حامد نجاتی علی گرزانی

  تقسیم‌کننده توان ویلکینسون یکی از اجزای کلیدی در طراحی مدارهای RF و مایکروویو است که برای تقسیم توان ورودی به چندین خروجی با حفظ تطابقامپدانس و کارایی بالا به‌کار می‌رود. اهمیت طراحی تقسیم‌کننده توان ویلکینسون در این است که علاوه بر تقسیم مناسب توان، نیاز به ایزولاسیون بین پورت‌های خروجی و کاهش تلفات بازگشتی را برطرف می‌کند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که تقسیم‌کننده توان ویلکینسون در بسیاری از سیستم‌های ارتباطی، راداری و سایر کاربردهای RF که به عملکرد دقیق و مطمئن نیاز دارند، به‌طور گسترده‌ای استفاده شود. طراحی صحیح این تقسیم‌کننده می‌تواند منجر به بهبود کارایی سیستم و کاهش تداخل‌های سیگنال در فرکانس‌های مختلف گردد. در این پایان‌نامه، طراحی و شبیه‌سازی تقسیم‌کننده توان ویلکینسون با استفاده از تکنولوژی مایکرواستریپ و زیرلایه RT Duroid Rogers 5880 مورد بررسی قرار گرفته است. تقسیم‌کننده توان ویلکینسون به‌عنوان یک عنصر حیاتی در مدارهای RF و مایکروویو برای تقسیم توان ورودی به چندین خروجی با حفظ تطابق امپدانس و کارایی بالا به‌کار می‌رود. هدف این تحقیق طراحی تقسیم‌کننده‌ای با پهنای باند وسیع، تلفات بازگشتی کم، ایزولاسیون مناسب بین پورت‌ها و ابعاد کوچک است. پس از انجام شبیه‌سازی‌های الکترومغناطیسی ، نتایج نشان داد که تقسیم‌کننده توان طراحی‌شده دارای تلفات عبوری 3/01- دسی‌بل و تلفات بازگشتی کمتر از 10- دسی‌بل در بازه فرکانسی 1 تا 3/5 گیگاهرتز است. ایزولاسیون بین پورت‌های خروجی نیز کمتر از 30- دسی‌بل بوده که عملکرد مطلوبی را در جداسازی سیگنال‌ها نشان می‌دهد. این مدار طراحی‌شده در مقایسه با دیگر پژوهش‌ها عملکرد بسیار بهتری از خود نشان داد، به‌ویژه از نظر پهنای باند کسری بالا و تلفات بازگشتی کم. به‌طور کلی، این تقسیم‌کننده توان به‌دلیل ابعاد کوچک و عملکرد بهینه، برای کاربردهای RF و مایکروویو، به‌ویژه در سیستم‌های ارتباطی و راداری، بسیار مناسب است.

اسیدکاری روشی موثر برای افزایش تولید مخازن کربناته است، اما هیدروکلریک اسید به دلیل سرعت واکنش بالا و خورندگی زیاد، محدودیت‌هایی دارد. این مشکلات کنترل فرآیند را دشوار کرده و هزینه‌های عملیاتی را افزایش می‌دهند. در نتیجه، تحقیقات به سمت سیالات جایگزین با واکنش‌پذیری کندتر و خورندگی کمتر متمایل شده‌اند. یکی از رویکردهای نوین در این زمینه، استفاده از اسیدهای امولسیونی است که به بهبود کنترل واکنش و کاهش خورندگی کمک می‌کنند. این پژوهش به بررسی و بهینه‌سازی اسیدهای امولسیونی پایدار برای کاهش نرخ واکنش با سنگ تمرکز دارد. برای این منظور ترکیب مناسب سورفکتانت‌ها، تعیین   HLB (تعادل آب‌دوستی-چربی‌دوستی) بهینه، و تاثیر نمک‌ها و نانوذرات بر پایداری امولسیون‌ها بررسی شد. همه اسیدهای امولسیونی با نسبت 70:30 اسید به دیزل و 15% وزنی HCl تهیه شدند. پایداری حرارتی آن‌ها در 60 و 80 درجه سانتی‌گراد بررسی شد. سورفکتانت‌هایSpan 80، Tween 80، CTAB   وSDS   به تنهایی پایداری مطلوبی ایجاد نکردند. به دلیل چربی‌دوستی و HLB بالا، Span 80   به عنوان سورفکتانت اصلی انتخاب شد. ترکیب دو سورفکتانت با HLB بهینه پایداری امولسیون را نسبت به تک‌سورفکتانت افزایش داد. با این‌حال، ترکیب سورفکتانت‌های غیر یونی Span 80 و Tween 80 کمترین پایداری را داشت. افزودن نمک KCl به مخلوط سورفکتانت‌ها، پایداری را بهبود داده و جدایش را به تاخیر انداخت. نانوذرات تانیک اسید، بوهمیتALOOH   و کربن نیترید گرافیتی (g _C3N4   ) در این تحقیق استفاده شدند. هرکدام از این نانوذرات به تنهایی قادر به تشکیل امولسیون نبودند. افزودن این نانوذرات به ترکیب دو سورفکتانت باعث کاهش پایداری امولسیون‌ها نسبت به زمانی شد که فقط از دو سورفکتانت استفاده می‌شد. در امولسیون‌های با ترکیب سه امولسیفایر، به دلیل پایداری پایین ترکیب سورفکتانت‌های Span 80 و Tween 80 و عملکرد نانوذره تانیک اسید به دلیل آب‌دوستی آن، از این امولسیفایرها در اسید‌های امولسیونی منتخب استفاده نشد. برای افزایش پایداری، نمک KCl به امولسیون‌های دو سورفکتانت و نانوذره اضافه شد و این امولسیون‌ها به عنوان منتخب انتخاب شدند. امولسیون‌های با فاز خارجی روغن تاثیر بیشتری در کاهش سرعت واکنش داشتند.

