دانلود مقاله بررسی فرایند کشش عمیق از دیدگاه شبیه‌سازی

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله بررسی فرایند کشش عمیق از دیدگاه شبیه‌سازی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:28

فهرست مطالب:

4-1- مقدمه:
مفاهیم پایه پلاستیته
4-2-1- توصیف منحنی تنش کرنش ]11[
4-2-2- منحنی‌های ایده آل تنش – کرنش یک بعدی ]11[
4-2-3- معیارهای تسلیم مستقل از فشار هیدرواستاتیک ]11[
4-2-4- معیار لوی – میسز در تئوی خمیری کامل ]11[
4-2-5- معیار تسلیم ترسکا در تئوری خمیری کامل ]11[
4-2-6- تابع پتانسیل خمیری و قانون جریان ]11[
4-2-7- نسبت کرنش عرضی به ضخامتی ] (R-value)3[
4-2-8- نظریه مومسانی ناهمسانگرد هیل برای بدست آوردن تابع تسلیم یک جنس ناهمسانگرد
4-3- محاسبه ماتریس ارتباط دهنده تنش و کرنش در اجسام با رفتار الاستیک – پلاستیک برای فرمولبندیهای اجزاء محدود
4-4- مراحل شبیه‌سازی فرایند شکل‌دهی به روش اجزاء‌ محدود
4-5- المانهای مورد استفاده در شبیه‌سازی فرایند شکل‌دهی ورق
مراجع

بررسی فرایند کشش عمیق از دیدگاه شبیه‌سازی

4-1- مقدمه:

برای شبیه‌سازی تمام فرایندهای شکل‌دهی نیازمند به استفاده از روش اجزاء محدود می‌باشیم. برای استفاده از روش اجزاء محدود باید فرمولبندیهای پایه را طبق قوانین پلاستیته بدست آورده و در روابط اجزاء محدود به کار برد. با توجه به اینکه مسئله شکل‌دهی از مسائل غیر خطی بوده، (از علل غیر خطی بودن عبارت است از: تغییر شکل پلاستیک، شرط مرزی تماس و هندسه قطعه کار و …) بنابراین باید از روش المانهای محدود غیر خطی استفاده کرد.

مفاهیم پایه پلاستیته

برای بررسی شبیه‌سازی فرایند شکل‌دهی نیازمند به داشتن اصول پایه پلاستیته و استفاده آنها در فرمولبندیهای اجزاء محدود می‌باشیم. در این بخش این مفاهیم را بررسی می‌کنیم.

4-2-1- توصیف منحنی تنش کرنش ]11[

شکل (4-1) منحنی تنش کرنش را نشان می‌دهد.

هر منحنی تنش – کرنش شامل 3 قسمت اصلی است:

1- قسمت ارتجاعی – خطی و قسمت ارتجاعی

2- قسمت تسلیم

3- قسمت خمیری با سخت شدگی کرنش

در قسمت سوم افزایش تنش به میزان کم باعث افزایش کرنش به مقدار بسیار زیادتر از منطقه ارتجاعی می‌شود و باربرداری در این منطقه باعث ایجاد کرنش باقیمانده به میزان می‌شود. (شکل 4-1).

نقطه P محل اختتام منطقه خطی را نشان می‌دهد، در حالی که نقطه با تنشTE محل اختتام منطقه ارتجاعی را نشان می‌دهد. در عمل، تمیز دادن این دو نقطه از یکدیگر بسیار مشکل است و افراد مختلف با تعاریف مختلف این نقاط را از یکدیگر جدا کرده‌اند. به عنوان مثال جانسون نقطه J با تنش TE را جایی تعریف کرده است که شیب منحنی در آن نقطه نصف شیب منحنی در نقطه P است و به آن حد ارتجاعی گویند.

تنش تسلیم معمولا به صورتی تعریف می‌شود که خط گذرنده از آن با شیب قسمت خط منحنی، محور کرنش‌ها را در 002/0= قطع می‌کند (نقطه O در شکل 4-1). تنش در نقطه O تنش تسلیم یا مقاومت تسلیم نامیده می‌شود.

رفتار ماوراء تسلیم نیز در شکل (4-1) نشان داده شده است. این منطقه شیب بسیار کمی داشته و زمانی که این شیب صفر باشد رفتار کاملا خمیری است. در حالت عادی که این شیب بزرگتر از صفر است رفتار ماده با سخت شدگی کرنش یا سخت‌شدگی کار داخلی همراه می‌باشد. اگر بارگذاری چنان باشد که به منطقة JE (قسمت تسلیم JO و قسمت ماوراء تسلیم OE برسیم، آنگاه با حذف بارگذاری، منحنی باربرداری، خطی موازی شیب اولیة این منحنی (یعنی موازی خط AP) است. منحنی باربرداری در نقاط O و B به ترتیب خطور OM و BC می‌باشند. واضح است که با باربرداری در قسمت JB ، کرنش باقیمانده‌ای در محیط خواهیم داشت که این کرنش باقیمانده با نمایش داده می‌شود. هر گاه در نقطه‌ای از منحنی باربرداری، مثلا نقطه، بارگذاری مجدد انجام شود، به صورت ایده آل منحنی تا نقطه B به صورت ارتجاعی طی می‌شود ولی عملاً در بارگذاری مجدد منحنی نازک طی می‌شود و تسلیم مجدد در نقطه اتفاق می‌افتد.

