افزایش تقاضای انرژی الکتریسیته، باعث عملکرد سیستم های قدرت در نزدیکی مرزهای پایداری خود می شوند. این افزایش تقاضا هم چنین باعث شده اغلب سیستم های تأمین نیروی برق در جهان به صورت به هم پیوسته به بهره برداری برسند. از طرف دیگر، با رشد میزان انتقال توان، سیستم قدرت به صورت فزاینده ای از نظر بهره برداری پیچیده تر شده است. این امر ممکن است به سیلان مقادیر زیاد توان، بدون کنترل مناسب، منجر شود؛ توان راکتیو اضافی در بخش های مختلف سیستم ایجاد نماید و نوسانات دینامیکی بزرگی بین بخش های مختلف سیستم ایجاد کند؛ به صورتی که از همه ظرفیت ها و قابلیت های شبکه انتقال بهره برداری به عمل نیاید. و حتی ممکن است به ناپایداری ولتاژ و در نهایت به فروپاشی ولتاژ منجر شود. در حال حاضر اساسی ترین مسئله در طراحی سیستم قدرت تأمین حداکثر ظرفیت انتقال و همزمان به حداقل رساندن هزینه بهره برداری است. این همان مسئله ایست که باعث شده طراحان سیستم قدرت، بهره برداران و مهندسین، با بهره گیری از روش های ابتکاری، تجهیزات قدرتمندی را بر پایه الکترونیک قدرت به دنیا معرفی نمایند. " سیستم های انتقال انعطاف پذیر ac" یا به اختصار "facts" عنوانی است که بر این تجهیزات گذاشته اند. در حال حاضر اصلی ترین توانایی ادوات facts، جبرانسازی توان راکتیو، کنترل ولتاژ و کنترل سیلان توان است. از میان مرسوم ترین ادوات facts، کنترل کننده یکپارچه سیلان توان (upfc) ، که هدف تحقیقاتی این پروژه است، به عنوان یک کنترل-کننده ترکیبی سری – موازی شناخته شده است. طبق تعریف ieee/cigre ، upfc ترکیبی از جبران ساز سنکرون استاتیکی (statcom) و جبران ساز سری استاتیکی (sssc) که از طریق یک رابط dc به هم جفت شده اند، تا اجازه سیلان دو سویه توان حقیقی را بین ترمینال های خروجی سری sssc و ترمینال های خروجی موازی statcom بدهند؛ و کنترل آن ها به منظور جبران سازی سری همزمان توان حقیقی و راکتیو خط، بدون منبع خارجی انرژی الکتریکی ، صورت می گیرد. upfc در حقیقت یک کنترل کننده کامل برای کنترل توان راکتیو و اکتیو در خط و نیز کنترل ولتاژ خط است. این پایان نامه قصد دارد با معرفی این کنترل کننده قدرتمند اصول اساسی عملکرد آن را در سیستم قدرت بررسی کند. مدل upfc در محاسبات پخش بار و همچنین مدل سیگنال کوچک آن در سیستم قدرت تک ماشینه ارائه خواهد شد. یک کنترل کننده بر پایه منطق فازی ارائه می گردد. کاربرد upfc در انتقال توان در خطوط انتقال موازی به کمک مدل فازوری آن نشان داده می شود.

در این پایان نامه سنتز ماده دی الکتریک تیتانات کلسیم- مس (ccto) به دو روش مکانوشیمیایی و آلیاژسازی مکانیکی دگرگونی یافته مورد بررسی قرار گرفت و تغییرات ساختاری صورت گرفته در حین فرآیند سنتز به وسیله آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd) و با استفاده از روش رتویلد به صورت کیفی و کمی بررسی شد. نتایج آنالیز ساختاری کمی و کیفی نشان داد که کوچک شدن اندازه ذرات و متعاقباً بلورها در زمان های ابتدایی آسیابکاری (تا 32 ساعت)، آمورف شدن بلورهای مواد اولیه در زمان های میانی آسیابکاری (تا 128 ساعت)، و تبلور بلورهای ccto از فاز آمورف در زمان های انتهایی آسیابکاری اتفاق می افتد. به منظور تعیین دما و زمان بهینه سینترینگ، نمونه ها در دماها و زمان های مختلف سینتر شدند و با توجه به بهترین نتیجه بدست آمده برای خواص دی الکتریک و دانسیته، به ترتیب دمای oc 950، زمان 8 ساعت و دمای oc 1100، زمان 8 ساعت به به عنوان دما و زمان بهینه برای فرآیند مکانوشیمیایی و آلیاژسازی مکانیکی دگرگونی یافته تعیین شد. بهترین خاصیت دی الکتریک برای نمونه ای که به روش آلیاژسازی مکانیکی دگرگونی یافته تولید شده بود بدست آمد جایی که در فرکانس 1 کیلوهرتز ثابت دی الکتریک این نمونه 21854 و تلفات دی الکتریک آن 3988/0 بود.

