تأثیر مواد سطحی مختلف و زمان تابش فراصوت بر پایداری و خصوصیات ترموفیزیکی نانوسیالات ترکیبی

Impact of different surfactants and ultrasonication time on the stability and thermophysical properties of hybrid nanofluids

چکیده

1- مقدمه

2-روش تحقیق

2-1 آماده سازی نانوسیالات

2-2 تصویربرداری میکروسکوپی انتقال الکترون

2-3 ارزیابی پایداری نانوسیالات

2-4 اندازه گیری ویژگی های ترموفیزیکی

3- نتایج و بحث

3-1 توصیف

3-2 تحلیل طیف سنجی UV-vis

3-3 ویژگیهای ترمو فیزیکی

4- نتیجه گیری

چکیده

نانوسیالات گرافینی توجه بیشتری را در میان محققان به خود جلب کرده اند زیرا دارای رسانایی گرمای بسیار زیاد هستند. در تحقیق کنونی نانوسیالات هیبربدی پایدار از طریق پراکنش نانو صفحات گرافین(GnPs) و دی اکسید تیتانیوم (O۲i T)در ترکیبی از آب مقطر و اتیلن و گلیکون با استفاده از یک روش دو مرحله ای تولید شده اند. برای حذف مقایسه، GnPs در داخل مایع پایه یکسان پراکنده می شود و به عنوان نانو سیال نامگذاری می شود. تاثیر مواد سطحی مختلف و زمان تابش فراصوت برپایداری نانو سیالات با استفاده از روش رسوب گیری تحلیل پتانسیل و آزمون سقف تعیین می شوند. مشاهده شده است که اضافه کردن هگزا دسیبل قوی متیلامونیوم (CTAB) دارای پایداری بیشتری در تمام تحلیل ها می باشد و حداقل رسوب گیری تا ۴۰ روز اتفاق می افتد. ویژگیهای ترموفیزیکی نان و سیالات دارای (CTAB) از ۲۰درجه تا ۷۰ درجه برای غلظت های 172%-75%-5%-25%نانو ذرات اندازه گیری شده اند. حداکثر رسانای گرمایی برای مایع پایه در صورت وجود غلظت 747/ 23برای% wt ۱ CooH- GnP % در دمای 60 درجه سانتی گراد مشاهده شده است نانو سیالات هیبریدی دارای رسانای گرمایی بیشتر در مقایسه با ناتو سیالات مقدار ۳۰ تا ۵۰ درجه سانتی گراد هستند. نانوسیالات موجود هیبریدی رفتار نیوتنی نشان می دهد که در آن فشار کششی به صورت خطی همراه با افزایش سرعت واکنش افزایش می یابد. نانوسیالات موجود با غلظت wt ۱ % از دارای بیشترین ویسکوزیته در 40 درجه سانتی گراد است و این مقدار %54/ 42 و%58/ 4بیشتر از مایع پایه و % wt ۱ % نانو سیالات هیبریدی است. ویژگی های ارتقا یافته نانوسیالات هیبریدی می تواند به عنوان ابزار جایگزین انتقال گرما در نظر گرفته شود.

4- نتیجه گیری

پایداری، رسانایی گرمایی و ویسکوزیته نانوسیالات TiO2 (COOH-GnP)-از 30 تا 70 درجه سانتی گراد با چهار غلظت مختلف (0. 1 wt% 0. 025, 0. 05, 0. 075,) تعیین شده اند. فراصوتی کردن در 90 دقیقه برای تولید ترکیب نانوسیالات بسیار پایدار از طریق افزودن CTAB یا SDBS کافی می باشد. بر اساس نتایج بدست آمده از تحلیل های متعدد پایداری، این نتیجه بیان شد که CTAB بهترین ماده سطحی برای تثبیت این نانو سیال ترکیبی است. رسانایی حرارتی نانو سیالات همراه با دما و غلظت نانو ذرات افزایش می یابد و بیشترین افزایش (23. 74%) در دمای 60 درجه سانتی گراد و 0. 1 wt% مشاهده شده است. نانو سیالات ترکیبی دارای رسانایی حرارتی بالاتری در مقایسه با نانو سیالات COOH-GnP در تمام غلظت ها با دمای کمتر هستند (30 تا 50 درجه سانتی گراد). این بدین معناست که مونو نانو سیالات در دمای 60 درجه سانتی گراد (تمام غلظت ها) برتر از نانو سیالات ترکیبی هستند. رسانایی حرارتی بالا برای COOH-GnP مهم ترین عامل برای افزایش رفتار حرارتی نانو سیالات مونو و هیبریدی می باشد. فشار کششی زمانی افزایش می یابد که نانو ذرات به مایع اصلی اضافه شود. ویسکوزیته نانو ترکیبات مونو و هیبریدی نشان دهنده اختلاف 6% در غلظت 0. 1 wt% و دمای 4 درجه سانتی گراد می باشد. ویژگی افزایش حرارت با افزودن نانو ذرات بیانگر این است که این نانو سیال جدید ترکیبی می تواند به عنوان ابزاری برای انتقال گرما باشد.