   چکیده اسیدکاری ماتریسی در مخازن کربناته فرآیندی است که از دیرباز برای افزایش بهره وری در سازندهای نفت و گاز مورد استفاده قرار گرفته است. هدف اصلی ایجاد کرم چاله هایی است که آسیب های موجود در سازند را دور می زند. HCl اسید اصلی مورد استفاده برای روش است. استفاده از این اسید با چالش­های اساسی که می­توان به سرعت واکنش بالا ، نرخ خورندگی بالا و نفوذ به مناطق با نفوذپذیری بالا به­خصوص در سازندهای ناهمگن اشاره کرد که بر میزان   موفقیت این روش تاثیرمنفی می­گذارد .تکنیک­های متعددی برای غلبه به این مشکل ارائه شده است که یکی از آن­ها استفاده از اسیدهای امولسیون شده می­باشدکه به طور گسترده به کاربرده شده است. در این مطالعه آزمایشگاهی به منظور تولید امولسیون پایدار W/O در شرایط دما بالا از   HCl 15%وزنی به عنوان فاز داخلی، گازوییل به عنوان فاز خارجی و از سورفکتنت به عنوان تثبیت کننده امولسیون استفاده شد. برای افزایش پایداری امولسیون مجموعه ای از پارامترها وجود دارد که شامل نسبت اسید به دیزل، نوع و غلظت سورفکتنت،HLB   سورفکتنت، زمان اختلاط، سرعت اختلاط و .... می­باشد.که با بدست آوردن مقادیر بهینه این پارامترها مجموعه­ای از امولسیون­ها با پایدارهای متفاوت تولید کردیم. جهت دسترسی به HLB بهینه و افزایش پایداری از کوسورفکتنت­های متفاوت در ترکیب با سورفکتنت با نسبت­های وزنی متفاوت بکارگرفته شده است و هم چنین برای افزایش پایداری امولسیون بجای استفاده از مقادیر بالای سورفکتنت از نانو ذراتPMBA   ، PEG – CA و کورکومین پلی سولفید   با درجه آبدوستی متفاوتی در مقادیر پایین در حدود 1000 ppm   مورد استفاده قرار گرفت و PMBA به دلیل خواص دوگانه دوستی تاثیر زیادی در افزایش پایداری داشت.   پس از تولید امولسیون­ها   به منظور مقایسه   عملکرد آن   با اسید معمولی آزمون­های سنتیک طراحی شد . در این آزمون­ها سرعت انحلال کانی کلسیت در اسید معمولی و امولسیونی معیاری برای مقایسه شد. . در اسید معمولی از همان ابتدا تماس سنگ و اسید واکنش آغازشد و به سرعت به پایان رسید ولی در اسید­های امولسیونی پس از تماس سنگ و اسید مدت زمانی به طول انجامید تا واکنش آغاز شود و پس از شروع واکنش نیز سرعت انحلال پایین تر از اسید معمولی بود به عبارتی واکنش کند تر بود. بنابراین   با مشاهده نتایج بدست آمده اسید   امولسیونی دارای توانایی تاخیر در انتشار H+    و هم چنین توانایی کاهش سرعت واکنش را دارد.    واژگان کلیدی: اسید کاری ماتریسی، مخازن کربناته، اسید امولسیونی، سورفکتنت، کوسورفکتنت، HLB ، نانوذرات