ترکیب (bi0.5 na0.5)0.94ba0.06tio3 یکی از اصلی ترین اعضای گروه پیزوالکتریک های بدون سرب می باشد که در مقایسه با پیزوالکتریک های متداول حاوی ترکیبات سرب مزیت های قابل توجهی نظیر عدم وجود مشکلات زیست محیطی و همچین رفع مشکلات تولید ناشی از فراریت ترکیبات سرب دارد. بر این اساس در این تحقیق با استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی به عنوان جایگزینی برای روش های مرسوم تولید این ترکیب نظیر روش مخلوط اکسیدها، نانو ذرات bnbt تولید شد. بررسی ساختاری توسط آنالیز پراش اشعه x (xrd) صورت پذیرفت. تحلیل کیفی و کمی نتایج xrd بر اساس روش rietveld انجام شد. آنالیز ریز ساختاری و بررسی اندازه ی ذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و همچنین میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) انجام شد. همچنین آنالیز انتشار سنجی اشعه ایکس (edx) و آنالیز های حرارتی افتراقی (dta/tg) بر روی پودرها انجام شد. نتایج نشان دهنده ی تولید و گسترش بلورهای نانومتری فاز bnbt در پی ایجاد درصد بالایی از فاز آمورف و فاز پایروکلر بود. همچنین بر طبق نتایج sem و tem اندازه ی ذرات ترکیب تولیدی در طول پروسه کاهش یافته و پس از 360 ساعت آسیاب کاری اندازه ی ذرات آن در حدود چند ده نانومتر بود. در ادامه پودرها به صورت قطعه درآورده شده و خواص ریزساختاری و الکتریکی (دی الکتریکی و پیزوالکتریکی) آن ها در مقایسه با نمونه های ساخته شده به سایر روش ها (واکنش حالت جامد و پیش آسیابی) سنجیده شد. بر این اساس نمونه های ساخته شده به این روش دارای ضرایب دی الکتریک و پیزوالکتریک بیشتر و میزان تلفات دی الکتریک کمتری نسبت به سایر روش ها می باشد.

روش رسوب دهی الکتریکی در فلزات رسانا (هادی) انجام می شود. جهت انجام رسوب دهی الکتریکی میدان الکتریکی بین آند و کاتد برقرار می شود. می توان برای قطب آند از مواد خنثی استفاده کرد که در آن صورت (با پیشرفت فرآیند) برای جبران کاهش غلظت یون فلز باید مقدار متناسبی از نمک فلز به محلول اضافه شود. پوشش های فلزی ممکن است فلز خالص، فلزات مخلوط، آلیاژها یا مخلوط فلزات با شبه فلزات باشند. پوشش های فلز خالص از الکترولیتی که نمک آن فلزات را دارد حاصل می شود. برای انجام فرآیند رسوب دهی الکتریکی منبع تغذیه ای که دارای توان خروجی 12? وات و دقت مناسب جهت انتخاب جریان مورد استفاده قرار گرفت. نوع جریان تولید شده توسط این دستگاه مستقیم می باشد. هدف از این تحقیق ساخت پوشش های zn-ha-tio2 و بررسی تاثیر مقدار پودر ذرات سرامیکیtio2 و ha در محلول روی ریز ساختار و مقدار ذرات سرامیکی در پوششzn-ha-tio2 می باشد. برای این منظور با توجه به شرایط ذکر شده جهت آماده سازی آند، کاتد و محلول الکترولیت، مقدار پودر در الکترولیت را مقادیر ?، 5 ،1?، 15 و 25 گرم در لیتر انتخاب شد و رسوب دهی الکتریکی را در این شرایط انجام شد. در نهایت تغییرات ریزساختاری، سایش، میکروسختی و مقاومت به خوردگی پوششها در هر یک از شرایط را اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که پوشش نانو کامپوزیتی tio2- zn-haبا مقدار 5 گرم در لیتر دارای مورفولوژی یکنواخت تر می باشد و با افزایش مقدار ذرات سرامیکی در پوشش، مورفولوژی پوشش از حالت بی نظم به شکل گل کلمی به همراه حفراتی که در سطح پوشش پراکنده شده است تبدیل می شود. با افزایش درصد وزنی ذرات سرامیکی در پوشش میکرو سختی افزایش می یابد. نتایج همچنان نشان داد که نمونه پوشش داده شده با روی خالص نرخ خوردگی بیشتری در مقایسه با نمونه با پوشش کامپوزیتی zn-ha-tio2 دارد. باید توجه شود که حضور tio2 در زمینه zn بطور چشمگیری از انحلال zn در محلول جلوگیری کرده و از اینرو نرخ خوردگی را کاهش می دهد. افزودن تقویت کننده tio2 در زمینه zn مقاومت به خوردگی پوشش را افزایش داده است.

در این پایان نامه سنتز ماده پیزوالکتریک کلسیم-سدیم- پتاسیم (knn) به دو روش مکانوشیمیایی و مخلوط اکسیدها مورد بررسی قرار گرفت و تغییرات ساختاری صورت گرفته در حین فرآیند سنتز به وسیله آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd) بررسی شد. به منظور تعیین دما و زمان سینترینگ، نمونه‎ ها در دماها و زمان های مختلف سینتر شدند و با توجه به بهترین نتیجه به دست آمده برای خواص پیزوالکتریک و دی الکتریک و همچنین دانسیته، به ترتیب برای نمونه حاوی مواد استاتی دمای 950 درجه سانتیگراد زمان 3 ساعت و برای نمونه حاوی ترکیبات کربناتی دمای 1050 درجه سانتیگراد و زمان 3 ساعت به عنوان دما و زمان بهینه سینترینگ به دست آمد. بهترین خواص پیزوالکتریک برای نمونه استاتی ساخته شده به روش مکانوشیمیایی به دست آمد جایی که در دمای 950 درجه سانتیگراد و زمان 3 ساعت سینتر و 3 ساعت آسیاب کاری مقدار 230 پیکو کولن بر نیوتن به دست آمد.