Abstract

Graphene based nanofluids are getting more attention among researchers due to their exceptional thermal conductivity. In the present study, stable hybrid nanofluids were produced by dispersing graphene nanoplatelets (GnPs) and titanium dioxide (TiO2) in a mixture of distilled water and ethylene glycol (DW/EG) using a two-step method. For comparison purpose, GnPs were dispersed into the same base fluid and labelled as mono nanofluid. The impact of different surfactants and sonication time on nanofluids’ stability was determined by sedimentation method, zeta potential analysis, and absorbency test. It was observed that the addition of hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) showed the highest degree of stability in all analyses, with minimal sedimentation up to 40 days. Thermophysical properties of nanofluids with CTAB were measured from 30 °C to 70 °C at 0.1, 0.075, 0.05, and 0.025 wt% concentrations of nanoparticles. The maximum thermal conductivity enhancement of base fluid was found to be 23.74% when 0.1 wt% of COOH-GnP was added at 60 °C. Hybrid nanofluid showed higher thermal conductivity than mono nanofluid at all concentration and temperature ranged from 30 to 50 °C. Both mono and hybrid nanofluids showed Newtonian behaviour in which shear stress increased linearly with increasing shear rate. Mono nanofluid with 0.1 wt% concentration showed the highest viscosity at 40 °C, which was 32.54% and 4.85% higher than base fluid and 0.1 wt% hybrid nanofluid, respectively. The enhanced properties of this hybrid nanofluid could be used as an alternate heat transfer medium in an automobile cooling system.

4- Conclusion

The stability, thermal conductivity, and viscosity of (COOH-GnP)- TiO2 nanofluids were determined from 30 °C to 70 °C with four different concentrations (0.025, 0.05, 0.075, and 0.1 wt%). Ultrasonication of 90 min was sufficient to produce highly stable hybrid nanofluids with the addition of CTAB or SDBS. Based on multiple stability analyses, CTAB was found to be the best surfactant to stabilise this hybrid nanofluid. Thermal conductivity of nanofluids increased with both temperature and concentration of nanoparticles, with the most significant enhancement (23.74%) observed at 60 °C and 0.1 wt%. Hybrid nanofluid showed higher thermal conductivity than COOH-GnP nanofluid at all concentration with lower temperature (30 to 50 °C), which means mono nanofluid surpass hybrid nanofluid at 60 °C (all concentration). High thermal conductivity of COOH-GnP was found to be the dominant factor to enhance thermal behaviour of both mono and hybrid nanofluids. Shear stress was increased when nanoparticles were added into the base fluid. Viscosity of both mono and hybrid nanofluids showed about 6% of difference at 0.1 wt% concentration and 40 °C working temperature. The enhanced thermal property by adding nanoparticles suggested this novel hybrid nanofluid could be used as an alternate heat transfer medium.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تأثیر مواد سطحی مختلف و زمان تابش فراصوت بر پایداری و خصوصیات ترموفیزیکی نانوسیالات ترکیبی

Impact of different surfactants and ultrasonication time on the stability and thermophysical properties of hybrid nanofluids

بررسی مقایسه ای استخراج به روش تزریق آب و سورفکتانت سیل با کمک اولتراسوند

Comparative study of ultrasound assisted water and surfactant flooding

چکیده
1- مقدمه
1-1- مکانیزم های برداشت نفتی فراصوت
2- روش و راه اندازی آزمایشی
2-1- تجهیزات
2-2- خواص مایع
2-3- توده متخلخل
2-4 سورفکتانت
2-5- روش آزمایشی
3- نتایج و بحث
3-1- تزریق آب
3-2 سورفکتانت سیل
3-3- اثر غلظت سورفکتانت
3-4- تاثیر شدت فراصوت بر برداشت از مخزن نفت
3-5- تاثیر اصول فراصوت بر برداشت نفت
4- نتیجه گیری
منابع

چکیده

تکنیک فراصوتی یک روش نامرسوم برای ازدیاد برداشت از مخزن نفت (EOR) است که سود اقتصادی دارد و دوست دار محیط زیست می باشد و مورد توجه محققان و مهندسین مخازن قرار گرفته است. ثابت شده است که ادغام فراصوت با روش تزریبلق آب و ادغام فراصوت با سورفکتانت، با کاهش جذب سورفکتانت در ازدیاد برداشت از مخزن نفت، موثر بوده است. مطالعات قبلی بر رفتار فازی شورآب نفتی سورفکتانت تمرکز نمودند تا مشخص کنند آیا فراصوت با سورفکتانت می تواند میزان مصرف سورفکتانت را کاهش دهد. با این حال، رفتار فازی به تنهایی نمی تواند به این سوال پاسخ دهد. بنابراین در این مطالعه، نقش غلظت بحرانی تشکیل میسل (CMC) در سورفکتانت سیل را مطالعه کردیم و اثر غلظت سورفکتانت بر ازدیاد برداشت از مخزن نفت را در طی فراصوت با شدت های مختلف مورد بررسی قرار دادیم. برای این هدف از یک مدل بسته ماسه ای ناپیوسته در یک حمام فراصوتی و از اشعه فراصوتی استفاده نمودیم. استخراج به روش تزریق آب و سورفکتانت، ازدیاد برداشت از مخزن نفت را به ترتیب تا 11٪ و 12٪ بهبود می دهند. تشکیل ریز امولسیون (میسل ها) در حین سورفکتانت سیل در حضور فراصوت، مهم ترین مکانیزمی است که ازدیاد برداشت از مخزن نفت را برعهده دارد. امواج فراصوت با غلظت بالای سورفکتانت و ترجیحا بالاتر از غلظت بحرانی میسل و شدت بالای امواج فراصوت، کاراتر است.

