عنوان
جداسازي فلزات غيرفرومغناطيسي در فرآيند بازيافت با روش ايجاد جريان گردابي مبتني بر سامانه مغناطيس دائم الكتريكي
نويسنده اصلي
عابديني گورتاني، عليرضا
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
برق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
يكي از مشكلات گسترش شهرنشيني و صنعتي شدن كشورها، توليد انبوه زباله و افزايش حجم زباله‌هاي شامل مواد گران قيمت فلزي از جمله آهن، آلومينيوم، مس، برنج و فلزات ديگر مي‌باشد. يك راهكار موثر، استفاده از روش‌هاي مختلف و مناسب جهت بازيافت انواع مواد گران قيمت از زباله‌ها، به ويژه بازيافت مواد فلزي و بازگرداندن آن‌ها به چرخه توليد است. در غير اينصورت حجم بزرگي از زباله‌ها به وجود خواهند آمد كه باعث مشكلات زيست محيطي بسيار زيادي خواهد شد. بازيافت مواد فلزي مغناطيسي، غيرمغناطيسي، كاغذ و مواد پلاستيكي در نهايت منجر به كاهش استخراج و توليد مواد با ارزش اوليه و در نتيجه بهره‌وري بيشتر به همراه آلودگي كمتر خواهد شد. بازيافت مهم‌ترين روش براي تفكيك زباله‌ها است و از اهميت ويژه اي در اقتصاد برخوردار است به طوري كه بازيافت سالانه ميليون‌ها تن زباله نه تنها صرفه جويي اقتصادي را در پي دارد بلكه كمك شاياني در جهت حفظ محيط زيست مي‌كند و تا به امروز روش‌هاي گوناگوني براي جداسازي مواد بر اساس ويژگي‌هاي فيزيكي آن‌ها استفاده شده است.
در اين پايان‌نامه پس از بررسي پيش‌زمينه‌اي در مورد بازيافت مواد و اثرات آن بر اقتصاد و محيط زيست، به معرفي پديده جريان گردابي براي جداسازي و بازيافت مواد فلزي غيرفرومغناطيسي پرداخته مي‌شود. در اين راستا و بر مبناي رفتار مغناطيسي مواد و نيروي لورنتس ايجاد شده توسط جريان القايي گردابي، اين پديده با جزئيات بررسي مي‌شود و مزايا و محدوديت سامانه‌هاي موجود مبتني بر روش جريان گردابي به تفصيل بررسي مي‌شود. سپس با توجه به ويژگي‌هاي انواع آهنربا، به معرفي و ارائه سامانه آهنرباي دائمي الكتريكي پرداخته مي‌شود و بر اساس آن ايده ساخت سامانه جداساز پيشنهاد مي‌شود. در طرح پيشنهادي، براي بيشينه كردن نيروي پرتابگر و جداسازي مواد فلزي غيرفرومغناطيسي، روشي براي طراحي شكل هندسي هسته مغناطيسي ارائه مي‌شود. در ادامه روابط نيروي لورنتس بر مبناي تئوري كلاسيك الكترومغناطيس به ازاي يك فركانس مشخص بررسي شده و براي بهبود دقت محاسبات نيرو، روش تقريب خطي مرتبه دوم پيشنهاد و ارائه مي شود. در نهايت نيروي لورنتس براي سامانه پيشنهادي با توجه به روابط سري فوريه در حالت تئوري بدست آورده مي‌شود. به منظور اعتبار سنجي تحليل‌هاي ارائه شده و بررسي كارايي روش پيشنهادي، سامانه آهنرباي دائمي الكتريكي به صورت عملي پياده‌سازي مي‌شود و نيروي لورنتس ايجاد شده توسط آن با توجه به نيروي وزن و زاويه انحراف قطعات مختلف فلزي از حالت تعادل خود در فركانس‌هاي مختلف بدست آورده و با تحليل‌هاي تئوري مقايسه مي‌شود.
شماره ركورد
214281
گرايش رشته تحصيلي
الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي
دانشكده
مهندسي برق و كامپيوتر
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان
استاد داور
حميدرضا كارشناس، محمد ابراهيمي
استاد راهنما
احمدرضا تابش