آلیاژهای حافظه دار پایه آهن گروهی از آلیاژهای هوشمند هستند که به علت دارا بودن خواص منحصر به فردی مانند قیمت ارزان، جوش پذیری عالی، استحکام بالا، مقاومت به خوردگی مناسب، روش تولید آسان، قابلیت ماشین کاری و شکل پذیری بالا کاربردهای قابل ملاحظه ای درصنایع نفت وپتروشیمی، هوا و فضا و عمران دارا می باشند. دراین تحقیق دو ترکیب fe-24mn-6si و fe-32mn-6si توسط روش آلیاژسازی مکانیکی تولید شدند. سپس به منظور بررسی ترکیب آلیاژی پودری، از پودر آسیاکاری در زمان های مختلف آسیا کاری شده نمونه برداری انجام شد. ترکیب شیمیایی، خواص ساختاری و ریزساختاری توسط آنالیز فلورسانس پرتو ایکس (xrf)، آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و عبوری (tem) بررسی شد. رفتار حرارتی پودرهای آسیاکاری شده توسط آنالیز حرارتی تفاضلی (dta) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده ی تولید بلورهای نانومتری فاز آستنیت و مارتنزیت و همچنین درصد بالایی از فاز آمورف بود. همچنین بر طبق نتایج sem اندازه ی ذرات ترکیب تولیدی در طول پروسه کاهش یافت. توسط بررسی های حرارتی تبدیل فاز آستنیت به مارتنزیت به اثبات رسید. در ادامه پودرها به صورت قطعه درآورده شده و خواص ساختاری، مکانیکی و خوردگی بررسی شد.

در این پایان نامه مفهوم پوشش و پوشش های نازک برای مدول ها معرفی و بررسی می شود. از این مفهوم در ساختن مدول های ساده - مدرج از مدول های ساده (غیرمدرج) استفاده می شود. پس از توضیح مفصل در این مورد‏، پوشش های نازک برای مدول های ساده روی جبرهای شرکت پذیری که توسط گروه های آبلی مدرج شده اند‏، را طبقه بندی می کنیم. همچنین در این پایان نامه توصیف صریحی از پوشش های نازک مدول های شبه متناهی ساده روی جبرهای شرکت پذیر مدرج را بیان می کنیم. در این توصیف از نتایج به دست آمده در نظریه نمایش چنبره کوانتمی سیکلوتومیک استفاده می شود. در انتها کاربردی از نتایج به دست آمده در نظریه نمایش جبرهای لی چندگانه حلقوی را ارائه می کنیم.

آلیاژهای تیتانیوم- نیکل- مس یکی از مهمترین آلیاژهای حافظه دار بوده و دارای ویژگی های منحصر به فردی از جمله خواص مکانیکی خوب، مقاومت به خوردگی عالی و زیست سازگاری می باشد. بر این اساس، از این مواد هوشمند به طور گسترده در صنایع مختلفی همچون پزشکی و میکروالکترونیک استفاده می گردد. در تحقیق حاضر آلیاژ تیتانیوم- نیکل- مس به روش آلیاژسازی مکانیکی و به کمک آسیای سیاره ای تحت شرایط مشخص تولید گردید. به منظور تعیین مکانیزم دقیق فرایند آلیاژ سازی به همراه استحاله فازی پودرها حین فرایند آسیاکاری، خواص ساختاری و ریزساختاری با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفتند. به علاوه، جهت بررسی استحاله فازی احتمالی در طی سیکل حرارتی، رفتار حرارتی پودرها به کمک کالریمتری افتراقی مورد آزمایش قرار گرفت. در نهایت، خاصیت سوپرالاستیسیته و رفتارخوردگی آلیاژ پس از فشرده-سازی پودرها و عملیات تف جوشی قطعات، مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، مشخص شد که با شروع آسیاکاری، فرایند آلیاژی شدن اتفاق افتاده و محلول جامد فوق اشباع تیتانیوم و مس در نیکل ایجاد شد. همچنین مقدار قابل توجهی فاز آمورف تولید شد. پس از این مرحله، با پیشرفت آسیاکاری تا زمان 48 ساعت، مقدار فاز آمورف به بیشترین میزان خود رسیده، بعد از گذشت زمان کافی از فرایند، بلوری شدن مکانیکی فاز آمورف رخ داد. فرایند بلوری شدن فاز آمورف در طی حرارت دادن پودرهای آسیا شده به فازهای بلوری پایدارتر (مارتنزیت، آستنیت و غیره) اتفاق افتاده که در آن دمای بلوری شدن با افزایش زمان آسیاکاری، کاهش یافت. بر اساس نتایج خوردگی، مقاومت به خوردگی آلیاژ در مقایسه با آلیاژ دوتایی niti در محیط های شبیه سازی شده بدن، بسیار بیشتر بود. با انجام عملیات پسیو کردن مناسب، این آلیاژ جهت استفاده به عنوان ایمپلنت و ابزارهای جراحی مناسب می باشد.