4- نتیجه گیری

هدف این مطالعه، مقایسه تاثیر امواج فراصوتی بر تزریق آب و سورفکتانت بود، از نتایج تجربی نتایج زیر به دست آمد: 1. برای افزایش جریان تزریق آب و سورفکتانت، قرار گرفتن در معرض امواج فراصوت توصیه می شود، زیرا می تواند برداشت نفت را به ترتیب به ۱۱ و ۱۲ درصد افزایش دهد. 2. تحریک موج فراصوت با دو روش مختلف، ویسکوزیته را تحت تاثیر قرار می دهد؛ (الف) تغییر دما به صورت تغییرات انرژی صوتی به انرژی گرمایی در محیط متخلخل. (ب) اثر بین مولکولی انرژی صوتی بر مولکول‌ها به دلیل حرکت براونی. 3. تشکیل ریز امولسیون (میسل ها) طی سورفکتانت سیل در حضور موج فراصوت، مهم ترین مکانیزم برای افزایش برداشت نفت بود. 4. برای سورفکتونت سیل در غلظتی بالاتر از غلظت بحرانی و در شدت بالاتر، موج فراصوت کارآمدتر است.

Abstract

Ultrasound technique is an economic advantageous and environmental friendly unconventional enhanced oil recovery (EOR) method that has been of great interest to researchers and reservoir engineers. The integration of ultrasound with water flooding and ultrasound with surfactant has been proven to be effective in increasing oil recovery by decreasing surfactant adsorption. Previous studies focused on the phase behaviour of surfactant-brine-oil to determine if ultrasonic with surfactant can actually decrease the rate of surfactant consumption. However, phase behaviour alone cannot answer this question. In this study therefore, the role of critical micelle concentration (CMC) in ultrasound assisted surfactant flooding, and the effect of surfactant concentration on oil recovery during ultrasound at different intensities were investigated. An unconsolidated sand-pack model placed inside an ultrasonic bath and ultrasonic radiation was used for this purpose. Ultrasound assisted water and surfactant flooding improve recovery up to 11% and 12% respectively. The formation of micro-emulsion (micelles) during surfactant flooding in the presence of ultrasonic wave was the most significant mechanism responsible for the increased recovery. Ultrasound vibration is more efficient at higher concentration of surfactant, preferably above CMC and at higher intensity of ultrasound.

4- Conclusions

This study was aimed at comparing the effect of ultrasonic waves on water and surfactant floodings, from the experimental results, the following conclusions were drawn; 1. Ultrasonic wave exposure is recommended for enhancing water and surfactant flooding process as it can increase oil recovery up to 11 and 12% respectively. 2. Ultrasonic wave stimulation affected the viscosity by two different ways; (a) temperature change as the sound energy changes to thermal in the porous media. (b) intermolecular effect of the sound energy on the molecules resulting in Brownian motion. 3. The formation of microemulsion (micelles) during surfactant flooding in the presence of ultrasonic wave was the most significant mechanism responsible for the increased oil recovery. 4. Ultrasonic wave is more efficient for surfactant flooding at concentration above CMC and at high intensity.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی مقایسه ای استخراج به روش تزریق آب و سورفکتانت سیل با کمک اولتراسوند

