با توجه به اهمیت فرایند خنک کردن و گرم کردن یک جسم جامد، تولید انتروپی در جریان محدود در اطراف یک مانع مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، شبیه سازی عددی جریان لایه ای آرام و انتقال حرارت نانو سیال ها با نانو ذرات Al2O3 یا نانو لوله های کربن (CNTs)با شکل های مختلف در نظر گرفته شده است. معادله های ناویر-استوکس و انرژی به صورت عددی در یک سیستم مختصات متناسب با هندسه جسم، با استفاده از روش حجم کنترل حل شده اند. الگوهای جریان و میدان های دما برای مقادیر مختلف غلظت ذرات به طور دقیق بررسی شده اند. علاوه بر این، اثرات شکل و غلظت نانو ذرات بر انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، تاثیر نانو سیال ها بر افت فشار و توان پمپ مطالعه شد. از سوی دیگر، کمینه کردن تولید انتروپی به عنوان معیار بهینه سازی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که در بیشتر موارد، نانو سیال ها انتقال حرارت و همچنین افت فشار را افزایش می دهند. همچنین، شکل نانو ذرات مکانیزم انتقال حرارت در نانو سیال ها مهم است. نانو سیال ها با نانو ذرات استوانه ای CNT نسبت به نانو سیال های که دارای نانو ذرات Al2O3 با شکل کروی هستند، انتقال حرارت را بیشتر افزایش می دهند. برای نانو سیال حاوی CNT با غلظت %5/0 انتقال حرارت خیلی بیشتر از توان پمپاژ افزایش یافته است که این نانو سیال را یک انتخاب اقتصادی می سازد.

با توجه به آلودگی های ناشی از پلیمرهای زیست تخریب ناپذیر در بسته بندی مواد غذایی، امروزه نیاز به استفاده از نانوالیاف طبیعی و زیست تخریب پذیر در صنعت بسته بندی به طور چشم گیری احساس می شود و یکی از ساده ترین روش های تولید نانوالیاف الکتروریسی می باشد. در این تحقیق، الکتروریسی کلاژن نوع اول (استخراج شده از دم موش) به همراه بتا سیکلودکسترین و نانورس مورد بررسی قرار گرفت و از اسید استیک به عنوان یک حلال بی خطر به لحاظ محیط زیستی استفاده شد. جهت طراحی آزمایش، از نرم افزار طراحی آزمایش (Design Expert 7. 0) استفاده شد و تاثیر متغیرهای مستقل شامل نسبت وزنی-وزنی بتاسیکلودکسترین به کلاژن (X1)، نسبت حجمی-وزنی نانورس به کلاژن (X2) و نرخ تغذیه محلول (X3) بر روی متغیر وابسته شامل قطر نانوالیاف (Y1) بررسی شد. فرایند الکتروریسی با شرایط ولتاژ بهینه 12 کیلو ولت، فاصله بین نوک سوزن و جمع کننده 120 میلی متر، در دما و فشار محیط و بر اساس جدول طراحی صورت پذیرفت. از نانورس به دلیل داشتن خواص ممانعتی و ضد میکروبی و از بتاسیکلودکسترین به علت داشتن ساختار خاص که باعث به وجود آمدن سطوح آب دوست و آب گریز می شود، استفاده شد. جهت بررسی شکل نانو الیاف از میکروسکوپ الکترونی روبشی، بررسی ساختار از طیف سنجی مادون قرمز، برای بررسی عناصر موجود از طیف نگاری فلوئورسانس اشعه ایکس و برای تعیین مقاومت حرارتی آنالیز وزن سنجی حرارتی استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد، نانوالیاف بهینه با مشخصات 01/123 نانومتر و دارای ساختاری یکنواخت و بدون نقص و همچنین ویسکوزیته 33/145 میلی پاسکال-ثانیه به دست آمد.