کامپوزیت های زمینه فلزی گروهی از موادی هستند که به علت دارا بودن خواص منحصربه فردی مانند استحکام بالا، وزن سبک، مقاومت به خوردگی مناسب، روش تولید آسان، قابلیت ماشین کاری و شکل پذیری بالا کاربردهای قابل ملاحظه ای در صنایع اتومبیل سازی، هوا و فضا و دریایی دارا می باشند. در این تحقیق نانو کامپوزیتهای al/cu/mn توسط روش اتصال نوردی تجمعی تولید شدند. سپس به منظور بررسی خواص مکانیکی نمونه برداری انجام شد. خواص ساختاری و ریز ساختاری توسط آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد. نتایج نشان دهنده ی تولید کامپوزیت با ساختار نانومتری بود. خواص مکانیکی کامپوزیت al/cu/mn توسط تست های کشش و سختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. آنالیز حرارتی این کامپوزیت توسط تست dsc انجام گرفت و شناسایی فازها توسط تصاویر sem و آنالیز xrd انجام شد. رفتار خوردگی این نانو کامپوزیت ها مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان دهنده آن بود که با افزایش سیکل های arb مقاومت به خوردگی یکنواخت کاهش و مقاومت به خوردگی حفره ای افزایش می یابد.

در پژوهش حاضر، کامپوزیت چند لایه نانوساختار cu/al/mn به صورت موفقیت آمیز با روش اتصال نوردی تجمعی (arb) تولید شد. تغییرات ساختاری کامپوزیت های تولیدی در سیکل های مختلف با آنالیز تفرق اشعه ایکس (xrd)، تغییرات ریزساختاری و مطالعات سطح شکست توسط میکروسکوپ نوری (om) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و خصوصیات مکانیکی آنها به وسیله تست های کشش و ریزسختی سنجی بررسی شد. همچنین رفتار خوردگی کامپوزیت در سیکل های مختلف با تست پلاریزاسیون پتانسیودینامیک مطالعه شد. هدایت الکتریکی کامپوزیت تولیدی در سیکل های مختلف با استفاده از دستگاه میکرواهم متر تعیین شد. سپس کامپوزیت ساخته شده با نه سیکل arb به منظور به دست آوردن آلیاژ برنز آلومینیوم مورد عملیات حرارتی در دماها و زمانهای مختلف قرار گرفت و مطالعات ساختاری و ریزساختاری روی آن انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش سیکل های arb، ضخامت لایه های cu و al کاهش یافته و بعد از نه سیکل یک کامپوزیت چند لایه cu/al/mn با توزیع یکنواختی از لایه های آلومینیوم و ذرات منگنز در زمینه مس حاصل شد. مشاهده گردید که اندازه کریستال کامپوزیت نانوساختار تولیدی بعد از نه سیکل 30 نانومتر می باشد. بررسی خواص مکانیکی نشان داد که استحکام تسلیم، استحکام کششی و سختی کامپوزیت به ترتیب به میزان 5/3، 6/1 و 7/1 برابر نسبت به مس خالص افزایش یافت. در صورتیکه درصد تغییر طول کامپوزیت تولیدی حدود 5 برابر از مس خالص کمتر شد. بررسی خواص خوردگی نشان داد که مقاومت به خوردگی کامپوزیت تولیدی تا سیکل هفتم کاهش و از سیکل هفت به نه و نیز بعد از عملیات حرارتی به میزان چشم گیری بهبود یافت. همچنین فرآیند arb به همراه عملیات حرارتی یک روش جدید برای تولید آلیاژ برنز آلومینیوم معرفی شد.

در این پژوهش از روش آلیاژسازی مکانیکی و عملیات حرارتی بعدی جهت تولید پودرهای نانوشبه بلور al72cr17fe11، al72mn17fe11 و al72cr5mn12fe11 استفاده شد. به منظور تهیه قطعات، پودرهای آلیاژی ابتدا فشرده گردیده و سپس تحت عملیات حرارتی در زمان ها و دماهای مختلف قرار گرفتند. ارزیابی ساختاری، رفتار حرارتی و ترکیب شیمیایی نمونه های تولید شده بترتیب توسط آنالیز پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز حرارتی افتراقی و آنالیز فلورسانس پرتو ایکس صورت گرفت. همچنین خواص مکانیکی و مقاومت خوردگی الکتروشیمیایی نمونه ها توسط آزمون های میکروسختی سنجی و پلاریزاسیون خطی مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس نتایج به دست آمده، مشخص شد که تک فاز نانودکاگونال، با ساختار شبه بلور، می تواند تحت شرایط عملیات حرارتی مناسب تشکیل شود. ارزیابی آزمون های پلاریزاسیون خطی نشان داد که رفتار خوردگی الکتروشیمیایی به طور قابل ملاحظه ای با رشد فاز دکاگونال بهبود می یابد. همچنین پتانسیل خوردگی قطعات تولیدی به سمت مقادیر مثبت تغییر کرد و دانسیته جریان خوردگی تا 10000 برابر کاهش یافت.

