کشف ماده ای برای تبدیل گرما به برق

محققان می گویند ماده ای کشف کرده اند که می تواند از گرمای تلف شده اگزوز خودرو و یا تجهیزات و فرایندهای صنعتی، برق تولید کند.
به گزارش خبرگزاری یونایتدپرس، پژوهشگران دانشگاه نورث وسترن، انوکریستال های سنگ نمک را در تلورید سرب قرار دادند تا

محققان می گویند ماده ای کشف کرده اند که می تواند از گرمای تلف شده اگزوز خودرو و یا تجهیزات و فرایندهای صنعتی، برق تولید کند.
به گزارش خبرگزاری یونایتدپرس، پژوهشگران دانشگاه نورث وسترن، انوکریستال های سنگ نمک را در تلورید سرب قرار دادند تا ماده ای بسازند که انتظار می رود بتواند 14 درصد گرمای هدر رفته را به برق تبدیل کند. 
به گفته مرکوری کاناتزیدیس مجری این تحقیقات، 100 سال است که می دانیم نیمه رساناها برق را مهار می کند. 
این محققان گفتند: از این رو برای کارایی این فرایند، انتخاب ماده مناسب باید انجام شود. ما اکنون دستور و یا شیوه ساخت این ماده را کشف کرده ایم.

 

کاناتزیدیس استاد علوم مواد و مهندسی افزود: می توانیم این ماده را درون یک ابزار ارزان قیمت دارای چند سیم برق قرار دهیم و آن را به وسیله ای مانند لامپ وصل کنیم. 
این ابزار می تواند با تبدیل بخشی از گرمای تولید شده لامپ به برق، انرژی مفیدتری مانند الکتریسیته تولید کند. 
صنایع شیشه سازی، خودرو سازی، شیمیایی و آجر سازی که از گرما برای تولید محصولات خود استفاده می کنند می توانند این سامانه جدید را برای صرفه جویی بیشتر در انرژی بکار گیرند.

انواع پمپ های سانتریفیوژ (گریز ازمرکز):

انواع پمپ های سانتریفیوژ (گریز ازمرکز):
این پمپ ها بر اساس طراحی پروانه ها و تعداد پروانه ها کلاس بندی می شوند. یک پمپ چند مرحله ای بیشتر از یک پروانه دارد. یک پمپ دو مرحله ای دو پروانه دارد. یک پمپ دو مرحله ای اثر یکسانی، همچون دوپمپ یک مرحله ای که به صورت سری میباشد، دارند. خروجی پمپ اول وارد پمپ دوم می گردد.
یک پمپ چند مرحله ای دارای دو یا چند پروانه که روی یک شافت نصب شده اند، میباشد. دبی در خروجی پروانه دوم بیشتر از دبی خروجی در پروانه اول است. زیاد شدن تعداد پروانه ها دبی خروجی نهایی را بالا می برد.
از آنجایی که مایعات تقریبا تراکم ناپذیر هستند، تمام پروانه ها در پمپ برای ظرفیت یکسانی طراحی میگردند. پروانه های یک پمپ چند مرحله ای دارای اندازه یکسانی می باشند. این پمپ ها همچنین براساس تک مکشی و یا دو مکشی بودنشان کلاس بندی می شوند.
در یک پمپ تک مکشی سیال از یک طرف و در یک پمپ دومکشی سیال از میان دو طرف پروانه وارد می گردند. از آنجایی که مایع از دوطرف پروانه وارد میگردد، از یک پمپ دو مکشی برای ظرفیت های بالای عملیاتی استفاده می شود.
پمپ های دو مکشی دارای NPSH پایین هستند.
کاربرد پمپ های سانتریفیوژ:
پمپ دستگاهی است که با ازدیاد فشار سیال باعث انتقال آن از نقطه ای به نقطه ای دیگر می گردد.
اساس کار پمپ گریز از مرکز براساس نیروی گریز از مرکز است، به اینصورت که قسمت متحرک پمپ تحت حرکت دورانی، قطرات آب را از مرکز به خارج پرتاب میکند، چون قطرات دارای سرعت زیاد می باشند در برخورد با پوسته سرعت آنها به فشار تبدیل می گردد. در واقع اساس کار آنها بر اعمال نیروی گریز از مرکز و تبادل اندازه حرکت در پره های پروانه به واحد وزن مایع مبتنی است. پمپ های سانتریفیوژ متشکل ازسه نوع جریان می باشند.
1- پمپ سانتریفیوژ با جریان شعاعی (Turbo Pumps)
2- پمپ سانتریفیوژ با جریان وتری (Impeller Pump)
3- پمپ سانتریفیوژ با جریان محوری (Roto Dynamic)
عموما با عناوین در اصطلاح فرانسه شناخته می شوند. دامنه کاربرد پمپ های سانتریفیوژ بسیار وسیع بوده، و در صنایع شیمیایی،کاغذسازی،صنایع غذایی و لبنیات، فلزات مذاب،آب و فاضلاب، دفع موادزائد، نفت و پتروشیمی ودیگر مواد به کار می روند. از نظر ظرفیت دبی، توانایی این پمپ ها برای ظرفیت های بالا و متوسط نوع جریان وتری و دبی های پایین نوع محوری و در دبی بالا نوع شعاعی می باشد. البته دو کمیت دبی و ظرفیت مستقل از هم نیستند و به شکل، اندازه و سرعت پره ها بستگی دارند.
انواع پمپهای گریز از مرکز

پمپهای گریز از مرکز را بر حسب نوع ساختمان به انواع زیر تقسیم بندی می‌کنند:
1. از نظر وضعیت طبقات که ممکن است یک طبقه و یا چند طبقه باشند.
2. از نظر مقدار آبدهی و ارتفاع که ممکن است بصورت کم ، متوسط و زیاد باشند.
3. از نظر نوع پروانه، تعداد تیغه و وضعیت آنها.
ممکن است پمپها را بر حسب نوع استفاده آنها تقسیم بندی کنند:

1- پمپهای سیرکولاتور برای به جریان انداختن آب گرم در سیستمهای حرارتی.
2- پمپهای افقی یک طبقه از نوع مکش مارپیچی جهت استفاده در تأسیسات مکانیکی.
3- پمپهای سانتریفوژ فشار قوی چند طبقه جهت استفاده در آبرسانی و غیره.
4- پمپهای شناور جهت استفاده در چاههای عمیق و نیمه عمیق.
5- پمپهای لجن کش جهت استفاده در سیستمهای فاضلاب.
نظر به اینکه پمپهای طبقاتی در سیستم تأسیساتی کاربرد فراوان دارند، مختصرا به ساختمان این نوع پمپها اشاره می‌گردد.
عوامل موثر بر ظرفیت پمپهای سانتریفوژ
ظرفیت یک پمپ سانتریفوژ بستگی عوامل زیر دارد.
1- چگونگی طراحی پمپ
2- سرعت گردش پروانه پمپ
3- فشار مطلق قسمت مکش پمپ
4- فشار قسمت تخلیه پمپ
5- خواص فیزیکی سیال عبوری
اجزای یک پمپ سانتریفوژ
1- موتور، که باعث حرکت دورانی محور پمپ می گردد.
2- روتور، که شامل محور و پره‌ها است.
3- پوسته یا جداره
4- لوله مکش
5- لوله رانش
6- محفظه بین پوسته و پروانه

جزا اصلی و ساختمان مکانیکی:
هر پمپ گریز از مرکز دارای سه بخش اصلی زیر است که هر کدام از آنها از اجزای مختلفی تشکیل شده است که در ذیل به شرح مختصری از آن می پردازیم.

1- محرک
در پمپ های دوار معمولا از سه نوع محرک الکترومغناطیسی یا الکتروموتور، محرک دیزلی و محرک توربینی استفاده می شود. محرک الکترو مغناطیسی یک ژنراتور بوده که انرژی الکتریکی را به حرکت دورانی تبدیل می کند.
محرک توربینی به کمک انرژی بخار آب؛ محور پمپ را می چرخاند.
محرک دیزلی نیز موتوری است که با سوخت فسیلی معمولا گازوئیل کار میکند. خروجی محرک به کمک کوپلینگ به میل محور پمپ متصل شده و این میل محور وارد محفظه آب بندی می شود. در این محفظه دو یاتاقان (ساچمه ای) قرار داشته که درون روغن غوطه ور می باشند و حکم تکیه گاههای میل محور را دارند. انتهای میل محور به یک پروانه که درون پوسته جا دارد متصل شده است.
2- محفظه آب بندی
3- پوسته که قسمت عمده آن پروانه و شافت است که به اختصار به شرح انواع آن می پردازیم.

الف - پروانه Impeller :
ایمپلرها با انواع مختلف یک دهنه ،دودهنه و باز هستند اصولا پروانه های دودهنه دارای نیروی محوری Trust کمتر اما هزینه ساخت گرانتر می باشند.همچنین پروانه های باز و نیمه باز از نظر هزینه ساخت ارزانتر میباشند.مشخصه های مایع و وجود ذرات جامد، روانی و ناروانی مایع و پارامترهایی ازاین قبیل درنوع استفاده از ایمپلرموثرهستند. پروانه های باز درپمپ های محوری و پروانه های بسته در پمپ های شعاعی بکار میروند.که برای نوع باز برای مایعات حاوی ذرات جامد و الیاف دار نوع پروانه بسته برای مایع های تمیز و بدون ذرات شناور مناسب می باشند.