در این مطالعه اثر نانو ذرات رس بر خواص کاربردی تخته فیبر با دانسیته متوسط (MDF) مورد بررسی قرار گرفت. از نانو ذرات رس سدیم مونت موریلونیت (NA+MMT) در سه سطح صفر، 3 و 6 درصد بر مبنای وزن خشک دو نوع رزین اوره فرمالدهید (UF) و متیلن دی فنیل دی ایزوسیانات (MDI) استفاده شد. مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، چسبندگی داخلی، جذب آب و واکشیدگی ضخامت در 24 ساعت مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش درصد نانورس در تخته های ساخته شده با چسب UF و MDI، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته نمونه ها افزایش یافته است. به طوری که در نمونه های ساخته شده با چسب UF با افزودن 6 درصد نانورس حدود 33 درصد افزایش مقاومت خمشی مشاهده شد. وجود اختلاف معنی دار در بین تیمارها برای آزمون چسبندگی داخلی دیده شد، به طوری که با افزایش نانورس چسبندگی داخلی تخته های ساخته شده با چسب UF افزایش یافت ولی در مورد چسب MDI، مقاومت چسبندگی داخلی کاهش نشان داد. اختلاف بین تیمارها برای جذب آب تخته های ساخته شده با چسب ایزوسیانات قابل توجه نیست و برای تخته های ساخته شده با چسب اوره فرمآلدهید با افزایش نانورس اندکی کاهش جذب آب مشاهده شد. بنابراین با افزایش نانورس در تخته های ساخته شده با چسب UF مقدار واکشیدگی ضخامت کاهش قابل توجهی یافته است، به طوری که در اثر استفاده از 3 درصد نانورس، 41 درصد کاهش واکشیدگی ضخامت مشاهده شد و در مورد تخته های ساخته شده با چسب MDI با افزایش نانورس مقدار واکشیدگی ضخامت نمونه ها افزایش غیر معنی داری یافت.

یکی از روش های تقویت استحکام کامپوزیت ها به عنوان جایگزینی سبک و بهینه برای مواد متداول نظیر فلزات، استفاده از تقویت کننده های نانویی می باشد. افزودن نانوذرات می تواند با هدف تقویت مقاومت و استحکام در بارگذاری های مختلف انجام گیرد. این مطالعه به منظور بررسی اثر افزودن نانو ذرات سیلیکا و رس در میزان تغییرات مقاومت به ضربه صفحات ساندویچی در آزمون ضربه سرعت پایین می باشد. رویه ها از الیاف شیشه و رزین اپوکسی همراه با ذرات سیلیکا و رس ساخته شده است. فرآیند ساخت به صورت لایه گذاری دستی می باشد. به منظور توزیع بهتر نانو ذرات در ماتریس رویه صفحات ساندویچی از دستگاه اولتراسونیک استفاده شده است. آزمون های ضربه سرعت پایین توسط دستگاه وزنه افتان انجام شده است. آزمون ضربه سرعت پایین در 2 سطح انرژی 15 و 30 ژول انجام شد. مناطق آسیب دیده صفحات توسط SEM مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی نشان داده اند که میزان مقاومت به ضربه صفحات ساندویچی بعد از استفاده از نانو ذرات، تغییر کرده و بهبود یافته اند. بطوریکه میزان مقاومت به ضربه صفحه ساندویچی در حالت دارای 3% نانو سیلیکا و 1% نانو رس 13. 65% بالاتر از حالت بدون نانو و حالت 1% نانو سیلیکا و 3% نانو رس 6. 6% بیشتر از حالت بدون نانو می باشد.