پوشش های کامپوزیتی زمینه فلزی خواص مطلوبی همچون مقاومت به خوردگی، سایش خوب، میکروسختی و عمر خستگی بالا در مقایسه با پوشش های فلزی از خود نشان می دهند. نیکل یک ماده مهندسی است که کاربرد گسترده ای در پوشش های کامپوزیتی به عنوان زمینه فلزی دارد. خواص پوشش های کامپوزیتی وابستگی زیادی به میزان ذرات ثانویه در پوشش دارد. مقدار ذرات ثانویه و توزیع یکنواخت آنها در زمینه فلزی منجر به بهبود خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون می شود. در این تحقیق پوشش نانو کامپوزیتی ni-al2o3-tio2 به روش رسوب دهی الکتریکی با استفاده از جریان مستقیم بر روی فولاد ساده کربنی اعمال گردید. در حین انجام فرآیند برای رسیدن به یک پوشش بهینه پارامترهای تاثیر گذار در فرآیند پوشش دهی شامل میزان غلظت ذرات اکسیدی در محلول الکترولیت، دانسیته جریان اعمالی، دمای الکترولیت و تاثیرسرعت چرخش محلول الکترولیت برروی مقدار پودر در پوشش مورد آزمایش قرار گرفت. به منظور تعیین فازهای تشکیل شده در لایه پوشش از آنالیز پراش اشعه ایکس و برای تعیین ریز ساختار در پوشش از میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده گردید. همچنین به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورفولوژی سطح و نحوه توزیع عناصر تشکیل دهنده پوشش بررسی گردید. خواص مکانیکی پوشش شامل سختی پوشش، توسط دستگاه میکروسختی و مقاومت به سایش پوشش ایجاد شده با اندازه گیری کاهش وزن پوشش در اثر اعمال نیرو مورد بررسی قرارگرفت. همچنین مقاومت به خوردگی پوشش اعمال شده در دو حالت خوردگی یکنواخت و خوردگی حفره ای مورد آزمایش قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، مشخص شد پوشش نانوکامپوزیتیni-al2o3-tio2 بر روی فولاد ساده کربنی ایجاد گردیده و مورفولوژی پوشش نامنظم و توزیع ذرات در پوشش یکنواخت می باشد. در مقدار 25 گرم در لیتر ذرات ثانویه در الکترولیت، پوشش دارای خواص مکانیکی ( سختی و سایش ) مناسب می باشد. همچنین در پوشش نانوکامپوزیتی ni-al2o3-tio2 با مقدار 25 گرم در لیتر ذرات ثانویه، از نظر خوردگی یکنواخت بهترین رفتار مقاومت به خوردگی و از نظر خوردگی حفره ای، پوشش نانوکامپوزیتی ni-al2o3-tio2 با مقدار 5 گرم در لیتر ذرات ثانویه بهترین رفتار خوردگی را دارد.

از مهم¬ترین پدیده¬های دوفازی درمیکروکانال ها، تشکیل قطره بر مبنای فرایند امولسیون می باشد. امولسیون پدیده ای است که دو سیال مخلوط نشونده در میکروکانال با یک دیگر برهم کنش نشان داده و در نهایت قطرات فاز جدا شونده به صورت معلق در فاز پیوسته تشکیل می شوند. در بخش نخست تشکیل قطره در میکروکانال متقاطع به طور عددی و با استفاده از روش شبکه بولتزمن و مدل دوفازی تابع مشخصه مورد شبیه سازی قرار گرفت. کد کامپیوتری مدل دوفازی تابع مشخصه نوشته شده و از مدل های مختلف تک¬فازی و دوفازی برای اعتبار سنجی آن بهره گرفته شده است. هم چنین مراحل زمانی شبیه سازی تشکیل حباب در میکروکانال متقاطع نسبت به حالت آزمایشگاهی متناظر مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج اعتبار سنجی و مقایسه نشان می دهند که مدل ما برای شبیه سازی بسیار توانمند می باشد. در ادامه نتایج شبیه¬سازی عددی تشکیل قطره در میکروکانال متقاطع به دست آورده شد و با استفاده از اعداد بی بعد مورد تحلیل قرار گرفت. در این مطالعه از اعداد بی¬بعد مویینگی، وبر، رینولدز و نسبت سرعت بین فاز¬ها استفاده شده است که عدد بی¬بعد مویینگی مهم¬ترین پارامتر برای معرفی جریان در این گونه کانال ها می باشد. نتایج نشان می¬دهند که رفتار جریان در گستره وسیعی تحت تأثیر عدد مویینگی می باشد. البته سرعت های ورودی بالا به قطرات کوچک تری ختم می شود که نشان دهنده این است که در این حالت علاوه بر عدد مویینگی، عدد وبر نیز در نحوه رفتار جریان تاثیرگذار می¬باشد. در بخش دوم هندسه دیگری از میکروکانال مورد بررسی قرار گرفت. این¬بار تشکیل قطره در میکروکانالی شامل سه زیرکانال با استفاده از اعداد بدون بعد مویینگی و نسبت سرعت بین فاز ها مورد بررسی قرار گرفت. در پایان با ایجاد مانع در این نوع میکروکانال، قطرات کوچک¬تر و با کیفیت بالاتری نسبت به حالت بدون مانع حاصل شد. رهیافت های این بررسی برای طراحی میکروکانال ها در راستای بهینه سازی فرایند امولسیون بسیار مفید می باشد