Comparative study of ultrasound assisted water and surfactant flooding

ویژگی های توجه عمیق برای جداسازی پروستات در سونوگرافی

Deep Attentional Features for Prostate Segmentation in Ultrasound

چکیده

1- مقدمه

2- ویژگی‌های توجه عمیق برای جداسازی

2-1 بررسی کلی روش

2-2 ویژگی‌های توجه عمیق

3- آزمایش‌ها

3-1 مواد

3-2 استراتژی‌های آموزش دادن و آزمایش کردن

3-3 عملکرد جداسازی

4- نتیجه‌گیری

چکیده

تقسیم خودکار پروستات در ﺳﻮﻧﻮﮔﺮاﻓﯽ ﺗﺮاﻧﺲ رﮐﺘﺎل (TRUS) برای بافت‌برداری تصاویر هدایت‌شده‌ پروستات و برنامه‌ریزی درمان بسیار حائر اهمیت می‌باشد. همچنین به‌دلیل مرز مبهم و توزیع شدت غیرهمگن پروستات در TRUS، توسعه دادن اینگونه راه‌حل‌های خودکار هنوز چالش‌برانگیز باقی‌مانده است. در این پژوهش، یک شبکه‌ی عصبی عمیق جدید که با ماژول‌های ویژگی توجه عمیق (DAF) مجهز شده است، برای جداسازی بهتر پروستات در TRUS با استفاده از استخراج کردن اطلاعات مکمل کدگذاری‌شده در لایه‌های مختلف شبکه‌ی عصبی پیچشی (CNN) توسعه داده شده است. همچنین DAF متعلق به ما جهت انتخاب قدرت نفوذ ویژگی‌های چندگانه‌ی ادغام‌شده از طریق لایه‌های مختلف برای تصحیح کردن ویژگی‌های هر لایه‌ی منحصربه‌فرد، متوقف کردن سرو‌صدای غیرپروستات در لایه‌های کم‌عمق CNN و افزایش دادن تعداد جزئیات پروستات درون ویژگی‌های لایه‌های عمیق از مکانیزم توجه استفاده می‌کند. ما تأثیر شبکه‌ی پیشنهادی را بر روی تصاویر چالش‌بر‌انگیز TRUS پروستات و همچنین نتایج تجربی ارزیابی می‌کنیم تا عملکرد بهتر روش‌های نوین را به‌وسیله‌ی یک تفاوت مزیت بزرگ نشان دهیم.

1- مقدمه

سرطان پروستات به‌عنوان رایج‌ترین سرطان غیرپوستی شناخته می‌شود و دومین سرطان ایجاد‌کننده‌ی مرگ در مردان می‌باشد ]9[. فراوادرمانی ترانس‌رکتال (TRUS) یک حالت تصویر‌برداری معمول برای بافت‌برداری تصاویر هدایت‌شده‌ و درمان سرطان پروستات می‌باشد. جداسازی پروستات از طریق TRUS برای برنامه‌ریزی درمان بسیار حائز اهمیت می‌باشد ]10[ و می‌تواند به تثبیت مبتنی بر سطح بین TRUS و MRI قبل از عمل در هنگام مداخلات تصاویر هدایت‌شده کمک نماید ]11[. همچنین به‌دلیل از بین رفتن یا مبهم بودن مرز و توزیع شدت غیرهمگن پروستات در TRUS و همچنین تغییرات شکلی بزرگ پروستات‌های مختلف، جداسازی دقیق پروستات در TRUS هنوز چالش‌بر‌انگیز باقی‌مانده است (شکل 1 مشاهده شود).

Abstract

Automatic prostate segmentation in transrectal ultrasound (TRUS) is of essential importance for image-guided prostate biopsy and treatment planning. However, developing such automatic solutions remains very challenging due to the ambiguous boundary and inhomogeneous intensity distribution of the prostate in TRUS. This paper develops a novel deep neural network equipped with deep attentional feature (DAF) modules for better prostate segmentation in TRUS by fully exploiting the complementary information encoded in different layers of the convolutional neural network (CNN). Our DAF utilizes the attention mechanism to selectively leverage the multi-level features integrated from different layers to refine the features at each individual layer, suppressing the non-prostate noise at shallow layers of the CNN and increasing more prostate details into features at deep layers. We evaluate the efficacy of the proposed network on challenging prostate TRUS images, and the experimental results demonstrate that our network outperforms state-of-the-art methods by a large margin.

1 Introduction

Prostate cancer is the most common noncutaneous cancer and the second leading cause of cancer-related deaths in men [9]. Transrectal ultrasound (TRUS) is the routine imaging modality for image-guided biopsy and therapy of prostate cancer. Segmenting prostate from TRUS is of essential importance for the treatment planning [10], and can help surface-based registration between TRUS and preoperative MRI during image-guided interventions [11]. However, accurate prostate segmentation in TRUS remains very challenging due to the missing/ambiguous boundary and inhomogeneous intensity distribution of the prostate in TRUS, as well as the large shape variations of different prostates (see Fig. 1).

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ویژگی های توجه عمیق برای جداسازی پروستات در سونوگرافی

Deep Attentional Features for Prostate Segmentation in Ultrasound

استرس پسماند در جوشکاری لیزر آلیاژ تیتانیوم TC4 مبنی برتکنولوژی لیزر اولتراسونیک

Residual Stress in Laser Welding of TC4 Titanium Alloy Based on Ultrasonic laser Technology