1مقدمه: صداهای مزاحم می توانند باعث ایجاد بیماری های جسمی و روحی در کارگران شوند.‏‎ ‎به همین دلیل کاهش صداهای مزاحم ‏به خصوص در محیط های کاری امری ضروری است. برای‎ ‎کاهش میزان صدا، استفاده از مواد جاذب صوت با خواص ‏آکوستیکی مناسب روند رو به رشدی داشته است. هدف از مطالعه حاضر، بهبود خاصیت آکوستیکی فوم پلی یورتان (‏PUF‏)‏‎ ‎‏ به ‏عنوان جاذب صوت می باشد. ‏ روش کار: در مطالعه حاضر ‏PUF‏ با درصدهای مختلف نانوذرات خاک رس (%‏wt.‎‏ 2/1 -0) سنتز شدند و سپس ضریب جذب صوتی‎ ‎PUF ‎سنتز شده توسط لوله امپدانس صوتی در محدوده بسامد 63 تا 6400 هرتز مطابق با استاندارد ‏ISIRI 9803‎‏ ‏اندازه گیری شد. مورفولوژی فوم ها نیز توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (‏SEM‏) بررسی شد.‏ یافته ها: نتایج نشان داد افزودن نانو ذرات خاک رس به ‏PUF‏ منجر به بهبود رفتار جذب صوتی نمونه ها می شود و بهترین رفتار جذب ‏صوتی برای ‏PUF‏ با 2/1 درصد وزنی نانوذره در فرکانس های پایین (2600-500 هرتز) بود. این افزایش در ضریب جذب ‏می تواند به دلیل افزایش تعداد و کوچک شدن منافذ با افزایش میزان نانوذره در ‏PUF‏ باشد. ‏ نتیجه گیری: نتایج مطالعه حاضر نشان داد ضریب جذب صوت ‏PUF‏ با افزودن درصدهای مختلف نانو ذره خاک‎ ‎رس به ‏PUF‏ بهبود یافته ‏است. حضور نانو ذرات خاک رس منجربه کاهش اندازه سلولی و افزایش تعدا منافد و اصطکاک سطحی شده است که‎ ‎با افزایش ‏درصد نانو ذرات، افزایش ضریب جذب صوت در ‏PUF‏ مشاهده گردید‏

با توجه به پیشرفت های حاصل در تهیه و کاربرد نانومواد، استفاده از این نوع مواد در علوم مختلف به ویژه مهندسی ژئوتکنیک موردتوجه قرار گرفته است. در این پژوهش، اثر افزودن مقادیر مختلف نانورس بر روی پتانسیل واگرایی دو نوع خاک رسی با خاصیت خمیری کم و زیاد بررسی شده است. بدین منظور، ابتدا آزمایش های شناسایی بر روی دو نوع خاک رس و نانورس و سپس آزمایش های پین هول بر روی نمونه های خاک با مقادیر مختلفی نانورس شامل، صفر (خاک طبیعی)، 0.25، 0.5، 1، 2 و 4 درصد وزنی خاک با در نظر گرفتن سنین عمل آوری 1، 3 و 7 روز انجام گردید. نتایج آزمایش های انجام شده نشان دادند که افزودن نانورس به خاک رس واگرا به طور کلی موجب کاهش پتانسیل واگرایی خاک می گردد. در بررسی تاثیر این ذرات بر روی دو نوع خاک با خمیرایی مختلف نتیجه گردید که تاثیر آن بر هر دو نوع خاک یکسان بوده و خمیرایی خاک نقش مهمی در تاثیر این ذرات بر پتانسیل واگرایی ندارند. همچنین مشخص گردید زمان عمل آوری نقش قابل ملاحظه ای در تثبیت خاک با نانوذرات رس داشته و برای انجام فعل انفعالات شیمیایی موردنیاز برای تثبیت حدود سه روز زمان لازم است.