پوشش های نانو کامپوزیتی زمینه فلزی به عنوان مواد پیشرفته مهندسی به حساب آمده که به دلیل خواص منحصر به فرد از جمله سختی بالا، مقاومت به سایش قابل توجه و مقاومت به خوردگی بسیار مناسب اخیراً مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته اند. در این میان پوشش های کامپوزیتی زمینه نیکل تقویت شده با نانوذرات سرامیکی al2o3 و sic به عنوان یکی از پوشش های پرکاربرد صنعتی به عنوان جایگزین مناسبی برای پوشش های کروم سخت به حساب می آیند. دراین تحقیق، ابتدا نانو کامپوزیت ni-al2o3-sic به روش رسوب دهی الکتریکی جریان مستقیم در حمام وات بر روی سطح فولاد در دانسیته جریان 1آمپر بر دسی متر مربع ودمای 45درجه سانتی گراد و پی اچ 4 پوشش داده شد و سپس اثر درصد مواد تقویت کننده در تغییرات ساختاری، ریزساختاری، سختی، مقاومت به سایش و خوردگی الکتروشیمیایی آنها مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ساختاری پوشش ها نشان داد که با افزایش درصد تقویت کننده اندازه بلور های نیکل در محدوده نانومتری کاهش قابل توجهی یافته و درمقدار20گرم بر لیتر ذرات تقویت کننده به 14نانومتر رسیده و جهت گیری ترجیحی رشد بلورهای نیکل تغییر یافت. بررسی های ریزساختاری حاکی از تغییر در رشد بلورهای نیکل، افزایش فشردگی و ناهمگنی و کاهش ضخامت پوشش با اضافه شدن نانوذرات بود. ارزیابی ها نشان داد که درصد وزنی نانوذرات در پوشش در مقدار 20گرم بر لیتر ذرات تقویت کننده بیشترین مقدار خواهد بود. همچنین با افزایش ذرات تقویت کننده، سختی پوشش ها بهبود پیدا کرد به طوری که در مقدار 20گرم بر لیتر تقویت کننده سختی به مقدار520 ویکرز رسید. نتایج سایش بیان کرد که با اضافه کردن ذرات تقویت کننده سایش از حالت چسبان به خراشان تغییر کرده و بیشترین ضریب اصطکاک را در مقدار20گرم بر لیتر ذرات تقویت کننده خواهیم داشت. نتایج خوردگی در دو محیط 5/3درصد وزنی سدیم کلرید و سولفات سدیم 5/0مولار نشان از بهبود قابل توجه مقاومت به خوردگی پوشش با اضافه کردن تقویت کننده در دو محیط داشت. بررسی ها حاکی ازآن بود که در مقدار 20گرم بر لیترذرات تقویت کننده کمترین نرخ خوردگی و بیشترین پتانسیل خوردگی را در دو محیط شاهد هستیم. بر اساس همه ی نتایج، مقدار بهینه نانوذرات سرامیکی جهت حصول خواص خوردگی و تریبولوژی مناسب 20 گرم بر لیتر تعیین شد.

کامپوزیت های زمینه فلزی با داشتن نسبت استحکام به وزن بالا، سختی مناسب و مقاومت به سایش خوب در صنایع گوناگون، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. پیدایش شیشه های فلزی و استفاده از آن ها به عنوان تقویت کننده نسبت به سایر تقویت کننده ها به ویژه تقویت کننده های سرامیکی، در چند سال اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این تحقیق نانو کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده با ذرات شیشه های فلزی با ترکیب al84gd6ni7co3 توسط روش اتصال نوردی تجمعی تولید شد و سپس خواص ریز ساختاری و مکانیکی آنها توسط آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، تست های کشش و میکرو سختی سنجی مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین با استفاده از تست ولتامتری سیکلی، خواص خوردگی نمونه های تولید شده بررسی گردید. نتایج حاصل از تست های ریزساختاری، تولید کامپوزیت با ساختار نانومتری و بهبود توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه با افزایش تعداد سیکل های فرآیند نورد و نیز برقراری پیوند مناسب در مرز مشترک تقویت کننده- زمینه را تایید کرد. تست های مکانیکی انجام شده، بالاتر بودن استحکام و سختی کامپوزیت تولید شده در مقایسه با آلومینیوم خالص نورد شده را نشان دادند. همچنین، انعطاف پذیری بالای کامپوزیت های تولیدی در کنار استحکام قابل توجه آنها، برتری شیشه های فلزی را به عنوان تقویت کننده نسبت به ذرات سرامیکی نشان داد. بررسی های ولتامتری سیکلی نشان دادند که کامپوزیت های تهیه شده از نرخ خوردگی بالاتری نسبت به آلومینیوم خالص نورد شده برخوردارند.

