چکیده بررسی و تحقیق بر روی پلیمر‌های پر انرژی برای افزایش خواص مکانیکی، ترمودینامیکی و افزایش قدرت انرژی زایی آن‌ها، به عنوان بایندر و نرم کننده پر انرژی با ارزش سوختی بالا در تهیه پیشرانه‌های با دود کم و بدون خطر انفجار بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. یکی از پلیمرهای پرانرژی، GAP است. در این مقاله از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی برای مقایسه خواص انرژی زایی GAP و GTP استفاده شده است. GTP در اصل شکل اصلاح یافته‌ی GAP است که در آن گروه عاملی تری آزولیوم متیل نیترات به جای گروه آزید اضافه شده است. خواص مکانیکی پلیمر پرانرژی GAP همیشه موضوعی چالش‌برانگیز در زمینه‌ی مواد پرانرژی بوده است. با توجه به خواص حلقه‌ی تری آزولیوم متیل نیترات، انتظار می‌رود خواص مکانیکی و ترمودینامیکی پلیمر پرانرژی GTP از GAP بیشتر باشد. با بررسی‌های به‌عمل آمده توسط شبیه‌سازی دینامیک مولکولی، مشخص شد که GTP ماده‌ای پایدار است و خواص مکانیکی GTP نسبت به GAP مانند مدول یانگ(E) و مدول برشی(G) به‌ترتیب 27% و 32% کاهش و مدول بالک(K)، ضریب پواسون و نسبت K/G به ترتیب 17%، 42% و 71% افزایش پیدا کرد. همچنین مشخص شد سرعت انفجار، فشار انفجار و اکسیژن بالانس پلیمر‌ پرانرژیGTP نسبت به GAP، به ترتیب 5%، 14% و 21% افزایش یافت. در نتیجه می‌توان گفت استفاده از GTP به‌عنوان ماده‌ی اصلاح شده GAP در کاربردهای نظیر پیشرانه‌های پاک و عاری از کلر برای تقویت‌کننده‌ها و موتورهای با پیشرانه جامد درفضا پیماها و همین طور بخش ایمنی خودروها ( کیسه های هوا ) افقی روشن دارد.

چکیده هدف از ارائه این مقاله، تحلیل عملکرد شیمیایی بسترهای کاتالیستی پراکسید هیدروژن به دو روش عددی و پارامتری می‌باشد. عملکرد شیمیایی مناسب بستر کاتالیستی‏، به عنوان یکی از اجزاء اصلی رانشگرها‏ی تک‌پیشرانه، نقش به سزایی در رسیدن به دو هدف اصلی در طراحی (کمینه‌سازی وزن و بیشینه‌سازی ضربه ویژه) ایفا می‌کند. بنابراین، به‌منظور بررسی تأثیر قطر گرانول (گوی‌های) کاتالیستی بر نحوه عملکرد شیمیایی بستر، طول بهینه و میزان افت فشار، شبیه‌سازی‌هایی برای بسترهای با قطرهای مختلف گوی‌های کاتالیستی به قطرهای 4/0 الی 9/0 صورت پذیرفته است. در شبیه‌سازی‌ها، پراکسیدهیدروژن 90%، با سرعتی 014/0 متر بر ثانیه به عنوان سیال ورودی تعریف گردیده است. در هر شبیه‌سازی، تغییرات غلظت اجزاء واکنش در طول بستر کاتالیستی برای ورودی جریان پراکسیدهیدروژن مایع تعیین‌شده است. محاسبه افت فشار در اثر عبور جریان در طول بستر کاتالیستی، از دیگر فعالیت‌های این مطالعه است. نتایج این مطالعه حاکی از آنست که با افزایش قطر گوی‌های کاتالیستی، میزان سطح مؤثر واکنش کاهش پیداکرده و طول مورد نیاز بستر کاتالیستی جهت تجزیه کامل پیش‌رانه نیز افزایش می‌یابد. علاوه بر طول مورد نیاز برای تجزیه کامل پراکسیدهیدروژن، افت فشار ایجادشده در بسترهای کاتالیستی مختلف نیز محاسبه و مورد ارزیابی قرارگرفته است. نتایج بررسی افت فشار بستر کاتالیستی نشان می‌دهد که در یک سرعت پیش‌رانه مشخص، در قطر خاصی کمینه افت فشار ایجاد خواهد شد. دلیل این امر برهم‌کنش تأثیرات میزان سطح واکنش و طول بستر کاتالیستی بر افت فشار ایجادشده در طی فرآیند تجزیه پیش‌رانه نسبت داده شد. صحه‌گذاری و تایید نتایج تحلیل با نتایج تجربی صورت پذیرفته است.