مقدمه: بررسی عامل تأثیرگذار بر حرکت آب و املاح در خاک و استفاده از مواد اصلاح کننده جدید مانند نانو ذرات معدنی و بیوچار ها می تواند کمک شایانی به مدیریت صحیح اراضی برای کاهش آبشویی نیترات از خاک و جلوگیری از آلودگی آب های زیر زمینی نماید. از آن جا که در سال های اخیر مطالعات بسیاری بر روی استفاده از زغال زیستی در سیستم های زراعی با هدف اولیه ترسیب کربن آلی در خاک و درنتیجه کاهش گازهای گلخانه ای انجام شده است، اثر آن بر دیگر فرآیندهای خاک از جمله آبشویی نیترات نیز مورد توجه قرار گرفته است. هدف از تحقیق حاضر، بررسی اثر نانو ذرات معدنی و بیوچار حاصل از بقایای گیاه گندم بر آبشویی نیترات از خاک و پایداری خاکدانه است.مواد و روش ها: تیمارهای مورد استفاده شامل سه تیمار زئولیت، کلوزیت و بیوچار، هر کدام در دو سطح (ده و پنجاه گرم در هر کیلوگرم خاک) و سه تکرار بود. ستون های خاک مورد استفاده در این تحقیق، لوله های پلیکا (PVC) به قطر 3 سانتی متر و ارتفاع 40 سانتی متر بودند. برای وارد کردن نیترات به ستون های خاک از کود اوره حاوی 46 درصد نیتروژن خالص استفاده شد. میزان کود اوره مطابق نیاز کودی گیاه ذرت که معمولاً 200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار می باشد، در نظر گرفته شد. کود اوره به صورت محلول برای هر ستون خاک آماده و در هفته اول و پنجم به تمام ستون های خاک اضافه شد. آبیاری ستون های خاک نیز بر اساس وزن آب از دست رفته از ستون خاک شاهد به روش وزنی و با حدود 15 درصد آبشویی برای خروج زهاب انجام شد. تعداد آبیاری ها شامل 8 آبیاری هفته ای یک آبیاری و میزان آب واردشده به هر ستون در هر آبیاری حدود 60 میلی لیتر بود. غلظت نیترات محلول های مورد آزمایش با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری تعیین گردید. پس از هشت هفته از اضافه شدن تیمارها به خاک مورد آزمایش میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در نمونه شاهد و تیمارها اندازه گیری شد و با میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در نمونه شاهد قبل از آزمایش و بعد از پایان آزمایش مقایسه شدند.نتایج: در طول زمان آزمایش میزان نیترات خروجی از ستون های خاک در تیمارهای حاوی ده گرم و پنجاه گرم از هر یک از از اصلاح کننده های بیوچار، زئولیت و کلوزیت نسبت به نمونه شاهد به طور معنی داری (p<0.5) کاهش داشته است. در تمام هفته های آزمایش، تیمار پنجاه گرم بیوچار کمترین آبشویی نیترات را نسبت به تیمار پنجاه گرم زئولیت و پنجاه گرم کلوزیت داشته است. به طورکلی، نتایج نشان داد که افزودن بیوچار و نانو ذرات معدنی به خاک در سطح پنج درصد وزنی موجب کاهش معنی دار (p<0.5) آبشویی نیترات شد.بحث: بر اساس نتایج به دست آمده در تحقیق حاضر و مطالعات قبلی انجام شده به طور قطعی می توان بیان کرد که افزودن بیوچار به خاک سبب بهبود شرایط فیزیکی خاک و کاهش آبشویی نیترات از خاک می شود. همچنین با افزایش مصرف زئولیت و کلوزیت پایداری خاکدانه ها بیشتر و میزان نیترات خروجی از ستون خاک کم شده و درنتیجه آلودگی های آب های زیرزمینی به نیترات کمتر خواهد شد.

پدیده خستگی سایشی زمانی رخ می دهد که تنش های تماسی باعث شکل گیری و در ادامه رشد ترک بین دو جسم یا سطوح در حال تماس شود. با در نظر گرفتن سایش های اصطکاکی و بارگذاری های متناوب مکانیکی امکان رخ دادن پدیده خستگی سایشی در قطعات موتور خودرو وجود دارد. با توجه به وجود بارگذاری های سیکلی و وجود سایش در سرسیلندر خودرو احتمال وقوع پدیده خستگی سایشی را افزایشی می دهد در این پژوهش، تأثیر روانکاری و نیروی سایشی بر رفتار خستگی سایشی آلیاژ آلومینیوم سرسیلندر، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین نتایج برای مقایسه نمونه های با و بدون ذرات نانو بدست آمده است. بررسی ریزساختار و سطح شکست توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شده است. نتایج نشان داد که اعمال روانکاری و کاهش نیروی سایشی سبب افزایش عمر خستگی برای نمونه با ذرات نانو شده است. همچنین، با توجه به نتایج بدست آمده از نمودار، تأثیر افزودن ذرات نانو به آلیاژ سرسیلندر در شرایط بدون اعمال روانکاری و در سطح نیرو سایشی 15 نیوتن، سبب افزایش 50 برابری عمر خستگی شده است.