آلیاژهای آلومینیوم- کروم- آهن یکی از مهمترین آلیاژهای شبه بلور بوده و به دلیل دارا بودن ویژگی های منحصر به فردی از جمله سختی بالا، مقاومت به خوردگی عالی، استحکام و مدول بالا قابلیت کاربرد به منظور فاز تقویت کننده در کامپوزیت ها را دارند. بر این اساس، از این مواد به طور گسترده در کامپوزیت سازی استفاده می گردد. در تحقیق حاضر آلیاژ آلومینیوم- کروم- آهن به روش آلیاژسازی مکانیکی و به کمک آسیای سیاره ای تحت شرایط مشخص تولید گردید. سپس به منظور ایجاد فاز شبه بلور مورد نظر، مورد عملیات حرارتی در دمای 1060درجه سانتی گراد به مدت 3ساعت قرار گرفت. به منظور اطمینان از ایجاد فاز شبه بلور الگوی پراش پرتو ایکس پودر حاصله بررسی شد. الگوی پراش پرتو ایکس ایجاد فاز دکاگونال را تایید کرد. سپس کامپوزیت زمینه آلومینیومی تقویت شده با استفاده از پودر تولیدی به روش اتصال نوردی تجمعی در سیکل های مختلف تولید شد. در نهایت، خواص مکانیکی، ریزساختاری و رفتار خوردگی کامپوزیت تولیدی، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از تست های مکانیکی نشان داد که استحکام و سختی کامپوزیت با افزایش سیکل های فرآیند افزایش می یابد. بر اساس نتایج خوردگی، نرخ خوردگی کامپوزیت تولیدی با افزایش سیکل های فرآیند ابتدا کاهش و سپس افزایش یافت.

دراین تحقیق جهت ساخت پوشش های ni-si ابتدا پودر سیلیسیوم به مدت 21 ساعت تحت آسیاکاری قرار گرفت تا اندازه ذرات سیلیسیوم کاهش یابد. سپس با استفاده از پودر حاصل در حمام آبکاری، پوشش کامپوزیتی نیکل ـ سیلیسیوم به روش رسوب دهی الکتریکی در حمام وات بر روی سطح فولاد در دانسیته جریان 2 آمپر بر دسی متر مربع و دمای 50 درجه سانتی گراد و پی اچ 4 ایجاد شد. با این روش میزان مشارکت ذرات سیلیسیوم در پوشش به میزان مورد نظر نرسید. بنابراین به منظور مشارکت بهتر ذرات سیلیسیوم در زمینه نیکل پودر سیلیسیوم همراه با پودر نیکل با نسبت وزنی 4 به 1 به مدت 21 ساعت تحت آسیاکاری قرار گرفته تا اتصال مکانیکی بین ذرات سیلیسیوم و نیکل بر قرار شود. سپس مخلوط پودری مورد نظر به عنوان ذرات تقویت کننده در حمام آبکاری مورد استفاده قرار گرفت و پوشش نانو کامپوزیتی نیکل ـ سیلیسیوم به روش رسوب دهی الکتریکی با دانسیته جریان 2 آمپر بر دسی متر مربع و دمای 50 درجه سانتی گراد و پی اچ 4 ایجاد شد. اثر غلظت ذرات تقویت کننده در تغییرات ساختاری، ریزساختاری، سختی و خوردگی الکتروشیمیایی پوشش ها مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریز ساختاری پوشش های کامپوزیتی نیکل ـ سیلیسیوم ایجاد شده با ذرات سیلیسیوم بدون آماده سازی اولیه نشان داد که با افزودن ذرات سیلیسیوم مورفولوژی پوشش نسبت به پوشش نیکل خالص خیلی تغییر نمی کند. افزایش ذرات سیلیسیوم تا غلظت 40 گرم بر لیتر نشان داد که میزان مشارکت سیلیسیوم در این روش به بیش از یک درصد وزنی نمی رسد. بررسی های ساختاری پوشش های کامپوزیتی نیکل ـ سیلیسیوم ایجاد شده با مخلوط پودری نشان داد که با افزایش درصد ذرات تقویت کننده اندازه بلورهای نیکل در محدوده نانومتری کاهش یافته و جهت گیری ترجیحی رشد بلورهای نیکل تغییر می یابد. همچنین با افزایش ذرات تقویت کننده تا غلظت 40 گرم بر لیتر در حمام آبکاری میزان مشارکت آن ها در زمینه نیکل تا 9 درصد وزنی افزایش یافت. با اضافه کردن ذرات سیلیسیوم، سختی پوشش ها بهبود پیدا کرد به طوری که در مقدار 40 گرم بر لیتر تقویت کننده سختی به مقدار 372 ویکرز رسید. نتایج خوردگی در دو محیط 3/5 درصد وزنی سدیم کلرید و سولفات سدیم 0/5 مولار نشان از بهبود مقاومت به خوردگی پوشش با اضافه کردن ذرات تقویت کننده تا 10 گرم بر لیتر در دو محیط داشت. بررسی ها حاکی از آن بود که در مقدار 10گرم بر لیتر ذرات تقویت کننده کمترین نرخ خوردگی و بیشترین پتانسیل خوردگی را در دو محیط ایجاد می شود.