چکیده چگونگی پراکندگی صفحات لایه‌ای خاک رس در محیطهای آبی، ساختارهای متفاوتی را ایجاد کرده و بر خواص نهایی سوسپاسیون آبی آنها تاثیر می‌گذارد. از طرف دیگر، حضور الکترولیتهای مختلف در برخی از کاربردهای صنعتی، پایداری سوسپانسیون‌های خاک رس را تحت تأثیر قرار می‌دهد. با توجه به کاربرد نانوذرات خاک رس در صنایع مختلف و اهمیت این موضوع، در این پژوهش تاثیر روش تهیه، غلظت نانوذرات، نوع و غلظت محیط الکترولیتی و گذشت زمان بر رفتار پایداری سوسپانسیونهای نانوذرات لاپونیت مطالعه شد. نتایج نشان داد که با تهیه سوسپانسیونها به روش غیر مستقیم، نمونه های پایدارتری بوجود می‌آید. مشاهده شد که با افزایش غلظت سدیم کلرید، دافعه بین صفحات خاک رس کاهش یافته و میزان جدایی فازی و ناپایداری سوسپانسیونها در غلظت‌های زیاد این نمک، افزایش می‌یابد. علاوه بر این، دیده شد که با افزایش غلظت نانوذرات لاپونیت، در همه محیط‌های الکترولیتی مورد مطالعه ساختار ژل مانند بوجود می‌آید. در حضور نمک دوظرفیتی کلسیم کلرید اکثر سوسپانسیونها دوفازی و ناپایدار بوده و افزایش غلظت این نمک تاثیر محسوسی بر میزان ناپایداری آنها نداشت. در محیط‌های الکترولیتی حاوی نمکهای تک ظرفیتی و دوظرفیتی (مورد مطالعه در این پژوهش) غلظت کاتیون کلسیم تعیین کننده نوع رفتار سوسپانسیونهای نانوذرات لاپونیت از نظر پایداری بود.

چکیده با توجه به عمر طولانی بسیاری از چاه‌های نفت و گاز، لزوم انسداد موقت آن‌ها به منظور عملیات تعمیر چاه بسیار ضروری به نظر می‌رسد. یکی از روش‌های نوین، استفاده از مجرابند‌های ژله‌ای است. استحکام هیدروژل در شرایط چاه مورد نظر از مهمترین چالش‌ها در زمینه کاربرد هیدروژل‌های پلیمری در انسداد موقت چاه به منظور عملیات تعمیر است. در این پژوهش از نانو ذرات سیلیکا به عنوان عامل بهبود استحکام ژل پلیمر‌های پلیمری و از آزمون‌های بطری و رئولوژی برای بررسی استحکام آن در شرایط چاه مورد نظر (دما و شوری زیاد) استفاده شد. همچنین خواص استحکامی هیدروژل٬ رفتار تورمی آن در محیط‌های مختلف آب مقطر، آب سازند، آب شیر و نفت مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد با افزودن نانوذرات استحکام هیدروژل ازPa۵۲1 به حدود Pa26۲۰۰ افزایش یافت (۵000 درصد افزایش). همچنین با افزایش استحکام ژل٬ تورم آن در محیط آبی کاهش قابل ملاحظه‌ای داشته است. بر اساس نتایج بدست آمده در پژوهش حاضر، نمونه ژل پلیمر حاوی ۹% وزنی از نانوذرات سیلیکا با استحکام ساختاری و پایداری حرارتی در دمای C 90ْ برای انجام مطالعات میدانی معرفی می‌شود.