نوعی از پروانه های باز نیز برای مخلوط مایع و جامد بکار میروند. بنابراین ساده ترین نوع پروانه، پروانه باز بوده که برای انتقال مایعات حاوی ناخالصی جامد شناور بکار میرود. پروانه نیم باز نیز برای مایعات رسوب زا بکار برده میشود.
کاربرد پروانه بسته نیز در ظرفیت های بالا و به دو دسته یک چشمی و دو چشمی تقسیم میشود.
تعریف پروانه نیز به عنوان بخشی اساسی،قسمت متحرک پمپ است که مایع ورودی به چشم را به علت داشتن حرکت دورانی به خارج میراند.
لازم است اشاره کنیم هرچه اندازه ذرات شناور بیشتر باشد تعداد پره ها کمتر خواهد بود. وضع قرار گرفتن پروانه در پوسته باید به نحوی باشد که فاصله بین آن و پوسته حداقل ممکن باشد.این فاصله باعث میشود که مایع بین پوسته و پروانه قرار گرفته از یک طرف آن را روغن کاری کند و از طرف دیگر مانع سایش پوسته و پروانه شود.به همین دلیل نباید این نوع پمپ را بدون مایع راه اندازی کرد.پمپ های گریز ازمرکز توانایی ایجاد فشار بالا را ندارند لذا برای رسیدن به فشار بالا از پمپ های چند پروانه ای استفاده میشود. این پمپ ها برای حجم زیاد و فشار پایین بهترین راندمان را دارد.
همچنین این پمپ ها جریان خروجی یکنواختی دارند. اگر این نوع پمپ با خروجی بسته کارکند، درجه حرارت مایع درون پوسته افزایش یافته و با تولید بخار در قسمت داخلی دچار ارتعاش میشود که دراین وضع گویند پمپ هوا گرفته و باید هواگیری شود.
پروانه ممکن است به یک صفحه متصل باشد یا بین دو صفحه قرار گرفته باشد یا آزاد باشد. مایع در جهت محور وارد بدنه پمپ می‌شود و مایع ورودی بوسیله پره‌های پروانه گرفته شده و به داخل یک پیچک که مماس بر پمپ می‌باشد تخلیه می‌گردد. آب بندی پمپهای سانتریفوژ مسئله مهمی است که عدم رعایت آن باعث کاهش راندمان عمل پمپ می‌گردد. همانطور که از این پمپها در ک می‌شود، اساس کارشان برای حمل سیالات از نقطه‌ای به نقطه دیگر بر حرکت سیال در خلاف جهت مرکز محور پمپ بنا نهاده شده است، یعنی در واقع سیال با دور شدن از مرکز محور پمپ به داخل لوله رانش هدایت خواهد شد و یا اختلاف فشار ایجاد شده بین قسمت مکش و رانش پمپ ، سیال با سرعت به حرکت خود در سوی تخلیه ادامه می‌دهد. اصولا این پمپها متشکل از یک پروانه و یک محور است که داخل یک پوسته فلزی مستقر می‌باشند
(این پوسته فلزی VOLUTE یا نوع پیچکی نام دارد و پروانه داخل پوسته به IMPELLER موسوم است.)
این پمپ ها برای حجم زیاد و فشار پایین بهترین راندمان را دارد. میتوان جریان خروجی را بردن اینکه درداخل فشار زیاد شودبدون هیچ خطری متوقف کرد. همچنین این پمپ ها جریان خروجی یکنواختی دارند. اگراین نوع پمپ باخروجی بسته کارکند،درجه حرارت مایع درون پوسته افزایش یافته و با تولید بخار در قسمت داخلی دچار ارتعاش می شود که دراین وضع گویندپمپ هوا گرفته و باید هواگیری شود.
ب - رینگ های سایشی
تنها نقطه ای که پوسته و پروانه به عنوان اجزای دورانی و ثابت با هم در تماس قرار میگیرند محل رینگهای سایش است.
ممکن است که پمپ به دلایل مختلف دچار ارتعاش شود. این ارتعاش باعث ساییده شدن پروانه و پوسته میگردد. دربعضی مواقع باعث جام کردن پمپ میشود.برای جلوگیری ازاین وضع از یک حلقه سایش استفاده می شود که هم در پروانه و هم درپوسته کار گذاشته میگردد. با کمی لقی و نشت مایع از ما بین این دو رینگ حرکت دورانی ایمپلر بدون ارتعاش و مشکلات مکانیکی صورت میگردد. لقی ما بین دو رینگ پوسته و پروانه موجب عبور لایه ای ازمایع پمپاژ شده میشود که بعنوان مستهلک کننده ارتعاش عمل می کند. اما نشت زیاد مایع نیز باعث افت کارآیی پمپ و هدر رفتن قدرت محرک میگردد. ارتعاش زیاد، فشارزیاد و کارمداوم باعث سائیده شدن رینگ ها شده که باید به موقع تعویض شوند.
ج- شافت
نقش اساسی شافت انتقال گشتاور وارده،به هنگام راه اندازی و عملکرد و همچنین به عنوان نشیمنگاه و تکیه گاهی برای دیگر قطعات دوار است. حداکثر خیز شافت در شرایط دورانی می باید از حداقل لقی ما بین قطعات دوار و ثابت کمتر باشد.
بار های اعمالی به شافت عبارتند از:
- نیروی گشتاور
-نیروی وزن قطعات
-نیروی هیدرولیکی شعاعی و ...
مقدار طراحی شافت ها این بارها به طور همزمان با فاصله یاتاقان ها ،مقدار overhung آویخته ازیک سر، سرعت های بحرانی و محل تاثیر بارها مورد بررسی قرار میگیرند. همچنین شافت ها می بایست تحمل بار های ضربه ای ناشی از پیچش و عدم پیچش و تنش های حرارتی بهنگام سرد و گرم شدن را داشته باشند.
- شافت صلب و انعطاف پذیر(نرم)
شافتی که سرعت (دور) عملکرد نرمال آن پایین تر از دور بحرانی نخست آن قرار گیرد به شافت صلب موسوم است. اگر دور عملکرد آن بالاتر از اولین دور بحرانی قرار گیرد آن را شافت انعطاف پذیر گویند.
معمولا دور عملکرد 20% کمتر و 25%-- 40% بالاتر از دور بحرانیcritical speed نگه میدارند. هنگام راه اندازی و خاموش کردن دستگاه باید خیلی سریع از دور بحرانی عبور کرد.

د- یاتاقان ها
وظیفه یاتاقان ها در پمپ نگهداشتن شافت و روتور در مرکز شافت در مرکز اجزاء ثابت و تحمل بارهای شعاعی و محوری است .تحمل کننده بارهای شعاعی را یاتاقان ها ی شعاعی و تحمل کننده های بارهای محوری را یاتاقان های محوری نامند. البته یاتاقان های محوری در عین حال بار شعاعی را نیزتحمل میکنند. یاتاقان های مابین کوپلینگ و پمپ را این بورد و یاتاقان های سمت دیگر را اوت بورد گویند. در پمپ های آویخته از یک سر شافت آن یاتاقانی که به پروانه نزدیکتر باشد را این بورد و دورتری را اوت بورد گویند.یاتاقان های محوری در سمت اوت بورد نصب می کنند.

ﻫ - کوپلینگ ها
کوپلینگ ها برای انتقال دور و گشتاور از ماشین محر ک به ماشین متحرک به کارمی روند.وظیفه ی دیگر کوپلینگ از بین بردن نا هم محوری ،انتقال بارهای محوری مابین دو ماشین و تنظیم شافت های محرک و متحرک در مقابل سائیدگی می باشد.


کوپلینگ ها دو نوعند:
کوپلینگ صلب:
در مواقعی که دقت هم محوری باید بالا باشد از این نوع کوپلینگ استفاده میکنند. همچنین در مواقعی که لازم باشد که یکی از روتورها توسط شافت دیگر نگهداشته شود ،این کار را بوسیله کوپلینگ صلب انجام میدهند.در این نوع کوپلینگ ها اگر دقت هم محوری کم باشد باعث ایجاد مشکلات مکانیکی میگردد.
انواع متداول کوپلینگ صلب عبارتند از :

1- فلنجی با پیچ های مناسب (استفاده رایج در پمپ های عمودی)
2- کلمپی چاک دار
3- در امتداد محور

کوپلینگ انعطاف پذیر:
این کوپلینگ ها علاوه بر اینکه وظیفه انتقال قدرت از موتور به پمپ(شافت) را دارند عمل از بین بردن ناهم محوری بین دو شافت محرک و متحرک را نیز انجام میدهند. کوپلینگ های انعطاف پذیر به غیر از مدل چرخ دنده ای برای دورها و قدرت های پایین استفاده میشوند.
و  غلاف ها
جهت جلوگیری از فرسایش، خوردگی و ساییدگی در محل کاسه نمدها و یاتاقان های داخل و دیگر قسمت ها از غلاف های مناسب استفاده می شود.
مواد ساختن پمپهای سانتریفوژ
پمپهای سانتریفوژ را از مواد مختلفی می‌سازند. اکثرا پروانه و بدنه از مواد مقاوم در مقابل خوردگی و سایش ساخته می‌شوند. فولاد ضد زنگ ، نیکل ، لاستیک ، پلی پروپیلن در ساختمان پمپهای سانتریفوژ بکار می‌روند. در صورتی که پمپهای سانتریفوژ برای انتقال سیالات حاوی مواد معلق جامد مورد استفاده قرار می‌گیرند، بایستی فاصله بین پره‌ها و دریچه‌ها به اندازه کافی بزرگ باشند تا از خطر مسدود شدن آنها جلوگیری شود.
مزایای پمپهای سانتریفوژ
 پمپهای سانتریفوژ دارای ساختمان ساده‌ای بوده و از مواد گوناگون ساخته می‌شوند.
  در استفاده از این پمپها نیازی به شیر یا سوپاپ می‌باشد.
  چون پمپ در سرعتهای بالا عمل می‌کند لذا می‌توان آنرا مستقیما به موتور الکتریکی متصل نمود. با افزایش سرعت برای عملکرد معین ابعاد پمپ کوچکتر می‌شود.
  دبی آن یکنواخت است.
  هزینه تعمیرات آن از پمپهای دیگر کمتر می‌باشد.
  درصورت قطع جریان می‌تواند مدت بدون آسیب رسیدن به پمپ به گردش ادامه دهد.
  برای انتقال سیالات با مواد معلق بخوبی عمل می‌کنند.
 نسبت به پمپهای دیگر با ظرفیت مشابه دارای ابعاد کوچکتری می‌باشند.
معایب پمپهای سانتریفوژ
 پمپهای سانتریفوژ قادر به ایجاد فشارهای بالا نمی‌باشند و به این منظور برای فشارهای بالا باید از پمپهای چند مرحله‌ای استفاده نمود.
 در شرایط معین و محدودی با راندمان بالا عمل می‌کند.
 راه اندازی این پمپها نیاز به آماده سازی دارد.
 در صورتی که پمپها از کار بیفتند، سیال می‌تواند به قسمت مکش از درون پمپها جاری شود. لذا بهتر است که در خروجی این پمپها از شیر یک طرفه استفاده نمود.
 برای سیالات با ویسکوزیته (غلظت) بالا نمی‌توان از این نوع پمپ استفاده نمود.
پمپهای حلزونی (پیچکی) و افشان
لازم به یادآوری است که پمپهای پیچکی و افشان کاملا از نوع گریز از مرکز می‌باشند.
پمپ حلزونی تلمبه پیچکی: در تلمبه‌های پیچکی گریز از مرکز، پروانه در داخلی محفظه مارپیچ حلزونی که بتدریج توسعه می یابد گردش می کند و در اثر گردش محور تلمبه، که به پروانه انتقال می یابد سیال از مرکز پمپ در جهت شعاع و به سوی کناری پوسته پمپ حرکت کرده بطرف لوله رانش منحرف می شود. این پمپها یک طبقه و چند طبقه نیز ساخته می شوند. بیشترین کاربرد را در صنعت دارند.
پمپ افشان: پروانه تلمبه افشان در داخل محفظه پره داری گردش می‌کند که پره‌های آن ثابت بوده (پخش کننده‌ها) و برای عبور مایع مجراهائی واگرایی تعبیه شده‌اند که به تدریج توسعه می‌یابند. جهت جریان مایع ورود به این مجراها تغییر کرده و پیش از ورود به محفظه مارپیچی تغییرات سرعت مبدل به تغییرات فشار می‌شود. اصولا راندمان با ضریب بهره دهی پمپهای افشان بیش از پمپهای پیچکی است و همچنین پمپهای افشان را با قدرتهای بالا و ظرفیتهای آبدهی فراوان می‌سازند و چون ساختمان داخل آن پیچیده است به نسبت ، قیمت آن از قیمت پمپهای پیچکی گرانتر است. این پمپها یک طبقه و چند طبقه ساخته می‌شوند.
کاربرد پمپهای سانتریفوژ
در اکثر صنایع و رسانشهای ساختمانی ، در صنایع شیمیای و نقت پمپهای سانتریفوژ مصارف بسیاری دارند. پمپهای سانتریفوژ برای مایعات مختلفی با مواد معلق گوناگون بکار می‌روند. سرعت این پمپها زیاد می‌باشد، لذا می‌توان آنها را مستقیما به الکتروموتور وصل نمود.
پمپهای یک طبقه و چند طبقه
پمپهای یک طبقه SINGLE-STAGE PUMPS: پمپهای گریز از مرکز یک طبقه با انواع گوناگون پروانه ها ساخته می شود، یکی از ساده ترین انواع آنها دارای یک مجرای مکش و یک پروانه می باشد و به این جهت یک طبقه نامیده شده است. پره های پروانه بین دو صفحه قرار گرفته اند و مجاری مایع بین پره ها و این دو صفحه محصور گردیده اند. این نوع پروانه به تمام بسته موسوم می باشد که مورد استعمال بیشتری دارد.
پمپهای چند طبقه MULTISAGE PUMPS: پمپهای طبقه گریز از مرکز ، تا کنون برای تولید 40 اتمسفر فشار (600 پوند بر اینج مربع و یا ارتفاع 350 متر آبدهی) و با سرعت 7150 دور در دقیقه ساخته شده اند. با این حال وقتی که سرعت گردش تلمبه از 3500 دور در دقیقه تجاوز نکند، معمولا ارتفاع آبدهی آنها از 120 متر تجاوز نمی‌کند.
بنابراین در مواردی که ارتفاع آبدهی پمپهای یک طبقه کافی نباشد از پمپهای چند طبقه که دارای ارتفاع آبدهی بیشتری است استفاده می‌کنند. شاید لازم به یادآوری باشد که چون در صنایع استخراج نفت لازم است، پمپهائی بکار گرفته شود که دارای ظرفیت گذر حجمی بسیار زیاد و ارتفاع فوق العاده باند از پمپهای چند طبقه استفاده می‌شود، برای مثال پمپی ساخته شده است که دارای 317 طبقه (هر طبقه و یک محفظه می‌باشد) و به ارتفاع انرژی 2700 متر بوده است. بطور خلاصه در یک پمپ چند طبقه دور یا چند پروانه متوالی روی یک محو قرار می‌گیرند. آب در پوسته همان طبقه جمع شده ، طبقه دوم تخلیه می‌شود و از دوم به سوم و به همین ترتیب ادامه می‌یابد. پمپهای چند طبقه هم با محور افقی و هم با محور قائم کاربرد دارند

