصل به علت کاهش کارائی خوب متراکم نمی گردد.

قیمت : 14700 تومان

—-

پشتیبانی سایت :       

*         parsavahedi.t@gmail.com

با ی بر مقالات كه در مورد فراصوت در نساجی كار شده به نتایج مثبتی در زمینه ی فراصوت در بهبود رنگرزی، رنگبری، انتقال جرم، تكمیل نساجی، شستشوی منسوج نساجی، سفیدگری و مرسریزاسیون رسیدیم در فصل 1 ما به بررسی مفهوم و مبانی فراصوت و كاربردهای آن در صنایع مختلف می پردازیم و در فصل 2 اختصاصاً به كاربرد فراصوت در فرایندهای نساجی پرداختیم و ی بر مقالات انجام شده در این زمینه و در فصل 3 به نتایج بررسی كاربرد فراصوت در فرایندهای نساجی پرداخته شده است .
مقدمه
در طی 20 سال اخیر پیشرفت های زیادی در دنیا راجع به كاربرد فراصوت در صنایع مختلف و به ویژه فرایندهای مختلف نساجی مثل رنگرزی، شستشو، رنگبری، سفیدگری و… روی الیاف طبیعی و مصنوعی صورت گرفته است در دهه های اخیر فراصوت به عنوان یک مكان مهم در پروسه های صنعتی مختلف و در زمینه هایی مانند پزشكی (مثل سونوگرافی) تثبیت شده و فراصوت تغییر اساسی در محافظت محیط زیست به وجود آورده است.
به طور كلی نشان داده شده استفاده از فراصوت در پروسه های نساجی اثر بهینه سازی داشته و سبب كم شدن زمان عملیات و افزایش سرعت پروسه هایی مثل رنگرزی در نساجی شده است و همین طور ذخیره سازی و صرفه جویی در میزان انرژی مصرفی و آب و بهبود انتقال جرم در خلل و فرج داخلی میانی و جانبی منسوجات نساجی شده و افزایش تمییزی در شستشو و همینطور بهبود سفیدی در سفیدگری كالای نساجی و افزایش سرعت در عملیات مرسریزاسیون شده است و می توان بیان كرد كه پدیده ی مافوق صوت به صورت یک تكنولوژی برای امروز درآمده است و تحقیقات و آزمایشات زیادی در این زمینه انجام و به نتایج مثبتی در این زمینه رسیده شده است .
اثرات شیمیایی و زیست‌شناختی (بیولوژیكی) فراصوت ابتدا توسط Loomis مربوط به سال 1927 گزارش شدند. محدوده‌ی فركانسهای فراصوت تقریباً KHz18 تا MHz10 است كه ما فوق شنوایی انسان است در عمل سه رنج از فركانس‌ها گزارش شده‌اند برای سه كاربرد متمایز از فراصوت: فراصوت با فركانس پایین یا مرسوم (KHz100-20): فراصوت با فركانس متوسط (300-1000KHZ)، و فراصوت بافركانس بالا (MHZ 10-2) فراصوت ملزم به داشتن یک واسطه با خواص الاستیكی جهت تكثیر می‌باشند [1].
خیلی شبیه موج‌های الكترومغناطیسی، موج‌های فراصوتی متمركز می‌شوند، منعكس می‌شوند و می‌شكنند. بهرحال موج‌های الكترومغناطیسی غیر مشابه آنها نیاز دارند به یک واسط با خواص الاستیک برای انتشار. انرژی صوتی یک انرژی مكانیكی است و توسط مولكولها جذب نشده است[1].
فراصوت اثرات شیمیایی تولید می‌كند از طریق چندین مكانیزم فیزیكی مختلف و مهمترین جریان صوتی غیر خطی برای سونوشیمی حفره‌سازی (cavitaiton) است.
حفره‌سازی، شكل‌گیری حبابهای ریز پر شده از گاز یا حفره سازی در یک مایع است، رشدشان و تحت شرایط مناسب متلاشی شدن انفجاری است [1].
حفره‌ها در طی گسترش یک سیكل موج صوتی با شدت كافی تولید می‌شوند.واژه‌ی لغوی صوت به معنای عبور ارتعاشات از بین مواد انتقال دهنده است كه این مواد می‌توانند جامد، مایع و یا گاز باشند (2).
1-2 تولید موج صوتی:
موج صوتی زمانی تولید می‌شود كه یک جابه‌جایی تكی یا مكرر در مواد انتقال دهنده رخ دهد مثل ایجاد ارتعاشات یا ایجاد پدیده‌ی شوك. صدایی كه در اثر جابه‌جایی هوا در بلندگو ایجاد شود مثال بارزی از پدیده‌ی ارتعاش امواج می‌باشد كه این امواج در اثر حركتهای مكانیكی ایجاد می‌گردند، در واقع زمانی كه مخروطی بلند گر به عقب و جلو حركت می‌كند هوای قرار گرفته در قسمت جلوی مخروط فشرده می‌شود و در اثر این فشردگی رقیق می‌گردد و در نتیجه‌ی این عمل امواج صوتی پدید می‌آیند كه این امواج می‌توانند تا وقتی كه به طور كامل از بین نرفته باشند در بین هوا حركت كنند [2].