چکیده

1. مقدمه

2. مبانی نظری

3. فرآیند آزمایشی

1.3. تهیه نمونه های آزمایشی

2.3. لیزر اولتراسونیک برای اندازه گیری تنش پسماند در جوشکاری لیزر

3.3. سوراخ کاری برای اندازه گیری تنش پسماند

4. نتایج و بحث

1.4. اثرات ورودی حرارت بر تنش پسماند

2.4. اثرات سرعت جوشکاری بر تنش پسماند

3.4. اثرات عملیات حرارتی بر تنش پسماند

5. نتیجه گیری

چکیده

جوشکاری لیزر به دلیل تراکم انرژی بالای آن، منطقه کوچک تحت تأثیر حرارت قرار گرفته و توانایی پردازش سریع، در جوشکاری آلیاژ تیتانیوم بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. با این وجود، مشکلات مربوط به جوشکاری لیزر از قبیل تغییر شکل و ترک خوردگی ناشی از تنش پسماند باید برطرف شود. در این مقاله، تنش پسماند در جوشکاری لیزر آلیاژ تیتانیوم TC4 با استفاده از لیزر اولتراسونیک مورد بررسی قرار گرفت. تنش پسماند در صفحات آلیاژ تیتانیوم به صورت حالت تنش صفحه ای در نظر گرفته می شود. روش بارگذاری پیش از تنش ارائه شده و ضرایب آکوستیک بدست می آید. بر اساس ضرایب شناخته شده آکوستوالاستیک، تنش های پسماند عرضی و طولی در جوشکاری لیزر با استفاده از لیزر اولتراسونیک اندازه گیری می شود. نتایج نشان می دهد که تنش پسماند طولی بزرگتر از تنش عرضی است. توزیع منظم تنش پسماند شبیه جوش معمولی است، اما ناحیه تنش کششی بسیار باریک تر است. سپس، در مورد تأثیر ورودی حرارت و سرعت جوشکاری بر تنش پسماند بحث شده است. با افزایش ورودی حرارت، ناحیه جوشکاری گسترده شده و مقدار پیک تنش پسماند افزایش می یابد. در صورت ثابت بودن قدرت جوشکاری، سرعت جوشکاری بالاتر باید انتخاب شود. این تحقیق برای اندازه گیری و کنترل تنش پسماند در فرآیند جوشکاری لیزر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. 

1. مقدمه

خواص مکانیکی دما بالا، نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت خوب در برابر خوردگی تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم باعث کاربرد متنوع و موفقیت آمیز آن در زمینه های مختلف با تقاضای عملکردی و الزامات قابلیت اطمینان از قبیل هوافضا، اتومبیل، پزشکی، هسته ای، پتروشیمی و صنایع تولید برق شده است [1,2]. روش-های متداول جوشکاری آلیاژ تیتانیوم شامل جوشکاری گاز بی اثر تنگستن، جوشکاری پرتو الکترونی و جوشکاری لیزر است. جوشکاری لیزر به دلیل تراکم انرژی متمرکز آن، منطقه کوچک تحت تأثیر حرارت قرار گرفته (HAZ)، حداقل تغییر شکل در حین جوشکاری و سرعت سریع جوشکاری؛ یک روش جوشکاری غالب است. فناوری جوشکاری لیزر برای جوشکاری آلیاژ تیتانیوم TC4 مناسب است [3,4]. 

5. نتیجه گیری

از روش لیزر اولتراسونیک برای اندازه گیری تنش پسماند در جوشکاری لیزر آلیاژ تیتانیوم TC4 استفاده شد. روش بارگذاری پیش تنش ارائه شد و ضرایب آکوستوالاستیک آلیاژهای تیتانیوم TC4 در ابتدا بدست آمدند. براساس شناخت از ضرایب آکوستوالاستیک، تنش های پسماند جوشکاری طولی و عرضی با تکنیک لیزر اولتراسونیک اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که تنش پسماند طولی به طور آشکاری بزرگتر از تنش عرضی بود. تنش پسماند طولی، تنش کششی بالا در نزدیکی درز جوشکاری بوده و مقدار ماکزیم تنش پسماند طولی حدود MPa 420، که نصف استحکام تسلیم بود. سپس اثر پارامترهای فرآیند بر خصوصیات تنش پسماند بحث شد. نتایج نشان داد که حرارت ورودی، پارامتر غالب در تعیین تنش پسماند جوشکاری لیزر است. با افزایش حرارت ورودی، منطقه جوش گسترده تر شده و مقدار پیک تنش پسماند به تدریج افزایش می یابد. سرعت های جوشکاری بالاتر باید تا حد امکان زیاد انتخاب شود هنگامی که قدرت جوشکاری ثابت است. عملیات حرارتی می تواند حداکثر تنش پسماند طولی را حدود 80٪ کاهش داده و منجر به توزیع مجدد تنش شود.

Abstract

Laser welding is widely used in titanium alloy welding due to its high energy density, small heat affected zone, and rapid processing ability. However, problems with laser welding, such as deformation and cracking caused by residual stress, need to be resolved. In this paper, the residual stress in laser welding of TC4 titanium alloy was studied using an ultrasonic laser. The residual stress in titanium alloy plates is considered a plane stress state. A pre-stress loading method is proposed and acoustoelastic coefficients are obtained. Based on the known acoustoelastic coefficients, the transverse and longitudinal residual stresses in laser welding are measured using an ultrasonic laser. The results show that longitudinal residual stress is greater than the transverse stress. The distribution regularity of the residual stress is similar to normal welding, but the tensile stress zone is much narrower. Then, the influence of heat input and welding speed on residual stress is discussed. With increasing heat input, the welding zone widens, and the peak value of the residual stress increases. A higher welding speed should be chosen when the welding power is constant. This research has important significance for the measurement and control of residual stress in the laser welding process.

1. Introduction

The high temperature mechanical properties, high strength-to-weight ratio, and good corrosion resistance of titanium and titanium alloys have led its diversified and successful application in a variety of fields with demanding performance and reliability requirements, such as in the aerospace, automotive, medical, nuclear, petrochemical, and power generation industries [1,2]. Common titanium alloy welding methods include tungsten inert gas welding, electron beam welding, and laser welding. Laser welding is a dominant welding method because of its concentrated energy density, small heat affected zone (HAZ), minimal welding deformation, and fast welding speed. Laser welding technology is suitable for welding of TC4 titanium alloy [3,4].