کمپرسور

کمپرسورها را برحسب نیاز در اندازه های مختلفی می سازند و با توجه به نحوة کارکرد به سه نوع پیستونی ، دوار و گریز از مرکز تقسیم می شوند . کار کمپرسورها ، ایجاد نیروی مکش لازم برای مکیدن گاز مبرّد از اواپراتور ، متراکم کردن گاز ، و سپس فرستادن آن به کندانسور است ، که در آن گاز به مایع تبدیل می شود . مکندگی کمپرسور ، گاز را از سمت راست فشار ضعیف به سمت فشار قوی منتقل می کند ، و حجم گازی که باید متراکم شود بستگی به میزان جابه جایی پیستون کمپرسور دارد .
کمپرسورها را برحسب نیاز در اندازه های مختلفی می سازند و با توجه به نحوة کارکرد به سه نوع پیستونی ، دوار و گریز از مرکز تقسیم می شوند . کار کمپرسورها ، ایجاد نیروی مکش لازم برای مکیدن گاز مبرّد از اواپراتور ، متراکم کردن گاز ، و سپس فرستادن آن به کندانسور است ، که در آن گاز به مایع تبدیل می شود . مکندگی کمپرسور ، گاز را از سمت راست فشار ضعیف به سمت فشار قوی منتقل می کند ، و حجم گازی که باید متراکم شود بستگی به میزان جابه جایی پیستون کمپرسور دارد .
وظیفة کمپرسور در سیستم تبرید تراکمی این است که با ایجاد اختلاف فشار لازم ، جریان مبرّد را از یک قسمت سیستم به قسمت دیگر برقرار کند . در اثر وجود همین اختلاف فشار بین سمت فشار قوی و سمت فشار ضعیف است که مایع مبرّد از میان شیر انبساط به اواپراتور رانده می شود . برای اینکه بخار کم فشار ، اواپراتور را ترک کند و راهی واحد تقطیر شود باید فشاری بیشتر از فشار موجود در قسمت مکش واحد تقطیر داشته باشد .
کمپرسورهایی که در تهویه مطبوع به کار می روند برحسب ساختمان و طرزکار به انواع زیر تقسیم می شوند :
۱- تک سیلندر
۲- چند سیلندر

کمپرسورهایی که در تهویه مطبوع به کار می روند برحسب روش تراکم به انواع زیر تقسیم می شوند :
۱ - پیستونی

۲- دوار

۳- گریز از مرکز

کمپرسورهای پیستونی:

طراحی سیلندر در کمپرسورهای پیستونی از نظر تعداد و نحوة آرایش سیلندرها و دوطرفه یا یک طرفه بودن آنها (پیستون دوسره یا یک سره) متفاوت است . کمپرسورهای پیستونی را با یک سیلندر تا 16 سیلندر می سازند و نحوة آرایش سیلندر در آنها برحسب نیاز به صورتهای جناغی ، جفت جناغی و شعاعی یا ستاره ای است.
کمپرسورهای دوار :

از آنجا که در کمپرسورهای دوّار نوع بسته یا هرمتیک ، کیفیت گرداندن کمپرسور به دلیل یکجا بدن موتور و کمپرسور بهتر است ، امروزه آنها را ، به ویژه در ظرفیتهای کمتر از یک تُن ، به تعداد زیاد تولید می کنند . کمپرسور بسته ، کمپرسوری است که در آن موتور و کمپرسور هر دو درون یک محفظة‌تحت فشار جا گرفته اند ، و محور موتور و میل لنگ کمپرسور یکپارچه است . موتور به طور دائم با مبرّد تماس دارد .
عملکرد کمپرسور دوّار مشابه با کمپرسور پیستونی است ؛ به این ترتیب که با متراکم ساختن گاز مبرّد اختلاف فشار لازم برای به گردش درآوردن مبرّد در سیستم را فراهم می کند . البته نحوة تراکم گاز در کمپرسور دوّار ، اندکی متفاوت است . در این کمپرسور عمل تراکم در اثر حرکت دورانی روتور نسبت به اتاقک تراکم یا سیلندر انجام می گیرد .
کمپرسورهای دوّار از نظر ساختمان به دو نوع تیغه ثابت و تیغه گردان تقسیم می شوند . قطعات متحرک کمپرسور دوّار تیغه ثابت عبارت اند از : رینگ ، بادامک و تیغة کشویی و...
کمپرسورهای گریز از مرکز:

کمپرسورهای گریز از مرکز ذاتاً ماشینهای پُر دور هستند و بهترین گردانندة‌ آنها توربین بخار است . از آنجا که آنها را برای دورهای همسنگ دور بالای توربین طراحی می کنند ، می توان آنها را مستقیماً کوپله کرد . جایی که بخار پُرفشار باشد ، توبین به منزلة شیرفشار شکن عمل می کن و بخار کم فشار خروجی از توربین می تواند برای گرمایش یا مقاصد دیگر به کار رود . ولی در بسیاری از کاربردها ، خصوصاً در ظرفیتهای پایین ، کمپرسورها را موتورهای برقی می گردانند که به جعبه دنده های افزاینده مجهزند . کمپرسورهای گریز از مرکز از مبرّدهای کم فشار استفاده می کنند و معمولاً اواپراتور و کندانسور آنها هر دو با فشار کمتر از جوّ کار می کنند .
عمل تراکم گاز در کمپرسور گریز از مرکز با نیروی گریز از مرکز انجام می گیرد . از این رو این کمپرسورها برای تراکم مقادیر زیاد گاز مبرّد و اختلاف فشارهای کم ایدئال هستند . همچنین سیستمهای تبرید کم دما و به خصوص آنهایی که از هیدروکربنهای نفتی یا هالوژنه به عنوان مبرّد استفاده می کنند ، سازگاری بیشتری با این کمپرسورهای دارند .
در تأسیسات کمپرسور گریز از مرکز ، اگر توربین بخار در دسترس باشد از نظر اقتصادی ترجیح دارد ، زیرا تجهیزات و نیروی کار لازم برای چنین تأسیساتی در مقایسه با آنچه برای کمپرسور گردنده با توربین گازی مشابه لازم است ، نسبتاً کوچکتر و کمتر است . دلیل آن عمدتاً جمع و جوری و سبکی دستگاهها نسبت به قدرت مصرفی است . به علاوه کمپرسور گریز از مرکز فقط بخش کوچکی از فضای لازم برای تجهیزات تبرید را اشغال می کند . واحدهای تبرید نوع گریز از مرکز در ظرفیتهای 100 تا 2500 تُن و برای کار موتور برقی ، توربین بخار و یا موتور درونسوز تولید می شوند .
انواع کمپرسور
کمپرسور محوری :
این نوع از کمپرسور هوا را از میان پره های خود عبور داده و به سمت عقب میراند این کمپرسور دارای یک و یا دو و یا چند طبقه پره میباشد که زاویه های پره ها در طبقه اول زیاد است و به تدریج هر قدر که به سمت محفظه احتراق پیش میرویم زاویه پره ها کم میشود و از سرعت سیال کم شده و به فشار و دمایش افزوده میشود در جداره این کمپرسورها پره های ثابتی وجود دارد که جهت هوای ورودی را از هز طیقه به طبقه بعدی تنظیم میکند . در این نوع از کمپرسورها خطر سکته کمپرسور بسیار کم است . ردیف های ثابت کمپرسور انرژی جنبشی را که توسط پره های متحرک به سیال عامل داده میشود به ازدیاد فشار تبدیل کرده و همچنین جهت سیال را به زاویه ای مناسب برای ورود به ردیف بعدی پره های متحرک تصحیح مینماید هر طبقه کمپرسور شامل یک ردیف پره چرخنده و به دنبال آن یک ردیف پره ثابت میباشد . ولی قبل از ورود سیال به طبقه اول کمپرسور یک ردیف پره ثابت به نام ( پره راهنمای ورودی ) قرار میدهند که جهت سیال را برای ورود به طبقه اول کمپرسور تصحیح مینماید .
کمپرسور شعاعی ( گریز از مرکز):
از این نوع کمپرسور بیشتر در موتورهای قدیمی استفاده میشده است. این نوع از کمپرسور دارای پره های بسته میباشد و هوا را از میان پره های خود عبور نمیدهد بلکه هوا را در جهت شعاع خود به سمت بیرون میراند و هوا پس از برخورد به پخش کننده (دیفیوژر) از سرعتش کاسته شده و به دما و فشارش افزوده میشود . این نوع از کمپرسور شامل دو نوع یک طرفه و دو طرفه میباشد است Allison j-33 درمیان موتورها مجهز به کمپرسور گریز از مرکزکه در آمریکا ساخته شد موتور در زیر کمپرسور نوع شعاعی را مشاهده میکنید .

تاریخچه پیشرفت نیروی محرکه رم جت ها و اسکرم جت

تاریخچه پیشرفت نیروی محرکه رم جت ها و اسکرم جت

 در نیروی موشکی - دریایی آمریکا

 

تاریخچه موشکهای پر سرعت دمنده هوا مانند موتور رم جت ها و اجزایی که آنها را حمل میکنند و سیستم های دفاعی تحت نیروی در یایی امریکا گسترش یافته است تا به حال که همچنان ادامه دارد.

این پیشرفت ها شامل مخازن محترقه و لانچر های ساب سونیک رم جت ها و هم چنین لانچر های سوپر سونیک(اسکرم جت) و موتور راکت هایی که بعدا برای هدف های موشکی و پرواز از ماخ 2 تا 8 ساخته شدند میشود.

کلمات کلیدی (موشک-نیروی محرکه-رم جت ها-اسکرم جت ها)

مقدمه:

هدف این مقاله نشان دادن خلاصه ای از سیر تکاملی موتور رم جت ها و انواع و اقسام آن و سیستم های نیروی محرکه موشک هایی است که در سرعت های سوپر سونیک یا بیشتر پرواز میکنند و از جنگ جهانی تی به حال در نیروی دریایی امریکا ساخته شده اند.

این مقاله بحثی در مورد جزییات و انواع موتور رم جت ها و محدودیت آنها و یک دید کلی در مورد سیر تکاملی آنها و موتور های mixed-cycle  ارایه میکند.

و قسمت دوم آن بحث مشابهی را در مورد نیروی هوایی امریکا و چگونگی پیشرفت رم جت ها ارایه میدهد.

در این مقاله برنامه پیشرفت لانچر های سطح به سطح و لانچر های هوا به هوا و محفظه احتراق آنها را به صورت خلاصه آورده ایم.

در جدول 1 چگونگی پیشرفت تاریخی رم-جت ها و اسکرم جت ها و سیستم های پرتاب کننده آنها آورده شده است.برای هر نوع رم-جت نام آنها-نوع موتور آنها-تاریخ ساخت آنها-کارایی آنها-محدودیت سیستم ها و غیره آورده خواهد شد.

مقداری از اطلاعات به دلایل امنیتی حذف شده است.نیروی دریایی امریکا از ابتدا در تولید و پیشرفت انواع رم جت ها حضور داشت به هر حال پایه این تکنولوژی تنها برای اسکرم جت ها استفاده نشده است.

تنها نیروی دریایی امریکا سیستم های رم جت خود را کاربردی کرده است ( به نام لاتوس) و به عنوان یک موشک خرابگر است.

 

 

 

 

پیشرفت لانچر های سطح به سطح رم جت ها

تاریخچه لانچر های سطح به سطح رم جت ها ی سوپر سونیک و موتور حمل کننده رم جت ها بنا به وعده نیروی در یایی امریکا از سال 1944 شروع شد.(دفتر خانه موشک های پرتابی)

نیروی دریایی به یک اسلحه هوایی جهت مقابله با هواپیماهایی با حرکات نمایشی و همچنین مقابله با پروژه های آینده هواپیماهای کوچک مافوق صوت تصمیم به تولید رم-جت ها گرفت.این در خواست منجر به اجرای برنامه کندو(لانه زنبور) شد.که باعث بوجود آمدن رم-جت ها و لانچر های سطح به سطح برای موشک ها شد به نام های تریر و تالوس.