تا این لحظه با امواج صوتی كه در اثر تحریكات مكانیكی حاصل شده‌اند آشنا شدیم اما امواج صوتی دیگری نیز وجود دارند كه در اثر اعمال یک شوك 

ایجاد می‌گردند، رعد و برق مثال بارزی از این امواج می‌باشند كه در اثر تغییرات حجمی سریع هوا بوجود می‌آید و صدای آن در اثر تخلیه الكتریكی ایجاد می‌گردد [2].

1-3- تشكیل و فروپاشی حبابها:
در اجسام الاستیک مثل هوا و اكثر مواد جامد عبور امواج صوتی به صورت پیوسته صورت می‌گیرد و در اجسام غیر الاستیک مثل آب و اكثر مایعات تا زمانی عبور امواج به صورت پیوسته صورت می‌گیرد كه بلندی صوت نسبتاً كم باشد اما به محضی كه بلندی صدا افزایش می‌یابد مقدار قابل ملاحظه‌ای فشار منفی در ناحیه‌ی رقیق سبب فروپاشی سیال می‌شود در حقیقت به خاطر وجود همین فشار منفی است كه پدیده‌ای به نام حفره ‌سازی اتفاق می‌افتد [2].
حباب‌سازی در نواحی رقیق سیال در اثر فشار منفی ایجاد شده از امواج صوتی تولید می‌گردند. با حركت رو به جلوی موج، حبابها تحت اعمال فشار مثبت شروع به نوسان كرده و در نهایت شروع به بزرگ شدن
تا حد ناپایداری می‌كنند. فروپاشی ناگهانی حبابها موجب تخریب درونی و ساتع شدن امواج شوكی در ناحیه فروپاشی می‌گردند [2].
فروپاشی هزاران حباب در سیالی كه توسط امواج مافوق صوت مورد حمله قرار گرفته است سبب ایجاد پدیده‌ی مافوق صوت می‌شود. طبق محاسبات انجام شده هر نقطه فروپاشی دارای درجه حرارت بیش از F000/10 و فشار بیش از PSI000/10 [2].
1-4 كاربردهای فراصوت:
نیروی فراصوت معمولاً برای یک تنوع وسیع پروسه‌های شیمیایی و فیزیكی بكار گرفته شده مثل واكنشهای شیمیایی، تعلیق، گاززدایی، استخراج و غیره [3].
به طور كلی موضوع تشخیص فراصوت از آنجایی مطرح شد كه خیلی از موضوعات مانند تخمین مسافت به اصل بازگشت صدا وابسته بودند اولین كاربرد تجاری به هدف اندازه‌گیری عمق دریا برای كشتی‌ها بود و از دیگر كاربردها، تشخیص طبی (بوییدن جنین)، تست كردن مواد (كشف سوارخ) و مسافت‌یابی در زیر آب (سونار یا در ردیابی صوتی) [4].