چکیده حضور پرکننده در بستر مواد پلیمری از طریق پدیده‌های هیدرودینامیک، برهم‌کنش‌های بین پرکننده-پلیمر و پرکننده-پرکننده، باعث تغییر خواص مکانیکی، دینامیکی-مکانیکی، رئولوژیکی و حتی رفتار تورمی مواد مرکب لاستیکی می‌شود. تورم در مواد مرکب لاستیکی علاوه بر تاثیر مستقیم بر زنجیرهای پلیمر، ساختارهای دیگری مانند شبکه‌ی پرکننده را نیز تحت تاثیر قرار داده بطوری که خواص مکانیکی بطور ناگهانی کاهش یابد. در این تحقیق، مواد مرکب لاستیک نیتریل-سیلیکا در غلظت‌های مختلفی از نانوسیلیکای اصلاح‌شده تهیه شد و با آزمون‌های رئولوژی، مکانیکی، دینامیکی-مکانیکی ساختار مواد مرکب ارزیابی و بررسی شد. همچنین مشخص شد که شبکه‌ی پرکننده نمونه‌ای که حاوی مقدار بیش از آستانه اشباع phr13 پرکننده باشد سهم بسزایی در خواص مکانیکی دارد. جهت بررسی اثر تورم بر ساختار سری مواد مرکب‌ تهیه شده، حلال‌هایی با درجه‌های مختلفی از حلالیت بکار گرفته شد. خواص مکانیکی مواد مرکب لاستیکی که در هر یک از حلال‌ها به تورم تعادلی رسیده‌اند، اندازه‌گیری شد. افت خواص مکانیکی نمونه‌های حاوی 4/14، 20 و phr6/25 سیلیکا از حالت خشک نسبت به متورم شده در حلال محتوی 15 درصد تولوئن، بسیار چشمگیر است. تغییرات شدید خواص مکانیکی که در کم‌ترین تورم به حذف سریع شبکه‌ی پرکننده نسبت داده می‌شود. بنابراین کنترل تورم در قطعات لاستیکی مجاور حلال نقش اساسی در عملکرد این قطعات بازی می‌کند.

چکیده هدف اصلی این تحقیق، ارائه نتایج آزمایشگاهی و مدلی تئوری است که اثر مواد تعلیق شکن در شکسته شدن امولسیون آب در نفت را نشان دهد. به عبارتی گروهی از مواد فعال سطحی در نظر گرفته شده است و نحوه عملکرد آنها به عنوان ماده تعلیق شکن در شکستن امولسیون نفت خام توسط آزمایش بطری بررسی شده است. به همین منظور، با استفاده از شباهت رفتار مواد فعال سطحی در جذب شدن بین دو فاز آب و نفت با فرآیند جذب سطحی مولکول‌های گاز بر روی سطح جامد، رابطه‌ای بر اساس خطوط همدمای جذب لانگمویر جهت ارتباط کشش بین سطحی دو فاز آب و نفت در امولسیون به غلظت تعلیق‌شکن، توسعه داده شده است. سپس بر اساس مدل توسعه داده شده، تابع فرکانس برخورد قطرات در معادلات موازنه جمعیت تصحیح شده است به نحوی که تاثیر مواد تعلیق‌شکن در به‌هم چسبیدن قطرات آب لحاظ شود. با توجه به این‌که مدل توسعه داده شده دارای تعدادی پارامتر تنظیم شدنی است که برای محاسبه آن‌ها نیاز به داده‌های تجربی می‌باشد، گروهی از مواد فعال سطحی در نظر گرفته شده است و نحوه عملکرد آن‌ها به‌عنوان ماده تعلیق‌شکن در شکستن امولسیون نفت خام توسط آزمایش بطری، مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج تجربی بازده جداسازی آب از نفت خام با نتایج حاصل از شبیه‌سازی به‌وسیله معادله موازنه جمعیت، حاکی از این است که مدل توسعه داده شده، به‌خوبی مقادیر داده‌های آزمایشگاهی را در غلظت‌های مختلف پیش‌بینی می‌کند.