بر اساس مطالب فوق، زمانی که بارگذاری در فاصله AO از منحنی باشد تنش تسلیم ثابت و برابر است و وقتی که بارگذاری در فاصله OE باشد تنش تسلیم وابسته به زمان کرنش متفاوت است. همچنین تاریخچة بارگذاری بر شکل منحنی تنش – کرنش و مشخصات آن تأثیر خواهد گذاشت.

دانلود مقاله طراحی و شبیه‌سازی ستون‌های نم‌زدایی پالایشگاه گاز خانگیران

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله طراحی و شبیه‌سازی ستون‌های نم‌زدایی پالایشگاه گاز خانگیران دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:11

چکیده:
گاز طبیعی یک منبع مهم انرژی است که تحت شرایط تولید طبیعی از بخار آب اشباع می‌‌شود. بخار آب خورندگی گاز طبیعی را افزایش می‌دهد، بخصوص وقتی گازهای اسیدی نیز در آن وجود داشته باشد. روش‌های گوناگونی جهت خشک کردن گاز طبیعی می‌تواند استفاده شود.

مقدمه
گاز طبیعی با توجه به نوع مخازنی که از آن تولید می‌شود، ممکن است اجزای ناخواسته گوگردی خصوصاً H2S و بخار آب را به همراه داشته باشد. ترکیبات سمی گودگردی بخصوص H2S طی عملیات تصفیه از گاز جدا می‌گردد. بخار آب نیز طی عملیات نم‌زدایی از گاز جدا می‌شود. آب مایع و یا بخار آب به دلایل عمده زیر باید از گاز طبیعی جدا شوند:
1.    جلوگیری از تشکیل هیدرات‌ها در خطوط انتقال؛
2.    رسیدن به نقطه شینم موردنظر جهت فروش؛
3.    جلوگیری از خوردگی داخل لوله‌ها.
عمل نم‌زدایی در پالایشگاهع گاز خانگیران توسط ستون‌های حاوی جاذب سطحی موبیل سوربید به دلیل ظرفیت بالای آنها برای جذب آب و همچنین احیا در دمای پایین صورت می‌گیرد. موبیل سوربید ظرفیت بالایی جهت جذب پنتان و هیدروکربن‌های سنگینتر داشته و می‌تواند جهت تنظیم نقطه شبنم گاز خروجی و رساندن آن به مشخصات استاندارد خطوط لوله بکار رود.
کاربرد و استفاده از هر فرآیندی (از قبیل جذب، جذب سطحی، سرد کردن، فشرده‌سازی و یا استفاده از کلرید سدیم) جهت نم‌زدایی گازهای طبیعی دارای خصوصیات منحصر بفرد خود می‌باشد.
کلیه این روش‌ها دارای مزایا و معایبی بوده و انتخاب هر یک از آنها باید با توجه به شرایی خاص فرآیند کلی بررسی گردد.
مزایا و معایب استفاده از ستون‌های جذب سطحی به صورت خلاصه به شرح زیر ارائه می‌شود:
مزایا:
1.    دستیابی به نقاط شبنم پایین تا 150 درجه فارنهایت را میسر می‌کند.
2.    تغییرات کوچک فشار، دما و سرعت جریان گاز در عملکرد آنها بی‌تاثیر است.
3.    حساسیت آنها نسبت به پدیده‌های خوردگی و کف‌زایی اندک است.
معایب:
1.    هزینه‌های ثابت عملیاتی بالا و همچنین افت فشارهای بیشتری دارند.
2.    امکان مسموم شدن جاذب‌ها توسط هیدروکربن‌های سنگین، هیدروژن سولفید، کربن دی‌اکسید کربن و غیره وجود دارد.
3.    امکان شکستگی مکانیکی ذرات جاذب خشک‌کن وجود داردو
4.    وزن بالا و نیاز به فضای زیاد.
5.    مقدار انرژی مورد نیاز برای احیای آنها زیاد بوده و در ضمن هزینه واحدهای جانبی آنها نیز بالاست.