در این پایان نامه امکان استفاده از تقطیر غشایی خلاء برای تغلیظ اتیلن گلیکول به عنوان یک مایع خنک کننده با ارزش بررسی شده است. آزمایشهای تقطیر غشایی با یک مخلوط آب – اتیلن گلیکول و با بهره گرفتن از یک سلول جریان مماسی و غشاهای مختلف و در شرایط عملیاتی متفاوت انجام شد. این فرایند با 2 غشای صفحه تخت آبگریز میکرو متخلخل PP و PTFE و با بهره گرفتن از پمپ خلاء و کندانسور برای بازیابی و جمع آوری بخار آب ، صورت پذیرفت. اثر پارامترهای عملیاتی گوناگون روی بازده تغلیظ اتیلن گلیکول مورد مطالعه قرار گرفت. 4 پارامتر در 3 سطح انتخاب شدند که عبارتند از : دما(40 ،50 و 60 )، فشار پایین دست(خلاء)(30 ،70 و 100 mbar)، دبی جریان(60 ،90 و 120 lit/h)، غلظت(30، 40 و50 wt%). روش تاگوچی به منظور حداقل کردن تعداد آزمایشها استفاده شد. نتایج نشان می دهد که افزایش دما و کاهش فشار خلاء شار پرمیت را بهبود می بخشد. شار پرمیت به شدت از دمای خوراک ورودی اثر می پذیرد. در شرایط دما 60 و فشار خلاء 30 mbar و غلظت 30 wt% و دبی خوراک 60 l/h، شار تولیدی پرمیت به حداکثر مقدار خود می رسد.
مقدمه :
امروزه قوانین محیط زیستی محدودیت های زیادی را برای صنایع به وجود آورده است تا آنجا که عمده ی هزینه ها در طراحی های جدید کارخانجات، در نظر گرفتن اینگونه قوانین و ایجاد صنعت پاک و بدون آلاینده می باشد. لذا در دهه های اخیر به شدت به روی تصفیه پسابها و ضایعات حاصل از صنایع تاکید شده است. به جهت تنوع محصولات حاصل از نفت و صنایع مرتبط، محدوده وسیعی از پسابها و ضایعات با درصد آلایندگی گوناگون تولید می شوند و از طرفی از آنجا که نفت و گاز جزء منابع تجدید ناپذیر به حساب می آیند لذا کوشش در مصرف بهینه و صحیح این منابع در اکثر کشورها به شدت مورد توجه قرار گرفته است. یکی از راه های ذخیره کردن و استفاده صحیح ، بازیابی و تصفیه پسابهای صنایع می باشد. امروزه تکنولوژی بازیافت و تصفیه پسابها هم بعلت کمک به کاهش آلودگی محیط زیستی و هم حفظ منابع ملی به سرعت رو به رشد می باشد و روش های جدید و پربازده ی در این زمینه ابداع شده است. متاسفانه در کشورهایی که دارای منابع نفت و گاز هستند به این موضوع توجه خاصی نمی گردد و فقط این مسائل مورد توجه مجامع علمی و دانشگاهی قرار گرفته است.
اتیلن گلیکول یکی از محصولات با ارزش می باشد، کاربرد وسیع این ماده به خصوص در تهیه ضدیخ و سیستمهای خنک کننده آنرا جزء مهمترین محصولات صنایع پتروشیمی قرار داده است. به تبع کاربرد فراوان آن در صنعت ، ضایعات حاوی اتیلن گلیکول که همراه با مقدار زیادی آب می باشند نیز به وفور وجود دارد. میزان قابل توجهی از این پسابها سالانه تولید می شود، لذا بازیابی این ماده و جدا کردن آب از آن می تواند بسیار سودمند و مفید باشد.