تریر تا جایی پیشرفت کرد که هم اکنون اسلحه رسمی نیروی دریایی امریکاست.

انتظار از رو جت ها این بود که بتواند یک موشک ضد هوایی 600 پوندی را متجاوز از 100 nmi  حمل کند.

بدلیل یک برنامه ساخت رم-جت مترقی شامل نیروهای محرکه پشت سر هم در ارتفاعات مختلف در دست ساخت قرار گرفت.

اولین رم-جت کبری بود 6 in-dia  تست پرواز رم جت برای حمل موشک در ماخ 2 در ارتفاع 20000 فوتی انجام گرفت.در ژوئن سال 1945 کبرا اولین نمایش سوپر سونیک مافوق صوت را اثبات کرد.این آزمایش های اولیه در سال 1948 با8 in dia مجددا انجام شد.این رم-جت در یک ابعاد بزرگتر با ارتفاع بیشتر 30000 فوتی و با سرعت 2.4 ماخ بود.که تا سال 1950 مدل های مختلف آن نیز آزمایش شدند.

نتیجه این موفقیت ها 5 سال ادامه داشت تا اینکه رم-جت ایده آل که بتواند 600 پوند را 100      حمل کند به نام موشک تولاس که با یک موتور رم-جت که در ماخ 2.2 تا 2.7 و ارتفاع 70000 با تقویت کننده های پشت سر هم ساخته شد.

تولاس توسط شرکتBendix corp. ساخته شد.و اولین بار در سال 1955 در کشتی ها بکار گرفته شد و این توانایی را داشت که 120nmi حرکت کند.

این اولین و همچنین آخرین تا 1980 اسلحه رم-جتی بود که در ناوگان دریایی امریکا موجود بود.البته این پایان کار تولاس نبود.

بعد از کنار رفتن آخرین رزم ناو سنگین یک نیاز به اهدا ف سوپر سونیک برای هدف قرار دادن موشک های ضد ناو دشمن احساس شد.که باید سرعت موشک های تالوس را در دریا تا ماخ 2.2 افزایش داده که بتواند40 nmi حرکت کند.این نیاز به تغییرات شامل طراحی دریچه های ورودی برای ورود سوخت اضافی و قابل تنظیم و تولید یک سیستم راهنمایی مجزا بر آن بود و منجر به تولید وندال به طول 48    شد و اینکه 490 پوند هم از سیستم تولاس سنگین تر بود.(جدول 1) و این هم اکنون تنها رم-جت کاربردی نیروی دریایی امریکاست.

بدین ترتیب تالوس در نیروی دریایی تا سال 1950 به دنبال راه هایی برای نشانه گذاری دقیق برای اهداف راه دور بود.در نتیجه پروژه کندوی دوم بوسیله شرکت     برای گسترش رم جت های سطح به سطح شکل گرفت که توانایی سفر تا 2000   با سرعت 3 ماخ در ارتفاع 70000 فوت طراحی شدند به نام موشک های تریتون. موشک های تریتون شکل های متفاوتی داشتند که نهایتا آخرین گونه آن قابلیت پرتاب ازSSBN/polaris را داشت.و بدین ترتیب موتور و متعلقات آن را به خوبی به هدف میرساند.برنامه موشک   Triton/SSGM      (موشک های هدایت شونده سطح به سطح در سال 1958 به نفع موشک های بالستیک polaris  منحل شد.)

موفقیت موشک ضد هوایی تالوس منجر به تولید موشک دنبال کننده آن شد.موشکTyphon یا super Talos که بعدا این نام را گرفت تحت شرکت     به عنوان سومین پروژه کندو در فهرست ساخت رم-جت ها جای گرفت.و نتیجتا موشک      (با بوستر پشت سر هم)(شکل شماره 2) طی 7 سال برای شلیک روی عرشه کشتی طراحی شد.موشک Typhon بسیار کوچکتر ازTalos بود.(جدول 1). اما فقط توانایی حرکت تا 200 nmi را در ماخ 4.1 و در ارتفاع 80000 تا 10000 را بعد از نصب بوستر های پشت سر هم تا ماخ 2.7 را داشت.

نسبت به تالوس تیفون تنها توانایی حمل 250 تا 600 پوند کلاهک را داشت ولی سیستم محرکه رم جت آن بسیار بازده بالایی داشت و سیستم ها و متعلقات آن بسیار فشرده و سبک تر بودند. تیفون 9 پرواز موفق در دوره سال های 1961-63 را داشت.تیفون نهایتا به عنوان اسلحه روی کشتی ها مورد استفاده قرار نگرفت چون موشک میتوانست از رادار پیشی بگیرد و کنترل آن با مشکل مواجه بود.و سر انجام پروژه در سال 1965 منحل شد.به هر حال شالوده اسلحه تیفون گسترش یافت و شالوده اسلحه Aeigis در 10 سال بعد شد.

در سال 1965 نیروی دریایی برنامه را به صورت پیشرفته ادامه داد برای بکار بردن برتری راکت های جلو برنده و شروع به افزایش دادن برنامه نیروی محرکه Thomst    کرد.و شرکت APL آنرا بتوسط دو شرکت اقماری خود به نام های موسسه تحقیقاتی آتلانتیک و شرکت مارتین مریتای دنور.

تکنولوژی راکت های IIR مورد وارسی قرار گرفت. نیروی محرکه و نیز تکنولوژی سوخت جامد بین تعاونی شرکتAPL و موسسه تحقیقاتی آتلانتیک با موفقیت انجام شد.احتراق رم-جت ها با بازده بسیار بالا(90% به بالا) با 60% افزایش بدلیل وجود بور موجود در سوخت جامد اثبات شد.که با حالت متقارن محوری و نیمه متقارن محوری در ورودی مخروطی طراحی شد.

دو ساختار جدید جنگی نیز بوجود آمدند.موشک های پرتابی و راکت های سطح به هوا.هر دو ساختار قطرشان 13.5  اینچ بود که با ماخ 3.8 حرکت میکرد.

تیفون نهایتا طراحی شد برای نیروی دریایی تا ماخ 3.8 و گونه متوسط آن تا حدود 80     و گونه بزرگتر تا حدود 160 nmi قدرت پرواز داشت این برنامه تا سال 1971 ادامه داشت ولی نوع دنبال کننده آن سرمایه گذاری نشد.

همزمان با گسترش راکت های (TARSAM-ER)  رم جت هایی که با سوخت مایع کار میکردند نهایتا گسترش یافتند.

که اولین آنها ضد هواییIRR  موشک زمین به هوا IRR-SAM بود که بین سال های 1966 تا 1970 گسترش یافتند. که عملیات آن برای یک نوع پیشرفته از ضد هوایی ها بود.و در ماخ 3.3 و در ارتفاع 80000 فوت(البته با بوستر) تا ماخ 2.5 طراحی شد.ساختار (strik) بعنوان اسلحه سطح به سطح مجددا طراحی شد و اجزای ان تا سال  1974   پیشرفت کردند ودرموتورهای جت به اوج رسیدند .

     (شکل 3) توانایی حرکت تا ماخ 2.5 در ارتفاع 50000 فوت.

در سال 1974 رم-جت های جدید که میتوانست زیر دریا حرکت کنند.وبه نام     شناخته شدند ساخته شد.و این به صورت اسمی تا ماخ 2.2 حرکت کنند و در دریا تا ماخ 2 و در هوا تا ماخ 3 و در ارتفاع 60000 فوتی حرکت کنند.

اطلاعات پایه ایIRR-TTV در سال 1975 شروع شده و تا سال 1985 پیشرفت آن ادامه پیدا کرد.در طی دهه 1970 تا 1980 یک تلاش همزمان در دست بود برای پیشرفت موشک های بلند به عنوان سپر هوایی برای خنثی کردن پیشرفت موشک های پر سرعت اتحاد جماهیر شوروی.

برای عملی کردن این درخواست نیروی دریایی تصمیم گرفت موشک پیشرفته زمین به هوای رم-جت خود را پیشرفت دهد ASAR .پیشرفت این رم-جت ها از سال 1972 تا 1976 به طول انجامید و پیشرفت های حرفه ای  آن از سال 1972 تا 1976 به طول انجامید و پیشرفت های حرفه ای آن از سال 1977 تا 1981 طول کشید.این تلاش ها منجر به ساخت integral boost ramjet وtransiation semi-free jet      شد.و در سال 1980 و 1981 تست شدند(شکل 5  شکل شماتیک   را نشان میدهد که تا ماخ 3.8 حرکت میکند و تا ارتفاع 80000 فوت ارتفاع میگیرد.گونه های قدیمی تر آنها مانندStand-off jammer  مقداری از آنها بزرگتر بود ولی تکنولوژی ساختASAR در ساختار آنها پیشرفته تر بود.

 

 

 

گسترش لانچر های پرتاب به هوای رم-جت ها

تقریبا تمام پیشرفت لانچر های هوا به هوا در نیروی دریایی امریکا پیشرفت کرده است.تعدادی از آنها نیز در حین      پیشرفت کرده اند.

پیشرفت رم-جت ها درNAWC  (قبلاNWC  NOTS ) به میانه های سال 1950 بر میگردد.

وقتی که راکت هایی با سوخت جامدRARE بوجود آمدند و در سال های بین  1955تا1960آزمایش شدند.موشکRARE یک موشک 5-in-dia بوده و یا موشک های بزرگتر قوی تر با ظرفیت بیشتری برای هدف های هوا به هوا به نام AAAM طراحی شده اند.

3 پرواز موفق حمالRARE در سال های 1959 تا 1960 در ماخ 2.3 آزمایش شدند بعد از (CROW) یک تحقیق خلاقانه بر روی اسلحه های MUGU بوسیلهNAWC    انجام شد.

(به صورت رسمی.مرکز موشک های نیروی دریاییNMC) در سال های 1956 شروع شد.هدف های اولیه این تلاش ها برای به اثبات رساندن بود که یک راکت رم-جت با سوخت جامد با حداکثر بازده از یک لانچر هواپیما برای رسیدن به هدف خود بود.این یک IRR متقارن بود که بوسیله سوخت جامد شکل گرفته بود و بوسیله یک خرج تکمیلی موشک در محفظه احتراق آن بود بوجود آمد.CROW برای پرتاب هوایی در 50000 فوت با سرعت ماخ 1.1 تا 1.4  و بوسیله بوستر تا ماخ 3 طراحی شده بود و بوسیله خرج کمکی موشک از ماخ 3 تا 3.4 با مسافت 97nmi . آزمایش موشک های زمینی CROW  نشان داد میتوانند در ماخ 2.5 در ارتفاع 45000 تا ماخ 3.3 تا ارتفاع 65000 حرکت کنند.6 پرواز هدایت شوندهCROW نتایج بسیار خوبی داشت. 2 پرواز موشک بالستیک حمال در سال 1962 امتحان شدند و 4 موشک حمال کنترل شونده در سال 1962 امتحان شدند.و 4 موشک حمال کنترل شونده ( با LFIRR و هدایت اتوماتیک و هدایت IRR) بعد از آن در سال های 1963 تا 1964 تست شدند.

      فقط یک برنامه جهت بهتر شدن موشک ها بودند و پتانسیل بسیار دیگر در کارهای عملی را داشت که میتوانست باشد.

کلیه موشک های CROW به صورت مختصر در اداره اسلحه های  دریایی (هم اکنون سیستم های هوایی نیروی دریایی) برای استفاده هوا به هوا در سرعت های هوایی بوجود آمد اما هیچگاه کاربردی نشد. ورود این گونه موشک ها در پشت کشتی ها با سوخت مایع LFIRR  در میانه های سال های 1960 با شروع یک رم-جت با حجم کوچکترALVRJ  آغاز شد.(شکل 7).

 این موشک  با ورودی صلیبی شکل و راکت های فقط با سوخت جامد با بوستر و راکت و نازل قابل خروج که بوسیله  APL  طراحی و ساخته شد.