5. Conclusions

An ultrasonic laser technique was used to measure the residual stress in laser welding of TC4 titanium alloy. A pre-stress loading method was proposed and the acoustoelastic coefficients of TC4 titanium alloys were first obtained. On the basis of known acoustoelastic coefficients, the longitudinal and transverse welding residual stresses were measured with an ultrasonic laser technique. The results showed that the longitudinal residual stress was obviously larger than the transverse stress. The longitudinal residual stress was high tensile stress near the welding seam, and the maximum value of longitudinal residual stress was about 420 MPa, which was half of the yield strength. Then, the effect of the process parameters on the features of the residual stress was discussed. The results showed that heat input is the dominant parameter determining laser welding residual stress. With increasing heat input, the welding zone widened and the peak value of the residual stress increased gradually. Higher welding speeds should be chosen as much as possible when the welding power is constant. Heat treatment can reduce the maximum of the longitudinal residual stress by about 80% and lead to the redistribution of stress.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

استرس پسماند در جوشکاری لیزر آلیاژ تیتانیوم TC4 مبنی برتکنولوژی لیزر اولتراسونیک

Residual Stress in Laser Welding of TC4 Titanium Alloy Based on Ultrasonic laser Technology

تست غیرمخربی مواد افزودنی مصنوعی مبنی بر اندازه گیری پراکندگی اولتراسونیک

Nondestructive testing of additively manufactured material based on ultrasonic scattering measurement

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تست غیرمخربی مواد افزودنی مصنوعی مبنی بر اندازه گیری پراکندگی اولتراسونیک

Nondestructive testing of additively manufactured material based on ultrasonic scattering measurement

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

دوز حفره زایی در پاک کننده اولتراسونیک و وابستگی آن به پارامترهای تجربی

Cavitation dose in an ultrasonic cleaner and its dependence on experimental parameters

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

دوز حفره زایی در پاک کننده اولتراسونیک و وابستگی آن به پارامترهای تجربی

Cavitation dose in an ultrasonic cleaner and its dependence on experimental parameters

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تضمین کیفیت صفحات مسی لحیم شده از طریق آزمایش غیر مخرب التراسونیک پیشرفته

Quality assurance of brazed copper plates through advanced ultrasonic NDE

چکیده

1. مقدمه

2. ارزیابی پیشرفته غیر مخرب التراسونیک

3. شتاب دهنده خطی پروتون

3.1 شتاب دهنده خطی LIBO

3.2 مواد و فرایند لحیم کاری

4. تست التراسونیک غیر مخرب

4.1 سیستم NDE التراسونیک

4.2 فرایند اسکن التراسونیک NDE

5. تولید تصویر التراسونیک

6. نتایج التراسونیک NDE

5.1 نتایج اسکن FV US از قسمت 6/12 میلی متری

5.2 نتایج اسکن FV US از قسمت 5 میلی متری

7. نتیجه گیری

چکیده

روش های غیر مخرب التراسونیک پتانسیلی فوق العاده برای تشخیص عیوب در ماده تحت آزمایش ارائه می کنند. به خصوص، ناپیوستگی های ایجاد شده توسط جوشکاری، لحیم کاری گرم و سرد عموما از طریق روش های التراسونیک بررسی می شوند. در این مقاله، یک تکنیک غیر مخرب پیشرفته التراسونیک برای کنترل کیفیت سلول های مسی لحیم شده استفاده می شود، تا یک نمونه شتاب سنج برای درمان سرطان به دست آید. سلول ها شامل دو نیم صفحه هستند، که از مس خالص 99/99 درصد با هدایت بالا ساخته شده اند. اسکن التراسونیک کل حجم قطعه توسط روش غوطه وری انجام شد تا توموگرافی محوری التراسونیک قطعه به دست آمده و کیفیت فرایند لحیم کاری ارزیابی شود.

1. مقدمه

لحیم کاری تکنولوژی اصلی در تولید قطعات با کارکرد بالا است. فرایند لحیم کاری دو قطعه از فلز یا آلیاژ را از طریق فلز یا آلیاژ فیلر سومی به هم وصل می کند. مساحت اتصال تا دمایی بالاتر از نقطه ذوب فلز یا آلیاژ فیلر و پایین تر از دمای ذوب فلز یا آلیاژهای پایه گرم می شود. فلز یا آلیاژ فیلر ذوب شده توسط نیروی کاپیلاری به درون فاصله بین دو قطعه فلزی جریان می یابد و اتصال متالورژیکی شدیدی در حین سرد شدن ایجاد می شود. اتصالات لحیم کاری شده عموما استحکام کششی بیشتری نسبت به استحکام فلز یا آلیاژ فیلر استفاده شده دارند.