از طرفی در واکنش تولید اتیلن گلیکول مقدار زیادی آب به منظور افزایش تولید محصول اصلی اتیلن گلیکول و کاهش تولید محصولات جانبی به واکنش اضافه می شود. هنگامیکه نسبت مولی آب به اکسید اتیلن 1:22 باشد، بیشترین مقدار اتیلن گلیکول و مقدار زیادی آب تولید می شود. بنابراین محصول حاوی مقدار زیادی آب می باشد که بایستی از طریق جداسازی ، خالص سازی و تغلیظ شود.
در این خصوص سعی شده در ابتدا توضیحاتی در مورد خواص و کاربردهای این ماده و سپس به روش هایی که تاکنون برای بازیابی و تغلیظ آن به کار رفته است پرداخته شود.سرانجام،هدف این پروژه مطالعه آزمایشگاهی جداسازی و تغلیظ کامل(تقریبا 99%) اتیلن گلیکول از محلول آبی آن توسط تکنولوژی و فرایند تقطیر غشایی می باشد.
1-1)مقدمه :
اتیلن گلیکول (مونو اتیلن گلیکول1) با نام آیوپاک اتان 1و2 – دیول یک الکل با دو گروه عاملی می باشد.اتیلن گلیکول ماده ی شیمیایی است که به سبب پایین بودن نقطه انجماد و بالا بودن نقطه جوش به طور گسترده در خنک کننده ها و به عنوان ضدیخ و ضد جوش در وسایل نقلیه مورد استفاده قرار می گیرد.در حالت خالص، مایعی بی رنگ، لزج ،با مزه ی شیرین می باشد.جرم ملکولی 62.068 ،چگالی 1.1132 g/cm3 ،نقطه جوش 197.5 و دارای فراریت کمی می باشد.فشار بخار آن در 25 در حدود 12.25 Pa می باشد.اتیلن گلیکول سالهاست به دلیل صدماتی که به سیستم عصبی و کلیه ها می رساند در زمره مواد سمی شناخته شده است.
این ماده برای اولین بار در سال 1859 به وسیله شیمیدان فرانسوی چارلز ورتز2 تهیه شد و در میزان کم در زمان جنگ جهانی اول به عنوان سیال خنک کننده و بخشی از آن در تولید مواد منفجره مورد استفاده قرار گرفت.تولید انبوه صنعتی این ماده در سال 1927 وقتی که ماده ی اولیه آن یعنی اکسید اتیلن به راحتی و ارزان در دسترس سازندگان قرار گرفت،آغاز شد.این ماده وقتی برای اولین بار معرفی شد انقلابی هرچند کوچک در صنعت هواپیمایی خلق کرد هنگامیکه به جای آب به عنوان خنک کننده در رادیاتور ها استفاده شد،این ماده به دلیل بالا بودن نقطه جوش خود این امکان را فراهم کرد که رادیاتورهای کوچکتر در حرارتهای بالاتر هم کار کنند.قبل از تولید این ماده اکثر سازندگان هواپیماها از سیستمهای خنک کننده تبخیری که از آب با فشار بالا استفاده می کردند ،بهره می جستند بطوریکه این سیستمها غیر قابل اعتماد و در عملیات جنگی به آسانی آسیب پذیر بودند چرا که این سیستم فضای زیادی را در اتاق هواپیما اشغال می کرد و به راحتی می توانست مورد اصابت گلوله قرار گیرد.[1]
کاربردهای اتیلن گلیکول:
1-3-1)ضدیخ و خنک کننده