در بسیاری از سیستمهای انرژی الکتریکی، ترکیبی از چند تولیدکننده، مصرفکننده و یا ذخیرهکننده انرژی به تبادل توان با یکدیگر میپردازند. لوازم خانگی و پروسههای صنعتی چندموتوره، منابع تغذیه بدون وقفه و خودروهای برقی، نمونههایی از سیستمهای انرژی ترکیبی بهشمار میروند. با گسترش استفاده از این سیستمهای ترکیبی، تحقیقات گستردهای نیز برای توسعه فنآوریهای مربوط به آن از جمله مبدلهای الکترونیک قدرت در حال انجام است. در سیستمهای انرژی ترکیبی با توجه به وجود سیستمهای انرژی، به چندین مبدل الکترونیک قدرت جهت کنترل، هماهنگی و تبادل انرژی نیاز میباشد. وجود چندین مبدل مجزا، ممکن است با توجه به نوع کاربرد، منجر به افزایش حجم و قیمت و کاهش قابلیت اطمینان سیستم گردد. استفاده از یک مبدل چند-ترمیناله بهجای چندین مبدل معمولی میتواند راهحلی برای رفع این مشکلات باشد. یک مبدل چند-ترمیناله، ممکن است شامل چندین ترمینال dc، چندین ترمینال ac و یا ترکیبی از ترمینالهای dc و ac باشد که با توجه به نوع کاربرد، مبدل مورد نیاز انتخاب میشود. توسعه مبدلهای چند-ترمیناله با هر دو ترمینال ac و dc قابلیت کنترل بیشتری دارند. بر این اساس مبدل 9-سوئیچه و 6- سوئیچه بهعنوان مبدل پایه در این پایان نامه انتخاب شده است. این مبدلها یک مبدل چند-ترمیناله با دو ترمینال ac و یک ترمینال dc میباشد. استفاده ازمبدلهای 9-سوئیچه و6-سوئیچه که به ترتیب از 9 و 6 کلید نیمههادی تشکیل شده است، میتواند باعث کاهش حجم و قیمت سیستمهای انرژی ترکیبی گردد. یکی از مشکلات اینورترها کاهنده بودن آنها و تصال کوتاه ناخواسته لینک dc میباشد. مبدلهای منبع امپدانس برای رفع این مشکلات استفاده میگردند. مشکل بهره پایین ولتاژ در ساختارهای کلید کاهش یافته شدیدتر است. در این پایان نامه با استفاده از ساختارهای منبع امپدانس مشکلات اینورترهای کلید کاهش یافته برطرف میشود. مبدل پیشنهادی در محیط matlab/simulink مورد شبیه سازی قرار گرفته و صحت عملکرد آن مورد تایید قرار گرفته است

چکیده ندارد.

در این پایان نامه سعی شده است تا یک روش جدیدی برای تولید کامپوزیت های نانو ساختار al- sic معرفی گردد. اساس این روش فرآیند اتصال نوردی می باشد . در مرحله اول پارامتر های فرآیند اتصال نوردی تسمه های آلومینیومی شامل استحکام باند، تغییر فرم آستانه ای و بازده جوش در حضور و عدم حضور ذرات سرامیکی بررسی گردید. در مرحله دوم کامپوزیت al-sic توسط فرآیند اتصال نوردی پی در پی (rrb) ساخته شد . سپس در مرحله بعدی کامپوزیت al-sic توسط فرآیند اتصال نوردی تجمعی (arb) ساخته شد. همچنین آلومینیوم خالص (یک پارچه) نیز توسط فرآیند های فوق جهت مقایسه با کامپوزیت های تولیدی ساخته شد. ریز ساختار نمونه های ساخته شده ? توسط میکروسکوپ های نوری (om)? الکترونی روبشی (sem)? الکترونی عبوری (tem) و نیز آنالیز الکترونهای تفرق یافته (ebsd) مورد بررسی قرار گرفت. ریز ساختار کامپوزیت تولیدی در هر دو روش? یک توزیع مناسب ذرات sic را در زمینه نشان داد. خواص مکانیکی کامپوزیت های تولیدی و نیز آلومینیوم یک پارچه تولید شده توسط فرآیندهای فوق? توسط تست کشش و تست سختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت . نتایج نشان داد که استحکام و سختی کامپوزیت های تولیدی توسط فرآیندهای فوق با افزایش تعداد سیکل های arb و rrb افزایش پیدا می کند. توسط تکنیک های tem و ebsd ? پارامتر های کلیدی فرآیند arb شامل اندازه دانه ها، درصد مرزدانه های با زاویه زیاد و نیز زاویه بد آرایی در سیکل های مختلف اندازه گیری گردید . بر اساس اطلاعات ریز ساختاری تنش سیلان نمونه های تولیدی توسط فرآیند arb مورد محاسبه قرار گرفت و با نتایج حاصل از تست کشش مقایسه شد. مشخص گردید که یک همخوانی نسبتاً مناسبی بین نتایج تنش سیلان محاسبه شده از اطلاعات ریز ساختاری و تنش سیلان بدست آمده از نتایج تست کشش وجود دارد . نتایج آنالیز ebsd نشان داد که یک ریز ساختار نسبتا همگن با دانه های فوق ریز بعد از سیکل هشتم فرآیند arb در نمونه های کامپوزیتی و یک پارچه وجود می آید . آنالیز ها نشان داد که اندازه متوسط دانه ها در نمونه های آلومینیوم خالص ( یک پارچه) تقریبا برابر با nm310 است در حالی که در نمونه های کامپوزیتی حدود nm180 می باشد.