7. نتیجه گیری

یک تکنیک پیشرفته NDE بر اساس تکنیک اسکن FV US برای کنترل کیفیت سلول های مسی لحیم کاری شده نمونه شتاب دهنده استفاده شده برای درمان پروتونی استفاده شد. کیفیت فرایند لحیم کاری برای عملکرد این نمونه که هیچ محلول پیوستگی در ساختار خود نیست، ضروری است تا اطمینان از همگنی میدان مغناطیسی ایجاد شده برای شتاب دهی پروتون فراهم شود. این سلول شامل دو نیم صفحه است، که از مس 99/99 درصد OHFC روی همدیگر ساخته شده است.

Abstract

Ultrasonic non-destructive methods have demonstrated great potential for the detection of flaws in a material under examination. In particular, discontinuities produced by welding, brazing, and soldering are regularly inspected through ultrasonic techniques. In this paper, an advanced ultrasonic non-destructive evaluation technique is applied for the quality control of brazed copper cells in order to realize an accelerometer prototype for cancer proton therapy. The cells are composed of two half-plates, made of high conductivity 99.99% pure copper, brazed one on top of the other. Full volume ultrasonic scanning based on the pulse-echo immersion testing method were carried out to allow for the ultrasonic 2.5 D axial tomography of the cell, realizing the quality assessment of the brazing process.

1. Introduction

Brazing is a key technology in the production of components made of high performance materials. The brazing process joins two pieces of metal or alloy together through a third, molten filler metal or alloy. The joint area is heated above the melting point of the filler metal or alloy but below the melting point of the base metals or alloys to be joined. The molten filler metal or alloy flows into the gap between the two metal pieces by capillary action and forms a strong metallurgical bond as it cools down to solidification. Brazed joints have high tensile strength, typically higher than the strength of the utilized filler metal or alloy [1].

7. Conclusions

An advanced ultrasonic NDE technique based on the FV US scanning technique was applied for the quality control of brazed copper cells of an accelerometer prototype utilized for radionuclide production and proton therapy use. The quality of the brazing process is critical for the functionality of the prototype that does not contain any continuity solution in its structure in order to guarantee the homogeneity of the generated magnetic field responsible for protons acceleration. The back-to-back cell consist of two half-cell plates, made of high conductivity OHFC 99.99% copper, brazed one on top of the other.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تضمین کیفیت صفحات مسی لحیم شده از طریق آزمایش غیر مخرب التراسونیک پیشرفته

Quality assurance of brazed copper plates through advanced ultrasonic NDE

تخریب AFT (آفلاتوکسین) با درمان فراصوت

Destruction of AFT by Ultrasound Treatment

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تخریب AFT (آفلاتوکسین) با درمان فراصوت

Destruction of AFT by Ultrasound Treatment

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

اثر درمان اولتراسوند بر اندازه ذرات و وزن مولکولی پروتئین های آب پنیر

Effect of ultrasound treatment on particle size and molecular weight of whey proteins

چکیده

1. مقدمه

2. مواد و روش

2.1. مواد

2.2. آماده سازی نمونه

2.3. درمان اولتراسوند

2.4 تغییرات دما

2.5 توزیع اندازه ذرات

2.6 الکتروفورز ژل دودسیل سولفات سدیم-پلی آکریل آمید (SDS-PAGE)

2.7. آنالیزهای آماری

3. نتایج و بحث

3.1. تغییرات دما

3.2. توزیع اندازه ذرات

3.3. وزن مولکولی پروتئین های آب پنیر

4. نتیجه گیری

چکیده

هدف از این مطالعه، مشاهده اثر اولتراسوند بر اندازه ذرات و وزن مولکولی پروتئین آب پنیر بود. در این کار امواج اولتراسوند با شدت بالا (پروب 20 کیلو هرتز و حمام 40kHz) استفاده شده است. سوسپانسیون های مدل پروتئین 10 درصد وزنی از پروتئین آب پنیر (WPI) ایزوله شدند و کنسانتره پروتئین آب پنیر (WPC-60) با پروب اولتراسوند (20 کیلو هرتز به مدت 15 و 30 دقیقه) و حمام اولتراسوند (40 کیلو هرتز به مدت 15 و 30 دقیقه) درمان شدند. نتایج توزیع اندازه ذرات نشان داده است که، پس از درمان با یک پروب اولتراسوند 20 کیلو هرتز، اولتراسوند باعث کاهش اندازه ذرات، توزیع باریک آن ها، و به طور قابل توجهی افزایش سطح آزاد خاص در تمام نمونه ها شده است. پس از درمان با حمام التراسونیک 40 کیلو هرتزی، کاهش قابل توجهی در اندازه ذرات وجود دارد. پس از درمان با پروب 20 کیلو هرتزی کاهش معنی داری در وزن مولکولی و جداسازی پروتئین وجود دارد. درمان حمام التراسونیک با اولتراسوند 40 کیلو هرتزی تغییرات قابل توجهی در ترکیب وزن مولکولی بخش های پروتئین نشان داد. درمان طولانی مدت WPI با حمام التراسونیک 40 کیلو هرتزی، شکل گیری مصالح مولکول ها را تشویق می کند. 