بیشترین کاربرد اتیلن گلیکول در تولید مایع ضدیخ1 و خنک کننده2 است. محصولات بر پایه گلیکول به مدت چندین سال برای کاهش دمای یخ زدن و 

افزایش نقطه جوش خنک کننده موتور مورد استفاده قرار می گیرند. مواد افزودنی به گلیکول ، مانع خوردگی در سیستم خنک کننده می شوند. امروزه عمده ی ضد یخها بر مبنای اتیلن گلیکول می باشند اما محصولات پروپیلن گلیکول3(PG) نیز در حال رشد می باشند. محصولات EG ارزانتر از PG بوده و در مقابل سمیت محصولات EG بیشتر از PG می باشد. اما هنوز EG جزء اصلی همه ی ضدیخها می باشد.

بدون توجه به نوع گلیکول مصرفی ، خنک کننده موتور چهار کار مهم را انجام می دهد. این موارد انتقال حرارت ، کاهش دمای یخ زدن ، افزایش دمای جوش و بالاخره جلوگیری از خوردگی می باشد. آب گرما را به خوبی هدایت می کند اما گلیکولها هدایت خوبی ندارند در نتیجه وقتی که غلظت گلیکول افزایش می یابد ضریب انتقال حرارت مخلوط کاهش می یابد. به منظور بهینه کردن انتقال حرارت ، موتورهای پیشرفته امروزی طوری طراحی می شوند که با مخلوطی در محدوده 40 به 60 تا 60 به 40 حجمی از آب و اتیلن گلیکول کار کنند. کیفیت آب مورد استفاده در ساخت خنک کننده به منظور اطمینان از کارکرد طولانی سیستم خنک کننده و موتور آب مقطر و یا آب دی یونیزه شده پیشنهاد می گردد.
1-3-2)سیال یخ زدای هواپیما
اتیلن گلیکول به عنوان سیال یخ زدای هواپیما در فصول سرد به داخل موتور و بالها و بدنه هواپیما پاشیده می شود. این سیال به طور متداول حاوی 10 الی 50 درصد EG (مونو اتیلن گلیکول)، مواد فعال کننده سطحی و دیگر افزودنیها شیمیایی می باشد. البته حجم زیادی از پسابهای این ماده مشکل زیادی را برای فرودگاه ها ایجاد می کند.
1-3-3)پرداخت فلزات
عملیات پرداخت فلزات در مقیاس بزرگ مانند ساختن هواپیما به عمل خنک کاری بخشهای گرم فلز به وسیله این سیال انجام می شود. سیالات خنک کننده اکثرا حاوی تقریبا 50% پلی اتیلن گلیکول،پلی آلکیل گلیکول یا اکسی پلی گلیکولها به همراه مقادیری از مواد مانع خوردگی در حدود چند ppm می باشند.
1-3-4)سایر کاربردهای اتیلن گلیکول
اتیلن گلیکول در صنعت پلاستیک برای تولید الیاف پلی استر،رزین ها و همچنین پلی اتیلن ترفتالات ، که برای ساخت بطری های پلاستیکی نوشیدنی های غیر الکلی استفاده می شود.
بالا بودن نقطه جوش اتیلن گلیکول و تمایل ترکیب با آب ، آن را یک خشک کن ایده آل برای بهره برداری از گاز طبیعی می سازد. در این مورد معمولا بخار آب اضافی با جذب توسط گلیکول2 برداشته می شود. اتیلن گلیکول از بالا به پایین برج جاری شده و با مخلوط بخار آب و گاز هیدروکربن که از کف چاه بالا می آیند برخورد می کند گلیکول به طور شیمیایی بخار آب را جذب کرده و اجازه می دهد که گاز خشک شده از بالای برج خارج شود سپس گلیکول و آب از یکدیگر جدا شده و گلیکول مجددا به برج برگشت داده می شود. بعلاوه مقدار تزریق مونو اتیلن گلیکول برای جلوگیری از تشکیل هیدرات ها بسیار پایین تر از مصرف دی اتیلن گلیکول در سیکل جذب آب از گاز است[2].
1-4)خطرات صنعتی
اتیلن گلیکول در دمای 230 تا 250 (110-121 ) می تواند شروع به شکستن کند. بایستی توجه کرد که شکستن می تواند وقتی که دمای کل سیستم زیر این حد است هم اتفاق بیافتد ، زیرا درجه حرارت سطحی در مبدل های حرارتی و دیگ بخار می تواند در برخی بخشها حتی بالای دمای فوق باشد.