این برنامه قرار داد بین دولت و شرکت NWAC/CL بو د که بسته شده بود نهایتا منجر به گسترش آن و ساختن رم-جت ها و سیستم های پروازی ALVRJ  و نازل های قابل پرتاب شد.

در فاز تحقیقات پیشرفت برنامه های موفق منجر به ساخت بوستر راکت ها و حمل کننده موشک ها و لوله های متصل آنها و نمونه های پروازی شد.

         تا سال 1967 مراحل پیشرفت خود را طی کرد و در سال 1967 به حد اکثر خود رسید.7 حمل کننده پروازی در طی این برنامه ساخته شدند که 6 تای آن بین سال های 975 تا 1979 به پرواز در آمدند.پرواز ها درNMC/Pt  در مقیاس موشک های اقیانوس پیما آزمایش شدند.تمامی محتویات و زیر سیستم ها به خوبی سیستم های قبلی جواب مثبت دادند.و تمامی هدف ها و اجسام مورد نظر و اطلاعات خاص به خوبی ذخیره شدند.گستره فعالیت موشک ها بین 28    و 2.5 ماخ تا 108nmi و 3 ماخ بودند در ارتفاع 30000 فوتی.

حمل کننده هفتم هیچکاک پرواز داده نشد و در خزانه گاه NAWC/CL  باقی ماند.

تعداد بسیاری از تلاش های پیشرفته موشکی در رِنج موشک های مافوق صوت   موازی با تولیدALVRJ ساخته شدند.تعداد زیادی از برنامه های موشکی موفق به عنوان هدایت کننده موشک های بزرگتر و به عنوان حمال کلاهک های موشکی استفاده شدند.و تعدادی از آنها در موارد مورد نیاز دیگر نتیجتا استفاده از موشک های ما فوق صوت در خارج امریکا برای مناطق تاکتیکی بوسیله کنگره آمریکا در سال 1971 تصویب شد.

یک ستاره جدید مهندسی در سال 1980 به موشک های STM ما فوق صوت اهدا گردید.پروژه دستیابی به این موفقیت در سایه نیروی دریایی امریکا بدست آمد. به هر حال آینده آن بستگی به تامین نیاز های تکنیکی و مسائل متعلّقه دارد.

البته مدت زمان تاخیر در پیشرفت آنها در نتیجه منحل شدن آن بوسیله مجلس امریکا بود.در دهه 1970 ساخت موتور رم-جت های معمولی مجددا در    گسترش یافتند.موشک های مکنده هوایی که در سرعت بالا کار می کردند و رادار گریز بودند.  و ساخت آنها بر اساس رم جت های موازی و رم-جت های درون خالی بود.بعد از گسترش آزمایشات آنها موتور رم-جت ها بوسیله بوستر های مکمل تکمیل شد و موشک های تقریبا احتراق آزاد تست شدند ولی مشکل لرزش های بحرانی در آنها پر رنگ تر شدند.و این در حالی بود که لرزش های بحرانی در لبه ورودی موشک رخ میداد به همین دلیل در آنها یک لوله متصل شونده اختیاری در پرواز های تقریبا آزاد رم-جت ها اضافه شدند. این آزمایش ها روش های جلوگیری از لرزش ورودی محفظه سوخت رم-جت ها را طبقه بندی میکند.البته این برنامه ها ادامه پیدا نکرد تا 1976 بدلیل کمبود مالی.

در سال 1973 احتیاج به گسترش موشک هایMRE  شد.بدلیل افزایش قابلیت ها در بقیه کشور ها و رم جت های مدرن به نام MRE گسترش یافتند.

رم جت MRE  از یک موتورIRR استفاده میکرد و به عنوان موشک ضد هوایی استفاده شد.این موشک دارای یک دماغه و دو ورودی و یک بالک کنترل کننده داشت همانند یک هواپیما و یک بوستر راکت تکمیل کننده برای شتاب گرفتن آن و افزایش سرعت آن وجود داشت. MRE تحت شرکت NAWC/CL گسترش یافت و در سال های    آزمایش شدند.

در میانه های سال های دهه 1970 تعدادی از موشک ها و حمال آنها برای ضد هوایی در مسافت های طولانی ساخته شدند.و هر دو نوع سوخت مایع و سوخت جامد را درNAWC/CL مورد تحقیق قرار گرفتند.و هدف هر دوی آن طی مسافت 150 در ماخ بیش از 3 بود. در نزدیکی دهه 1980 به دنبال موفقیت آزمایش نسل جدید راکت های مکمل و رم-جت هایی با سوخت مایع و موشک ها با قابلیت پرواز های طولانی  گسترش یافتند و به موشک های هوا به هوا مشهور شدند.AAAM  .

که نتیجه آن موشک های پیشرفته (شکل 8) شد.بکار بردن یک سوخت راکت بوستری جامد از الومینیوم و سوخت JP-10 برای رم-جت ها یک مدیریت مصرف سوخت نیز بوجود آورد که شامل والو کنترل کننده توربو پمپ برای آنها طراحی شد.به هر حال پروازAAAM در سال 1984 قبل از تست منحل شد.یک سوخت جامد دیگر بین سال های 1984-1986 طراحی و ساخته شد که یک سوخت سرعت بالا بود که در ماخ 2.5 و در سطح دریا یا حدود 50      و یک کلاهک در حد خود را میتوانست حمل کند.IRR سوخت جامد مصرف میکرد و ورودی هوای خود را از دو ناحیه تامین میکرد و بوسیله یک بای پاس به هم متصل بودند که در جلوی محفظه احتراق قرار داشتند. محفظه احتراق بوسیله یک لوله متصل کننده و در سایز اصلی خود در بهترین حالت کارکرد عددی گسترش یافته بود.و در دمای بین 14- تا 45-  فارنهایت بهترین کارکرد را داشت. دریچه ورودی طراحی و ساخته شده در یک تونل باد.

بوستر آن در یک بازده بالایی بکار رفت و دود آن را کاهش می داد.

در گذشته نیروی دریایی وندال (تولاس تغییر یافته)را به عنوان هدف های کم ارتفاع و موشک سوپر سونیک از سال 1980 بکار برد.

به دلیل کمبود سازنده ناوگان دریایی شروع به گسترش موشک های سوپر سونیک در ارتفاع کم کرد.(شکل 9) و در سال 1986یک موتورSLAT  استفاده نمود.    که میتوانست در ماخ     تا مسافت 50 nmi حرکت کند و جایگزینVANDAL شده بود که بوسیله شرکت NAWC/CL گسترش یافتند.(تحت نیروی هوایی ناوگان دریایی امریکا).

     تامین تکنیکال موشک های ساخته شده را تحت الحمایه خود قرار داد.

موتور آنها بر اساس تکنولوژی LFIRR چند سال زودتر از برنامه موتور های     ساخته شده 5 پرواز آنها با موفقیت بود ولی این پرواز ها نمیتوانستند مسافت هایی مانند رم-جت ها را طی کنند.این مشکل بدلیل بالک های پروازی و مشکلات سطحی ای بود که وجود داشت.به همین دلیل در سال 1992 منحل شد.در حال حاضر فقط رم-جت هایی با درگ پایین بوسیله نیروی دریایی امریکا طراحی و ساخته میشوند.این رم-جت ها یک بازده بالا با سیستم موتورLFIRR دارندکه با ماخ 4 حرکت میکنند.و شامل یک درگ پایین و باله های پروازی یک دماغه متقارن و یک سیستم کنترل کننده بود و به همین دلیل باله ها و یا سطح کنترل خاصی نداشتند و تحت نام های FY97-FY99  و تکنولوژی پیشرفته گسترش یافتند.

پیشرفت موتور های اسکرم جت:

تحقیق روی موتور های احتراقی رم-جت ها (و اسکرم جت ها) و موتور های مشتق شده از آنها از سال 1950 در NASA شروع شد و نیروی دریایی امریکا موشک های هایپر سونیک را مدت کوتاهی بعد از شروع آن (اواسط دهه 1950) در شرکت    تحت الحمایه خود قرار داد.

در سال 1958 این تلاش ها منجر به ساخت یک اسکرم جت در ماخ 5 شد که با سوخت تریتل آلومینیوم (سوخت مایع) در شکل  10 نشان داده شده است.کار میکرد این پروژه تا سال 1961 ادامه یافت تا اینکه با موفقیت آزمایش شد. در پی این موفقیت نیروی دریایی تصمیم به پیشرفت اسکرم جت ها گرفت این موشک ها و موتور های آن ها به نام موتور های سوپر سونیک احتراقی یا اسکرم جت   (شکل 11) شناخته شده اند.

اسکرم جت ها با بوستر پست سر هم با ماخ 4 با قدرت طی مسافت 350  تا ماخ 7.5 پرواز و تا ارتفاع 100000 فوتی یا با طی 47    با ماخ 4 و یا سوخت مایع    و از سال های 1960 تا 1977 کارایی داشتند.تعداد زیادی از سوخت های ورودی و سوخت های گازی در این زمان آزمایش شدند و از ماخ 3 تا 8 متغیر بودند.یک موشک به قطر 10 اینچ و طول 360 اینچ  در سه مدل اسکرم جت با موتور آنها در سال های 1968-1974 با ماخ 7.1 با سوخت بور و مخلوطی از هیدروکربن ها و بوران ها آزمایش شدند.

این موتور ها اولین موتوری بودند که در جهت مثبت از آنها استفاده میشد و برنامه اسکرم جت ها در پرواز ها به صورت موفق آزمایش شدند.

به هر حال در سال 1977 برنامه تولید    ها تمام شد ولی پروژه جدید بوسیله   از شرکت    به نام بشقاب پرنده شکل گرفت که دارای 2 محفظه احتراق و با بکار بردن یک هدایت کننده ی محفظه سوخت به نسبت سوخت کمتر.

و به عنوان موشک های دفاعی در یک ناحیه بزرگ در طی سال های 1970-1980 بکار رفتند.این موشک قدرت پرواز تا ماخ 6 را داشتند و سوخت جامد سرد استفاده میکرد و میتوانستنند ماخ این موشک ها را از 4 تا 6 متغیر نمود.

یک نوع آنها که دارای 2 مخزن سوخت بود و در پهنه های وسیع دفاعی بکار میرفت  WADM  نامیده میشد.و یا WADM هایپر سونیک  Hy WADM  که در شکل 12 شکل شماتیک آن نشان داده شده است.

و قابلیت پرتاب از روی سطح را دارد.و فقط موتور و متعلقات آن مورد بررسی قرار نگرفت بلکه انژکتورهای سوخت تامین کننده ی سوخت ساختار راهنما و کنترل کننده بوستر ها و قدرت آنها نیز مطالعه شدند ولی متاسفانه این برنامه تا سال 1986 بیشتر ادامه پیدا نکرد.

و به دلیل موفقیت های زیاد این اسلحه ها به عنوان اسلحه های رسمی بسیاری از کشور ها میباشد.

نتیجه گیری

امیدواریم که این مقاله یک تاریخچه 50 ساله از قدرت و عمق و گسترش موتور رم-جت های سوپر سونیک و هایپر سونیک از نیروی دریایی امریکا ارائه کرده باشد.از جنگ جهانی دوم تا بحال پیشرفت بوده اند.و دیگر ملت ها مانند فرانسه آلمان و روسیه و ژاپن در حال ادامه و گسترش دادن این سیستم های اسلحه ای هستند.ولی زمان تشخیص خواهد داد که زمان ساخت نسل جدید رم-جت ها کی فرا خواهد رسید.