1. مقدمه

فرکانس صوت عمدتا می تواند به دو فیلد طبقه بندی شود اولتراسوند تشخیصی فرکانس بالا با انرژی ‏کم در محدوده مگاهرتز و اولتراسوند قدرت فرکانس پایین ‏با انرژی بالا در محدوده کیلو هرتز. اولتراسوند فرکانس بالا معمولا به عنوان یک روش تحلیلی برای تضمین کیفیت، کنترل فرآیند و بازرسی غیر مخرب استفاده می شود که برای تعیین خواص مواد غذایی، برای اندازه گیری سرعت جریان، به منظور بازرسی بسته های مواد غذایی، و غیره اعمال شده است. 

4. نتیجه گیری

در این مطالعه اثر درمان اولتراسوند بر توزیع اندازه ذرات و وزن مولکولی مورد مطالعه قرار گرفت. اولتراسوند باعث تغییرات قابل توجهی در اندازه ذرات و وزن مولکولی پروتئین های آب پنیر شده است. نتایج حاصل از توزیع اندازه ذرات نشان داده است که، پس از درمان با یک پروب اولتراسونیک 20 کیلو هرتزی، اولتراسوند باعث کاهش اندازه ذرات، توزیع باریک آن ها، و افزایش قابل توجه سطح آزاد  ویژه در تمام نمونه ها شده است. پس از درمان با حمام التراسونیک 40kHz، کاهش قابل توجهی در اندازه ذرات، اما نه به اندازه  درمان پروب وجود دارد. تغییرات ساختاری و فراصوت، القاشده در پروتئین ها با برش بخشی از برهمکنش های آبگریز بین مولکولی، به جای پیوندهای پپتید و یا دی سولفید در ارتباط است. پس از درمان با پروب 20 کیلو هرتزی کاهش معنی داری در وزن مولکولی و جداسازی پروتئین وجود دارد. درمان حمام التراسونیک با اولتراسوند 40 کیلو هرتز تغییرات قابل توجهی در ترکیب وزن مولکولی بخش پروتئین نشان داد. درمان طولانی مدت WPI با حمام التراسونیک  40kHz تشکیل اگریگیت های مولکول ها را تشویق می کند.

Abstract

The aim of this study was to observe the effect of ultrasound on particle size and molecular weight of whey proteins. In this work high-intensity ultrasound (20 kHz probe and 40 kHz bath) were used. 10 wt.% protein model suspensions of whey protein isolate (WPI) and whey protein concentrate (WPC-60) were treated with ultrasound probe (20 kHz for 15 and 30 min) and ultrasound bath (40 kHz for 15 and 30 min). The results of particle size distribution have shown that, after treatment with an ultrasonic probe of 20 kHz, ultrasound caused a decrease in particle size, narrowed their distribution, and significantly increased the specific free surface in all samples. After treatment with ultrasonic bath of 40 kHz, there was a significant reduction in the size of particles. After treatment with probe of 20 kHz there was a significant decrease in molecular weight and protein fractionation. Ultrasonic bath treatment with 40 kHz ultrasound also showed significant changes in the composition of the molecular weight of protein fractions. Prolonged treatment of WPI with ultrasonic bath of 40 kHz encourages the formation of aggregates of molecules.

1. Introduction

Ultrasound frequency can mainly be classified into two fields: high frequency low energy diagnostic ultrasound in the MHz range, and low frequency high-energy power ultrasound in kHz range. The high frequency ultrasound is usually used as an analytical technique for quality assurance, process control and non-destructive inspection, which has been applied to determine food properties, to measure flow rate, to inspect food packages, etc. (Floros and Liang, 1994; McClements, 1995; Mason et al., 1996; Mason, 1990).

4. Conclusions

In this study the effect of ultrasound treatment on particle size distribution and molecular weight were studied. Ultrasound caused significant changes in particle size and molecular weight of whey proteins. The results of particle size distribution have shown that, after treatment with an ultrasonic probe of 20 kHz, ultrasound caused a decrease in particle size, narrowed their distribution, and significantly increased the specific free surface in all samples. After treatment with ultrasonic bath of 40 kHz, there was a significant reduction in the size of particles, but not to the extent as treatment probe. Ultrasound-induced structural changes in proteins are associated with partial cleavage of intermolecular hydrophobic interactions, rather than peptide or disulphide bonds. After treatment with probe of 20 kHz there was a significant decrease in molecular weight and protein fractionation. Ultrasonic bath treatment with 40 kHz ultrasound also showed significant changes in the composition of the molecular weight of protein fractions. Prolonged treatment of WPI with ultrasonic bath of 40 kHz encourages the formation of aggregates of molecules.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثر درمان اولتراسوند بر اندازه ذرات و وزن مولکولی پروتئین های آب پنیر

Effect of ultrasound treatment on particle size and molecular weight of whey proteins

استخراج سیالات فوق بحرانی روغن از بارو با کمک اولتراسوند

Ultrasound Assisted Supercritical Fluid Extraction Of Oil From Baru (Dipteryx Alata Vogel)

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

 کنفرانس Iberoamerican در مورد مایعات فوق بحرانی

Iberoamerican Conference on Supercritical Fluids Cartagena de Indias

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

استخراج سیالات فوق بحرانی روغن از بارو با کمک اولتراسوند

Ultrasound Assisted Supercritical Fluid Extraction Of Oil From Baru (Dipteryx Alata Vogel)

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.