تری ریفورمینگ (تبدیل سه گانه) که شامل ترکیبی از تبدیل متان با دی اکسید کربن، بخارآب و اکسایش جزئی آن می باشد، برای تولید گاز سنتز با نسبت مطلوب (CO/H2) مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق به ارزیابی ترمودینامیکی این فرایند برای به دست آوردن شرایط بهینه عملیاتی از نقطه نظر تعادل ترمودینامیکی پرداخته شده است. محاسبات ترمودینامیکی با استفاده از روش حداقل سازی انرژی آزاد گیبس سیستم و با استفاده از نرم افزار CHEMKIN انجام گرفته است. در این کار از ترکیبات متغیری از خوراک اولیه (شامل متان، (CO2, H2O, O2 در محدوده دمایی 500-1000K و در فشارهای مختلفی، برای تولید گاز سنتز استفاده شد. نتایج نشان می دهند که برای بالا رفتن تبدیل متان،CO2  و H2O، نسبت های (CH4:CO2:H2O:O2) برابر با (0.1: 0.2: 0.4: 1)،(1: 0.475:0.475: 0.1)  و (0.1: 0.5: 0.2: 1) بهترین ورودی ها در دمای 1000K برای این فرایند می باشند. ضمنا، افزایش نیتروژن به همراه خوراک، تاثیر بسیار اندکی در تبدیل متان،CO2  و H2O دارد. در فشارهای بالا، درصد تبدیل واکنشگرها به گاز سنتز کمتر است، بنابراین فشار اتمسفر برای فرایند تبدیل سه گانه بسیار مناسب است.

روش فشارگذاری دمش شیمیایی یک روش فشارگذاری مخزن بوسیله احتراق در داخل آن می باشد، این روش در مقایسه با تمام روش های مرسوم فشارگذاری ساده تر (عدم نیاز به مبدل، مخزن ذخیره بزرگ و. . . ) و از لحاظ وزن بسیار سبک تر می باشد. از کاربردهای این روش می توان به فشارگذاری مخازن پیشران ماهواره برها، مراحل بالای راکت ها و موشک های هوا به زمین و. . . اشاره نمود. در این تحقیق به بررسی ترمودینامیکی سیستم فشارگذاری دمش شیمیایی در حالت ناپایا پرداخته شده است. برای این منظور ابتدا یک کد نرم افزاری تدوین شده است که برای مخازنی که شعاع آنها بین 13 (شعاع مخزن آزمایشگاهی) تا 60 اینچ (شعاع مخزن واقعی) باشد، قابل استفاده می باشد. با نوشتن کد عددی برای حل معادلات حاکم بر جریان ناپایا درون مخزن سوخت و اکسنده، نحوه مناسب تزریق واکنشگر به درون مخزن برای تامین فشار مورد نیاز به دست آمده است. همچنین با در نظر گرفتن انتقال حرارت از گاز بالشتک به سطح مایع و دیوار مخزن، دمای گاز بالشتک و دیوار مخزن نیز تعیین شده است. در نهایت نتایج عددی به دست آمده با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده اند که مطابقت خوبی بین آنها مشاهده می شود.

کربنیزاسیون یکی از روش های اصلی تولید آلومینا از محلول آلومینات حاصل از لیچینگ نفلین سینیت است. با توجه به مطالعات و تحقیقات کم در مورد فرآیند تولید آلومینا از نفلین سینیت در دنیا و به ویژه ایران و همچنین مکانیزم پیچیده و ناشناخته فرآیند کربنیزاسیون، لزوم تحقیقات بیشتر برای شناخت هرچه بهتر فرآیند، ضروری است. هدف اصلی این پژوهش، شناخت بهتر فرآیند کربنیزاسیون و مدلسازی ترمودینامیکی آن با استفاده از نرم افزار OLI Analyzer است. شرایط مناسب فرآیند کربنیزاسیون با استفاده از دو مدل آبی و مخلوط حلال موجود در این نرم افزار پیش بینی شد. با توجه به ترکیب شیمیایی محلول، نسبت قلیا و دما، مقدار گاز دی اکسید کربن برای کاهش pH و در نتیجه تجزیه محلول آلومینات و ترسیب هیدروکسید آلومینیم متفاوت است. نتایج حاصل از دو مدل، در مقادیر pH بیشتر از 11، تشکیل هیدروکسید آلومینیم و در مقادیر کمتر از این pH، داسونیت را پیش بینی کردند. با افزایش دما، مقدار هیدروکسید آلومینیم کاهش و مقدار داسونیت و ترکیبات سیلیس دار افزایش می یابد. دمای 75 درجه سانتی گراد به عنوان دمای مناسب برای فرآیند کربنیزاسیون انتخاب شد. آزمایش های کربنیزاسیون برای تولید هیدروکسید آلومینیوم با خلوص بالا با استفاده از نتایج بدست آمده از مدلسازی ترمودینامیکی انجام شد. آنالیز XRD محصولات حاصل از فرآیند کربنیزاسیون، در pHهای بیشتر از 11 بایریت را به عنوان فاز غالب هیدروکسید آلومینیم نشان داد. آنالیز XRF نشان داد هیدروکسید آلومینیم ترسیب شده در pH برابر 11 حاوی 61 درصد Al2O3 است و بازیابی ترسیب هیدروکسید آلومینیم از محلول آلومینات 54 درصد است. نتایج مدل آبی با نتایج آزمایشگاهی تطابق بیشتری داشت.

تحلیل اگزرژی می تواند مقدار واقعی اتلاف انرژی و یا به عبارتی ناکارآمدی های ترمودینامیکی را برای هر یک از اجزای یک سیستم تعیین نماید. در این تحقیق با مدل سازی و تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژیک یک موتور توربوجت بدون پس سوز به ارائه داده ها و بیان راه کارهایی جهت بهبود عملکرد آن پرداخته شده است. جهت مدل سازی مساله یک کد کامپیوتری در نرم افزار متلب نوشته شده و اعتبارسنجی مساله نیز با نرم افزار جی اس پی انجام شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که با افزایش ارتفاع پروازی هواپیما از سطح دریا تا ارتفاع 11کیلومتری، در نسبت فشار کمپرسور برابر 40 میزان راندمان اگزرژی از 61/59% به 38/63% ارتقا می یابد. در محدوده دمایی 93-تا 47 درجه سانتی گراد بازده اگزرژیموتور توربوجت می تواند از 97/51% تا 78/50% تغییر کند. این بدان معنی است که اگر پرواز هواپیما در هوای خنک انجام شود، می توان بدون اعمال بهینه سازی ترمودینامیکی در موتور، بازده اگزرژی آن را ارتقا داد. نتایج دیگر نشان می دهد افزایش سرعت پروازی هواپیمااز 50 تا 300 متر بر ثانیه و در دمای احتراق 1850 کلوین، بازده اگزرژی آن را از 05/51% به 53/57% افزایش می دهد.