اصول تسیولکوفسکی

                

تسيولكوفسكى در سال ۱۸۹۷ اصول موتورهاى كنترلى را تعريف و در سال بعد كتابى تحت عنوان ورود به مدارات ماهواره اى از زمين و سپس كتاب ديگرى با نام كيهان نوردى با استفاده از موتورهاى عكس العملى به رشته تحرير درآورد. در اين زمان با مندليف نيز تماس هايى داشت ولى مندليف به او گفت كه كارهايش اتلاف وقت است و به عنوان انجمن شيمى از او خواست كه از محاسبات آينده مطلع شود ولى تسيولكوفسكى دست از فعاليت هاى خود برنداشت و در سال ۱۸۹۸ ديگر قانون هاى رياضى حركت موشكى كه اساس طرح همه سفينه هاى فضايى است را به دست آورده بود و در سال ،۱۹۰۳ سال اولين پرواز هواپيماى برادران رايت نتايج اصلى كار خود را منتشر كرد و پايه هاى دانش فضانوردى را بنا نهاد كه شامل بررسى نظرى از مسئله سوخت موشك ها، كارايى موتور موشك و استفاده از هيدروژن و اكسيژن مايع به عنوان ماده محرك موشكى است كه طبق محاسبات او امكان مسافرت بين سيارات و يا استفاده از ماهواره و ايستگاه هاى فضايى در مدارات مختلف زمين امكان پذير است و ثابت كرد براى ورود به مدار زمين رسيدن به سرعت ۸ كيلومتر در ثانيه ضرورى است. در سال ۱۹۰۳ دستگاه كاملى را معرفى كرد كه قادر به حمل انسان به فضا بود و نيروى محركه آن را اكسيژن مايع و هيدروژن تشكيل مى داد. وى با درك مشكلات نيروى محركه موتورهاى چندمرحله اى را پيشنهاد و فرمول هاى قوانين حركت در فضا را ارائه كرد و در سال ۱۸۸۱ اولين تونل باد روسيه را ساخت كه شايد در دنيا اولين باشد. اين دانشمند نابغه كه نتيجه تحقيقاتش براى ساختن موشك V1 آلمانى مورد استفاده قرار گرفت و به رغم داشتن محدوديت، تلاش هاى ارزنده اى در ساخت موتور راكت و مطالعات كيهان نوردى داشت، در ۱۱ سپتامبر ۱۹۳۵ در سن ۷۸ سالگى در كالوگا در حالى كه نزديك به ۵۰۰ اثر علمى به صورت مقاله و كتاب از خود بر جاى گذاشت چشم از جهان فرو بست.

۲- رابرت هاچگينز گادارد
مردى كه همه موشك ها مرهون او هستند. گادارد كه در سال ۱۸۸۲ در شهر ووستر در ايالت ماساچوست به دنيا آمده بود، مبتكر تك رويى بود كه در جوانى از حمله مكرر بيمارى جان به در برده بود. اين شخص به راستى يك پيشاهنگ واقعى بود، همانند تسيولكوفسكى در شوروى سابق و هرمان ابرت در آلمان به محاسبات موشكى و پرواز فضايى پرداخت ولى بعداً كارش را با پرداختن به مسائل عملى طرح دستگاه ها و وسايل آزمايش سوخت ها و ساختن و پرواز دادن موشك ها دنبال كرد و سال ها پس از مرگ او روشن شد كه موشك هاى او نه تنها از محركه دگرگونى فناورى سالم بيرون آمده اند بلكه خود سهمى در به وجود آوردن آن دگرگونى ها داشته كه در اين رابطه يك كارشناس موشكى به نام جروم هان ساكر گفته است هر موشك مايع سوزى كه پرواز مى كند يك موشك گادارد است. در واقع اگر تسيولكوفسكى را پدر علم راكت بدانيم، بدون شك گادارد را بايد پدر مهندسى راكت خطاب كنيم. اگر چه اين دو نابغه چندين دهه بدون اطلاع از هم بودند ولى تحقيقاتشان عملاً به موازات يكديگر بوده است.
• هدف گيرى به سوى ماه در سال هاى ۱۹۲۰
رابرت گادارد روزى كه به صورت جدى به فكر موشك بازى و پرواز فضايى افتاد فقط ۱۷ سال داشت. وقتى كه در دانشگاه كلارك در ووستر در رشته فيزيك درس مى خواند يكه و تنها به بررسى سوخت هاى احتمالى موشك ها پرداخت. پس از توجه به سوخت هاى جامد گوناگون به اين نتيجه رسيد كه تركيبى از ئيدروژن و اكسيژن مايع از همه بهتر خواهد بود اما در آن تاريخ هيچ يك از اين دو گاز مايع به صورت تجارتى براى فروش موجود نبود. او پس از پايان دوره دبيرستان به دانشگاه كلارك در ووستر رفت و در سال ۱۹۱۱ وقتى كه ۲۸ ساله بود در رشته فيزيك دكترا گرفت و يك سال بعد هم معلم دانشگاه كلارك شد و سر كلاس مباحث خارج برنامه اى چون راه هاى مسافرت به ماه را نيز شرح مى داد. او در حقيقت پايه گذار راكت هايى است كه هم اكنون به شكل فعلى در قرن بيستم شناخته شده است و در سال ۱۹۱۶ گادارد به قصد تهيه بودجه پژوهشى از انجمن اسميتسونى تقاضا كرد تا موشك هاى آزمايشى بسازد و اين انجمن نيز پنج هزار دلار به او اعطا كرد و در سال ۱۹۱۹ كتابى تحت عنوان روش هاى رسيدن به ارتفاعات فوق العاده بالا منتشر ساخت.
• ناكامى ها و كاميابى ها
در جنگ جهانى اول رسته مخابرات ارتش آمريكا گادارد را مامور طرح سلاح سبك و در عين حال پرقدرتى كرد. او هم موشك كوچك جامدسوزى را كه از درون يك لوله پرتاب مى شد براى اين كار به وجود آورد و در سال ۱۹۲۰ انجمن اسميتسونى واشينگتن رساله اى كه نخستين بورس تحقيقاتى گادارد را نصيب او ساخته بود منتشر ساخت و پيشنهاد او درباره سفر موشكى به ماه هياهوى بسيار بزرگى داشت و گادارد انسان ماه موشكى لقب گرفت و سرانجام در سال ۱۹۲۶ راكت با سوخت مايع و نفت را آزمايش كرد. اين راكت با سرعت ۶۰۰ مايل در ساعت تا ارتفاع ۱۸۴ پا صعود كرده و سپس توجه خود را به جاى افزايش در ارتفاع، انعطاف پذيرى در برد معطوف كرد و سرانجام طى آزمايش هاى متعدد سرعت مافوق صوت را در راكت به دست آورد و او كه از استفاده زمين هاى ايالتى براى آزمايش هاى موشكى منع شده بود به ناچار عمليات خود را به هل پاند (بركه دوزخ)، باتلاق برهوتى در وسط ميدان تير فدرال نزديك اردوگاه ديونز منتقل ساخت و اعلام كرد كه با به كارگيرى شكل خاصى از نازل مى توان با سوخت ثابت سرعت پرتاب را هشت برابر بالا برد و برد راكت نيز ۶۴ برابر افزايش پيدا مى كند. و او دريافت كه براى رسيدن به سرعت مافوق صوت، موتور هاى سوخت مايع بر موتور هاى با سوخت باروتى ارجحيت دارند.
• دره بهشت بعد از بركه دوزخ
در سال ۱۹۲۹ شخص مهمى كه از كار گادارد تحت تاثير قرار گرفته و شور آينده فضانوردى در وجودش رفته بود، به قصد كمك به گادارد قدم پيش نهاد. اين شخص سرهنگ چارلز ليندبرگ قهرمان هوانوردى آمريكا بود و به زودى بورس دوساله اى به مبلغ ۵۰ هزار دلار نصيب گادارد شد و او كه بودجه كافى به دست آورده بود رهسپار غرب گرديد و به شهر راس ول در ايالت نيومكزيكو رفت، جايى كه آب و هوا و طبيعت از هر لحاظ براى كار او مناسب بود. گادارد مركز كار خود را نزديك راسل ول در محلى به نام دره بهشت قرار داد. گادارد در طول تمامى سال هاى آزمايش خود با كارشناسان موشكى در سراسر دنيا مكاتبه داشت و از دريافت گزارش موشك سازى  آلمان ها روز به روز نگران تر مى شد. او حتى ترسيد كه آلمان برخلاف ايالات متحده خيلى زود به امكانات نظامى موشكى پى ببرد.
• گادارد و دستيارانش
ميدان موشك آزمايى (دره بهشت) بيش از هفت كارمند نداشت. پنج مكانيك و از جمله برادر همسر گادارد و همسرش در نقش عكاس رسمى و خاموش كننده حريق هاى ايجاد شده از گاز هاى خروجى موشكى بودند. موشك ها در واقع همه سرهم بندى شده بودند. گادارد قسمتى از مصالح خود را از طريق سفارش پستى از عمده فروشى هاى ابزار و ادوات تهيه مى كرد و قسمتى ديگر را دستياران او ضمن شكار در ابزارفروشى ها، فروشگاه هاى وسايل ورزشى و مراكز فروش قطعات يدكى اتومبيل مى خريدند و هنگامى كه چيزى پيدا مى كردند كه به درد مى خورد مثلاً يك ساعت مچى بچه، يك تكه سيم پيانو يا شمع اتومبيل آن را جهت مصرفى به كار مى بردند كه سازندگان آن قطعات حتى در خواب هم نديده بودند. همچنين بيشتر وقت كارگاه صرف دست چين كردن قطعات قابل استفاده از موشك هاى ناموفق مى شد يعنى موشك هايى كه پرواز مى كردند و ناكام در جايگاه پرتاب باقى مى ماند باعث تاسف بود اما در عوض معمولاً سالم مى ماند. به هر حال يك پرواز موفق شادى بخش بود اما در عين حال مترادف بود با برگرداندن توده اى فلز اسقاط به كارگاه يعنى آنچه معمولاً از موشك بعد از سقوط باقى مى ماند. موشك هاى له شده را به ندرت مى شد تعمير كرد. از اين رو گادارد سيستمى براى سالم بازگرداندن موشك ها به زمين به كمك چتر نجات طرح كرد كه فرود موشك ها را آرام تر مى ساخت. اين سيستم به صورتى بود كه پوزه مخروطى موشك خود به خود جدا مى شد و چتر كوچك پيشاهنگى اول بيرون مى آمد و به نوبه خود چتر اصلى را كه سه متر قطر داشت بيرون مى كشيد و موشك را آرام به زمين مى رسانيد.
• سه سال پيش از ساخت V2
در سال ۱۹۳۹ سال آغاز جنگ جهانى دوم هزاران آلمانى سرگرم كار روى طرحى بودند كه موشك V2 را به وجود مى آورد و نخستين پرواز آن در سال ۱۹۴۲ انجام شد ولى سه سال زودتر از آن گادارد و تيم كوچك او به كار پرواز دادن موشك اشتغال داشتند.
پس از ورود آمريكا به جنگ جهانى دوم گادارد به آناپوليس رفت تا به خدمت دولت آمريكا درآيد و در آنجا به تقاضاى نيروى دريايى به طرح سيستمى براى به پرواز درآوردن هواپيما هاى معمولى به كمك موشك پرداخت و در مارس ۱۹۴۵ گادارد يك موشك V2به غنيمت گرفته را از نزديك مشاهده كرد كه از هر لحاظ شبيه به موشك هاى خود او بودند كه آلمانى ها از كشف بى علاقگى دولت آمريكا به كار گادارد مبهوت ماندند. هنگامى كه بعد از خاتمه جنگ جهانى دوم از كارشناسان موشكى آلمان كه به آمريكا انتقال داده شده بودند پرسيده شد چه اطلاعاتى پايه و اساس توسعه موشك در آلمان قرار گرفت؟ آنها گفتند: بهتر است اين را از گادارد بپرسيد. ما هر چه اطلاعات داريم از اوست و وقتى كه ورنهرفن براون در سال ۱۹۵۰ نوآورى هاى به ثبت رسيده اش را بررسى مى كرد اعلام داشت گادارد از همه ما جلو بود.
گادارد براى كنترل جريان سوخت به محفظه احتراق يك شير كنترل طراحى و نصب نمود. از اين طريق موشك  قادر بود به طور اتوماتيك خاموش شود. او براى هدايت و كنترل پره هاى متحركش را در خروجى اگزوز نصب كرد. در واقع اين دانشمند اولين كسى بود كه تفكر راكت هاى چند مرحله اى را به ثبت رسانيد. گادارد سرانجام با استفاده از ژيروسكوپ دستگاهى ساخت كه پرواز موشك ها را در مسير تعيين شده ثابت مى كرد و از ژيروسكوپ براى هدايت خودكار مسير موشك ها استفاده كرد. سرانجام در ۲۸ مارس ۱۹۳۵ اولين موشك مجهز به ژيروسكوپ گادارد، ۴۸۰۰ پا به صورت عمودى پرواز كرد و سپس با كمك گرفتن از كنترل هاى سطحى _ افقى با سرعت حدود ۵۵۰ مايل در ساعت ۱۳۰۰ پا پرواز كرد. او ضمن كار در نيروى دريايى آمريكا در مورد بهسازى سيستم هاى هدايتى موشك در سال ۱۹۴۵ به عضويت هيات مديره مجمع راكتى آمريكا درآمد. او روى هم رفته امتياز ۲۱۴ ابتكار و اختراع را كه عملاً شامل تمامى جنبه هاى موشك هاى مايع سوز مى گرديد به ثبت رسانده بود. در سال ۱۹۶۰ دولت آمريكا با پرداخت يك ميليون دلار به ورثه گادارد در ازاى استفاده از ابتكار هاى به ثبت رسيده از وى به سهمش در تحول موشكى صحه گذارد.
چنانچه دولت آمريكا بودجه تحقيقاتى گادارد را تامين مى نمود چه بسا اولين كشور در توسعه و طراحى در كار هاى موشكى مى شد. اما سرانجام در ماه اوت ۱۹۴۵ در سن ۶۲ سالگى، پس از ۴۲ سال تلاش تحقيقى از دنيا رفت و با فوت اين دانشمند دنيا مخترع بزرگى را كه كشورش قادر به تشخيص نبوغ او نشد از دست داد.