جاذب موبیل سوربید
موبیل سوربید شامل 97% سیلیکا و 3% آلومینا می‌باشد. ظرفیت جذب آن اساساً همانند سیلیکاژل معمولی بوده، اما دانسیته توده آن و همچنین ظرفیت جذب آن به ازای هر واحد حجم کمی بیشتر از سیلیکاژل معمولی می‌باشد.
در واقع موبیل سوربید یک نوع سیلیکاژل اصلاح شده و پیشرفته به شکل دانه‌های سخت کروی و نیمه‌شفاف است که این دانه‌ها گرچه غیرقابل نفوذ به نظر می‌رسند، در حقیقت مشبک می‌باشند و در حفره‌های میکروسکوپی بسیار زیادی وجود دارد که بخار در این حفره‌ها بدام افتاده و مایع می‌گردد. حفره‌ها در موبیل سوربید آنقدر زیاد است که یک پوند از آن دارای سطحی معادل 300000ft2 یا بیشتر از آن می‌باشد.
سوربیدها غیرخورنده بوده و تحت شرایط ایستا حدود 40% وزن خود آب جذب می‌کنند. در بعضی از شرایط امکان ورود آب مایع به بستر خشک کننده وجود دارد. چون فعالیت موبیل سوربید نوع R, H بسیار زیاد است، آب مایع می‌تواند سبب شکستن دانه‌ها شود. برای محافظت بستر خشک کننده از آب به صورت مایع، می‌توان از سوربید نوع W استفاده کرد. این نوع سوربید با آنکه دارای شرایطی (از نظر ترکیب و خواص فیزیکی) شبیه به نوع R, H می‌باشد، در حضور آب مایع نمی‌شکند. نوع W در رطوبت‌های نسبتاً بالا به اندازه R موثر است، اما این بازدهی در رطوبت‌های نسبی پایین کاهش می‌یابد. بنابراین استفاده از نوع W در تمام بستر پیشنهاد نمی‌شود.

طراحی واحد نم‌زدایی
سیستم‌های نم‌زدایی از نظر خشک کردن گاز تقریباً یکسان عمل می‌کنند و تفاوت اساسی این سیستم‌ها، نحوه احیای بستر اشباع می‌باشد. بستر مواد جاذب با دریافت حرارت احیا می‌شود و کلیه موادی که جذب شده، به صورت بخار از آن خارج می‌شوند. احیای بسترهای کوچک مواد جاذب با یک کویل گرم کننده برقی نیز امکان‌پذیر است، اما برای بسترهای بزرگتر احیای بستر بوسیله جریانی از گاز داغ صورت می‌گیرد. در شکل زیر، سیستم نم‌زدایی پالایشگاه گاز خانگیران نشان داده شده است. در این شکل بسترهای اول و دوم بطور موازی عمل‌ نم‌زدایی گاز را انجام می‌دهند و بستر سوم با جریانی از گاز مرطوب در وضعیت خنک شدن قرار دارد و گاز خروجی از آن پس از گرم شدن در کوره گاز احیا و رسیدن به دمای موردنظر احیای بستر چهارم را انجام می‌دهد.
این چرخه پس از زمان معینی به اتمام می‌رسد و وضعیت دیگری به خود می‌گیرد، به گونه‌ای که بستر سوم پس از خنک شدن در وضعیت سرویس نم‌زدایی قرار می‌گیرد و بستر چهارم پس از گرم شدن و از دست دادن مواد جذبی در وضعیت سرد شدن قرار می‌گیرد. بستر اول پس از دو تعویض که عمل‌ نم‌زدایی را انجام داده و اشباع است، در وضعیت گرم شدن قرار می‌گیرد و بستر دوم برای نوبت دوم عمچنان عمل نم‌زدایی را انجام می‌دهد.
جریان رو به پایین گاز جهت نم‌زدایی به دلایل زیر پیشنهاد می‌شودک
1.    افزایش سرعت جریان رو به بالا، بستر را منبسط کرده و سپس آن را سیال (Fluidized) می‌کند. هرگونه حرکت جاذب‌های خشک‌کن می‌‌تواند باعث ساییدگی و شکستگی آنها شود.
2.    حرکت رو به پایین به ما اجازه می‌دهد قبل از اینکه افت فشار باعث خرد شدن ذرات خشک‌کن گردد، به سرعت‌های بالاتر برسیم، سرعت‌های بالاتر سبب می‌شود که به قطرهای کوچکتری از ستون دست یابیم و در نتیجه ستون ارزان‌تری را طراحی کنیم.
3.    حذف آب و یا مایعات آزاد همیشه در ابتدای مسیر کامل نیست. در نتیجه آلودگی‌های مایع دیر یا زود با جاذب‌ها تماس پیدا کرده و باعث فوق‌ اشباع شدن، کراکینگ و یا خرد شدن آنها می‌شوند.
بهترین نم‌زدایی، زمانی اتفاق می‌افتد که سرعت رو به پایین به اندازه کافی زیاد باید تا از پدیده کانالیزه شدن جلوگیری شود و همین‌طور به اندازه کافی پایین تا به ذرات خشک‌کن جامد صدمه‌ای وارد نشود.