دینامیک سیالات

مکانیک شاره‌ها :
مکانیک شاره‌ها یا مکانیک سیالات یکی از شاخه های مکانیک محیط‌های پیوسته است. مکانیک سیالات هم با همان اصول مربوط به مکانیک جامدات آغاز می‌شود، ولی آن‌چه که سر انجام آن دو را از هم متمایز می‌سازد، این است که سیالات بر خلاف جامدات قادر به تحمل تنش برشی نیستند. با دانستن این مسئله می‌توان معادله‌هایی را برای تحلیل حرکت این مواد طرح‌ریزی کرد. به جز چند اصل اساسی مکانیک سیالات، بقیهٔ اصل‌های آن به صورت تجربی استخراج و استفاده می‌شود.
دینامیک سیّالات :
دینامیک سیّالات نام یکی از شاخه‌های بسیار پرکاربرد و وسیع مکانیک سیّالات است. موضوع مورد مطالعه در این زمینه از علوم چگونگی رفتار مایعات و گازها به هنگام حرکت تحت اثر عوامل گوناگون می‌باشد.
مهم‌ترین کاربردهای دینامیک سیّالات در مهندسی شیمی، هواشناسی، مهندسی عمران، مهندسی پزشکی، مهندسی هوا‌و‌فضا، نجوم و ستاره‌شناسی، علوم دریایی، صنایع خودرو سازی، کشتی سازی، و موارد متعدد علمی و کاربردی دیگر است.
مطالعهٔ رفتار سیّالات (در حرکت و در س ) را باید از مهم‌ترین بخش‌های مکانیک قدیم (مکانیک کلاسیک)، فیزیک، ریاضیات کاربردی، و علوم و فنون مهندسی به حساب آورد. درس دانشگاهی مکانیک سیالات جز دروس پایه کارشناسی مکانیک نیز هست. همچنین شاخه ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) به بررسي عددي ديناميك سيالات مي‌پردازد.
ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) :
دینامیک محاسباتی سیّالات یا سی‌اِف‌دی ((Computational fluid dynamics (CFD) یکی از بزرگ‌ترین زمینه‌هایی‌ست که مکانیک قدیم (مکانیک کلاسیک (classical mechanics)) را به علوم رایانه و توانمندی‌های نوین محاسباتی آن در نیمهٔ دوّم قرن بیستم و در سدهٔ جدید میلادی وصل می‌کند. سرگذشت پیدایش و گسترش دینامیک محاسباتی سیّالات را نمی‌توان جدای از تاریخ اختراع، رواج، و تکامل کامپیوتر‌های دیجیتال نقل کرد. تا حدود انتهای جنگ جهانی دوٌم، بیشتر شیوه‌های مربوط به حلّ مسائل دینامیک سیّالات از طبیعتی تحلیلی یا تجربی برخوردار بود. همچون تمامی نوآوری‌های برجستهٔ علمی، در این مورد هم اشاره به زمان دقیق آغاز دینامیک محاسباتی سیّالات نا میسّرست. در اغلب موارد، نخستین کار بااهمّیّت در این رشته را به ریچاردسون نسبت می‌دهند، که در سال ۱۹۱۰ (میلادی) محاسبات مربوط به نحوهٔ پخش تنش (stress distribution) در یک سد ساخته‌شده از مصالح بنّایی را به انجام رسانید. ریچاردسون در این کار از روشی تازه موسوم به رهاسازی (relaxation) برای حلّ معادلهٔ لاپلاس استفاده نمود. او در این شیوهٔ حلّ عددی، داده‌های فراهم‌آمده از مرحلهٔ پیشین تکرار (iteration) را برای تازه‌سازی تمامی مقادیر مجهول در گام جدید بکار می‌گرفت.
از آنجا که دینامیک سیّالات پدیده‌های پیچیده‌ای همچون جریانهای آشفته، امواج شوک در سرعت‌های مافوق صوت، و سامانه‌های بی نظم (آشوبناک) را شامل می‌شود، بخش عمده‌ای از پیشرفتهای علمی در ریاضیّات کاربردی، و در فیزیک به خاطر تلاش در حل اینگونه مسایل حاصل شده‌است.
(نظریه بی نظمی یا آشوب، به شاخه‌ای از ریاضیات و فیزیک گفته می‌شود که مرتبط با سيستمهايي است که دینامیک آنها در برابر تغییر مقادیر اولیه، رفتار بسيار حساسی نشان می دهد؛ به طوری که رفتار‌های آینده آنها دیگر قابل پیش‌بینی نمی‌باشد. به این سیستم‌ها، سیستم‌های آشوبی (بی نظم) گفته می‌شود که از نوع سیستمهای غیرخطی دینامیک هستند و بهترین مثال برای آنها اثر پروانه‌ای، جریانات هوایی و دوره اقتصادی می‌باشد. این نظریه، گسترش خود را بیشتر مدیون کارهای هانری پوانکاره، ادوارد لورنتس، بنوا مندلبروت و مایکل فایگن‌باوم می‌باشد. پوانکاره اولین کسی بود که اثبات کرد، مساله سه جرم (به عنوان مثال، خورشید، زمین، ماه) مساله‌ای آشوبی و غیر قابل حل است. شاخه دیگر از نظریه آشوب که در مکانیک کوانتومی به کار می‌رود، آشوب کوانتومی نام دارد. گفته می‌شود که پیر لاپلاس یا عمر خیام قبل از پوانکاره، به این مشکل و پدیده پی برده بودند.)

آشنایی با مکانیک سیالات

تاریخچه
تا اوایل قرن بیستم مطالعه سیالات را اساسا دو گروه هیدرولیک‌دانان و ریاضیدانان، انجام می‌‌دادند. هیدرولیک‌دانان به صورت تجربی کار می‌‌کردند، در حالی که ریاضیدانان توجه خود را بر روشهای تحلیلی متمرکز کرده بودند. آزمایشهای وسیع و اغلب مبتکرانه گروه اول اطلاعات زیاد و ارزشمندی را در اختیار مهندس کاربردی آن روز قرار می‌‌داد. البته به علت عدم تعمیم یک نظریه کارآمد این نتایج دارای ارزش محدودی بودند. ریاضیدانان نیز با غفلت از اطلاعات تجربی مفروضات آن چنان ساده‌ای را در نظر می‌‌گرفتند که نتایج آنها گاه بطور کامل با واقعیت مغایرت داشت.

محققان برجسته‌ای مانند رینولدز ، فرود ، پرانتل و فن کارمان پی بردند که مطالعه سیالات باید آمیزه‌ای از نظریه و آزمایش باشد. این مطالعات سرآغازی برای رسیدن علم مکانیک سیالات به مرحله کنونی آن بوده است. تسهیلات جدید پژوهش و آزمون که ریاضیدانان و فیزیکدانان ، مهندسان و تکنیسین‌های ماهر در کار جمعی از آن استفاده می‌‌کنند، هر دو دیدگاه را به هم نزدیک می‌‌کند.
سیالات
سیال را ماده‌ای تعریف می‌کنند که وقتی تنش برشی هر چند کوچکی وجود داشته باشد، شکل آن بطور پیوسته تغییر کند. جسم جامد وقتی تحت تاثیر تنش برشی قرار بگیرد، تغییر مکان معینی می‌‌دهد، یا کاملا می‌‌شکند. مثلا قطعه جامد وقتی تحت تاثیر تنش برشی τ قرار بگیرد، تغییر شکلی می‌‌دهد که آن را با زاویه Δα مشخص کرده‌ایم. اگر به جای آن یک ذره سیال قرار داشت، Δα ثابتی وجود نداشت، حتی اگر تنش بینهایت کوچک می‌‌بود. در عوض تا وقتی که تنش برشی τ اعمال شود، یک تعییر شکل پیوسته ادامه دارد.

در موادی مانند پارافین که گاهی آنها را پلاستیک می‌‌نامیم، هر دو نوع تغییر شکل برشی را می‌‌توان یافت که اگر به مقدار معینی کمتر باشد، تغییر مکانهایی مشابه تغییر مکان جسم جامد بوجود می‌‌آید و اگر مقدار تنش برشی بیش از این مقدار باشد، به تغییر شکل پیوسته‌ای مشابه تغییر شکل سیال می‌‌انجامد. مقدار این تنش برشی حد فاصل ، به نوع و حالت ماده بستگی دارد.
استاتیک سیالات
اگر تمام ذرات یک سیال یا بی حرکت باشند، یا نسبت به یک دستگاه مختصات بطور همسان سرعت ثابت داشته باشند، آن سیال را استاتیک در نظر می‌‌گیرند. در سیال ساکن یا سیال در حال حرکت یکنواخت ، از آنجا که سیال نمی‌‌تواند بدون حرکت در برابر تنش برشی مقاومت کند، سیال ساکن لزوما باید بطور کامل از تنش برشی فارغ باشد. سیالی که حرکت یکنواخت دارد، یعنی جریانی که در آن سرعت تمام اجزا یکسان است، نیز فارغ از تنش برشی است، زیرا تغییرات سرعت در تمام جهتها در جریان یکنواخت باید صفر باشد.
جریان با سطح آزاد
جریان با سطح آزاد معمولا به جریانی از مایع گفته می‌‌شود که در آن قسمتی از مرز جریان که سطح آزاد نامیده می‌‌شود، فقط تحت تاثیر شرایط معینی از فشار قرار داشته باشد. حرکت آب در اقیانوسها ، در رودخانه‌ها و همچنین جریان مایعات در لوله‌های نیمه پر ، جریانهایی با سطح آزاد به شمار می‌‌آیند که در آنها فشار جو روی سطح مرز اعمال می‌‌شود. در تحلیل جریان با سطح آزاد ، وضعیت هندسی سطح آزاد از قبل معلوم نیست.

تعیین شکل هندسی مربوطه یک قسمت از جواب است، یعنی با یک شرط مرزی بسیار دشوار مواجهیم. به همین دلیل تحلیلهایی کلی بسیار پیچیده هستند و خارج حوزه این مقاله قرار می‌‌گیرند. اگرچه قسمت اعظم مبحثی که باید بررسی شود، در آغاز فقط برای متخصصان هیدرولیک و مهندسان ساختمان جالب به نظر می‌‌رسد، ولی بعدا خواهید دید که امواج آب و پرش هیدرولیکی ، به ترتیب با موج فشاری و موج شوکی که در جریان تراکم پذیر بررسی می‌‌شوند، قابل قیاس‌اند.
مکانیک سیالات محاسباتی
با ورود کامپیوتر به صحنه ، روش سومی ‌به نام مکانیک سیالات محاسباتی پدید آ‌مده است. وقتی با استفاده از کامپیوتر پارامترهای مختلف مورد نظر را که در برنامه هستند، به اختیار تغییر می‌‌دهیم، با شبیه سازی عددی دینامیک سیالات سر و کار پیدا می‌‌کنیم. به کمک این شیوه پدیده‌های جدید کشف شده‌اند، قبل از آن که به کمک آزمایش و در عمل یافت شده باشند. به این ترتیب می‌‌توان مکانیک سیالات محاسباتی را به عنوان رشته علمی ‌جداگانه‌ای تلقی کرد که مکمل دینامیک سیالات نظری و آزمایشی به شمار می‌‌آید.

صنایع بطور روزمره از کامپیوتر بهره می‌‌گیرند تا از آن برای حل کردن مسائلی مربوط به جریان سیال که برای طراحی وسیله‌هایی چون پمپها ،‍ کمپرسورها و موتورها مورد نیازند، کمک بگیرند. مهندسان هواپیما جریان سه بعدی پیرامون کل هواپیما را در کامپیوتر شبیه سازی می‌‌کنند تا مشخصه‌های پرواز را پیش بینی کنند. در حقیقت قسمت قابل توجهی از بودجه طرح و توسعه غالبا به بررسیهای مبحث دینامیک سیالات محاسباتی اختصاص داده می‌‌شود.

انرژی خورشیدی و سلولهای خورشیدی

امروزه بشر با دو بحران بزرگ روبرو است که بیش از آنچه ما ظاهرا تشخیص می دهیم با یکدیگر ارتباط دارند. از یک طرف جوامع صنعتی و همچنین شهرهای بزرگ با مشکل الودگی محیط زیست مواجهند و از طرف دیگر مشاهده می شود که مواد اولیه و سوخت مورد نیاز همین ماشینها با شتاب روز افزون در حال اتمام است.
اثرات مصرف بالای انرژِی در زمین و آب و هوا آشکارا مشخص می باشدو ما تنها راه حل را در پایین اوردن میزان مصرف انرژی می دانیم ,حال انکه این امر نمی تواند به طور موثر ادامه داشته باشد.توجه و توصل به انرژی اتمی به عنوان جانشینی برای سوختهای فسیلی نیز چندان موفقیت آمیز نبوده است.
صرف هزینه های سنگین و همچنین تشعشعات خطر ناکی که ازنیروگاههای اتمی در فضا پخش شده ,نتیجه مثبتی نداشته است و اگر یکی از این نیروگاهها منفجر شود زیانهای فراوان و جبران ناپذیری به بار خواهد اورد.به علاوه به مشکل اساسی که در مورد مواد سوختی نظیر نفت ,گاز و زغال سنگ داشتیم بر می خوریم بدین معنی که معادن اورانیم که سوخت این نیروگاهها را تامین می کند منابع محدودی هستند و روزی خواهد رسیدکه این ذخایر پایان خواهد یافت و ماده ای که جایگزین ان شود وجود نخواهد داشت.

انرژی خورشیدی :
خورشید به عنوان یک منبع بی پایان انرژی می تواند حلال مشکلات موجود در مورد انرژی و محیط زیست باشد.انرژی بدون خطر ...
این انرژی که به زمین می تابد هزاران بار بیشتر از انچه که ما نیاز داریم و مصرف می کنیم ,می باشد.حتی نور کمی که از پنجره به اتاق میتابد دارای انرژی بیشتری از سیم برقی است که به داخل اتاق کشیده شده است.از انرژی خورشیدی می توان استفاده های مهم و کاملا مفید, به عنوان یک انرژی تمیز و قابل دسترس در همه جا استفاده کرد. اما از نور خورشید به طور مستقیم نمی توان به جای سوخت های فسیلی بهره برد بلکه باید دستگاههایی ساخته شود که بتوانند انرژی تابشی خورشید را به انرژی قابل استفاده نظیر انرژی مکانیکی, حرارتی الکتریسیته و ...تبدیل کنند.

مصارف انرژی خورشیدی :
1)گرم کننده ها مثل ابگرمکن خورشیدی که برای گرمای خانه ها و کوره های خوشیدی که برای ذوب فلزات حتی با دمای بالا نظیر اهن استفاده می شود و دمایی تا حدود 6000درجه سانتی گراد تولید می کنند.
2)دستگاههای اب شیرین کن که توسط اینه هایی نور خورشید را روی مخازن اب متمرکز می کنند تا کار تبخیر را انجام دهد.
3)الکتریسیته خورشیدی در این روش که نسبت به سایر روشها ارجحیت دارد.انرژی الکتریکی به سادگی قابل تبدیل به سایر انرژی ها بوده و می توان ان را ذخیره کرد.

طریقه دریافت الکتریسیته از انرژی خورشیدی :
1) نیروگاه های حرارتی که حرارت لازم توسط اینه هایی که نور خورشید را روی دیگ بخار متمرکز میکنند, تولید میشود.
2} اثر فتوولتایی:در این روش انرژی تابشی مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل میشود.قطعاتی که اثر فتوولتایی از خود نشان میدهند به سلول خورشیدی معروفند .
و در حال حاظر بیشترین استفاده از انرژی خورشیدی با این روش است.در برخی کشورها نیروگاه های فتوولتائیک ساخته شده که برای تولید برق است.
اما بیشترین استفاده از سلولهای خورشیدی در نیروگاه(( فتو ولتائیک50مگاواتی جزیره کرت یونان))است.

اساس کار سلولهای خورشیدی :
سلول خورشیدی عبارت از قطعات نیمرسانایی هستند که انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند.رسانندگی این مواد به طور کلی به دما ,روشنایی ,میدان مغناطیسی و مقدار دقیق ناخالصی موجود در نیم رسانا بستگی دارد.
از ویژگی های سلولهای خورشیدی میتوان به این موارد اشاره کرد:
جای زیادی اشغال نمی کنند .قسمت متحرک ندارند .بازده انها با تغییرات دمایی محیط تغییرات چندانی نمی کنند.نسبتا به سادگی نصب می شوند.به راحتی با سیستمهای به کار رفته در ساختمان جور می شوند.
همچنین از اشکالات سلولهای خوشیدی می توان به تولید وسایل فتوولتائیک که هزینه زیادی دارد و چگالی انرژی تابشی که بسیار کم است اشاره کرد که در فصول مختلف و ساعات متفاوت شبانه روز تغییر می كند که باید ذخیره شود و همین موضوع بسیار هزینه بر است.

کاربردهای سلولهای خوشیدی :
1)تامین نیروی حرکتی ماهواره ها و سفینه های فضایی
2)تامین انرژی لازم دستگاهایی که نیاز به ولتاژهای کمتری دارند مثل ماشین حساب و ساعت
3)تهیه برق شهر توسط نیروگاههای فتوولتائیک
4)تامین نیروی لازم برای حرکت خودروها و قایقهای کوچک

سیستم تقلیل فشار

سیستم تقلیل فشار گاز بخشی از تاسیسات گازرسانی بوده که بنا به ضرورت و نیاز واحد های مصرف کننده به اشکال مختلف طراحی می گردند.
تعاریف
برای هماهنگی و مطابقت مشخصات فیزیکی گاز موجود در خطوط لوله با مشخصات فیزیکی گاز موزد نیاز مصرف کنندگان نیاز به سیستم های تقلیل فشار گاز می باشد. این مشخصات عمدتا شامل مقدار جریان گاز , سطح مایعات در مخازن , مقدار فشار و درجه حرارت می باشند که بایستی به طور خودکار کنترل و ثبت گردند.
مقدار جریان گاز: اندازه گیری مقدار جریان گاز که حجم جابجایی سیال از یک نقطه به نقطه دیگر در واحد زمان بوده دبی نامیده میشود.
DB= FLOW RATE = V/ T
از ابزار های اندازه گیری چون اریفیس متر یا انواع کنترل های جابجایی پیستونی-مرطوب-روتوسیلی-دیافراگمی و کنتورهای توربینی استفاده میگردد.
سطح مایعات: اندازه گیری سطح مایعات یا مقداری از سطح مایع با گاز یا هوا در تماس است را معمولا بر حسب درصدی از حجم مخزن بیان مینمایند و برای اندازه گیری آن از روش های فشاری که از طریق نصب فشار سنج در کف مخزن واندازه گیری فشار ناشی از ستون مایع ٬ ارتفاع مایع را تعیین می کنند. روش دستی که با استفاده از خط کش و باز نمودن شیرهای متفاوت در سطوح مختلف مخزن میتوان ارتفاع مایع را در مخزن اندازه گرفت. به روش شناوری که در این روش حباب شناوری روی سطح مایع قرار میگیرد ٬ چون تغییرات سطح مایع این حباب را بالا و پایین خواهد برد از حرکت این شناور میتوان به میزان سطح مایع پی برد.
فشار: برای اندازه گیری فشار از دستگاههای مانومتر ٬لوله بوردون ٬ بلوز ٬کپسول و مجموعه دیافراگم استفاده می گردد.
انواع مختلف مانومتر عبارتست از مانومتر U شکل که برای اندازه گیری فشار های کم از صفر تا 4 اینچ آب و فشارهای زیاد از صفر تا 48 اینچ جیوه مورد استفاده قرار می گیرد. مانومتر مخزن دار که برای اندازه گیری فشارهای کم تا 12 اینچ آب و فشارهای زیاد تا 48 اینچ جیوه استفاده می شود. مانو متر مایل که جهت اندازه گیری فشار های کم تا 0.5 اینچ آب مورد استفاده قرار میگیرد.
وسیله اندازه گیری بلوز یا فانوسی که بیشتر در کنترلرها استفاده شده و معمولا برای فشار 15 PSI بکار می روند
کپسول که از 2 دیافراگم تشکیل شده و بین آنها مایع قرار دارد و در دستگاه دی پی سل مورد استفاده قرار می گیرد.
مجموعه دیافرگم وسیله اندازه گیری فشار است که از چند دیافراگم روی هم تشکیل شده و در دستگاه ثبات جریان مورد استفاده قرار میگیرد.

وسایل اندازه گیری درجه حرارت : ترمومترهای برقی و غیر برقی.
ترمومترهای برقی مانند ترموکوپل میباشد که ار 2 فلز غیر همجنس که در یک نقطه به هم متصل شده اند تشکیل گردیده است. افزایش دما در نقطه اتصال باعث ایجاد پتانسیل شده و در نتیجه جریان الکتریکی در مدار متصل به آن تغییر می یابد و از روی این تغییرات الکتریکی میتوان به تغییر دما پی برد.
ترمومترهای غیر برقی که از دو فلز غیر همجنس BI-Metalic Thermo meter بوده که معمولا به صورت مارپیچ ساخته میشوند. فلزات طوری انتخاب می شوند که ضریب انبساط طولی یکی بیش از دیگری است و چنانچه یه طرف این زوج فلز در به نقطه ثابت نگه داشته شود به هنگام ازدیاد دما تغییر ازدیاد طول دو فلز باعث خم شدن زوج میشود که این حرکات مکانیکی قادر به حرکت در آوردن عقربه ترمومتر کی گردد.

يخچال های نفتی

یخچال نفتی بر خلاف یخچال برقی و کولر های گازی که بر اساس فرئون فشرده و کمپرسور کار می کنند دارا ی هیچ قسمت متحرکی نیست و نیروی محرکه خود را مستقیما از شعله آتش نفت می گیرد اساس کار یخچال نفتی بر پایه جذب و دفع آمونیاک در آب می باشد. سازوکار یخچال نفتی به صورت مرحله به مرحله به این شکل می باشد.
1- در دمای معمولی آمونیاک در آب حل می شود ولی اگر به مخلوط آمونیاک و آب گرما بدهیم چون آمونیاک بسیار جوشنده تر از آب می باشد آمونیاک آغاز به جوشیدن نموده و از مخلوط آب و آمونیاک به صورت گاز بخار آمونیاک گرم متصاعد شده و مقذاری بخار اب نیز با خود همراه کرده تبخیر می کند. 2-در سر راه این بخار گرم یک جدا کننده قرار دارد که قطره های آب را از بخار آمونیاک جدا کرده و درون مخزن مخلوط آب و آمونیاک بر می گرداند.( این قسمت را داشته باشید تا بعد زیرا در راه بازگشت این آب جدا شده به مخزن یک اتفاق دیگر هم می افتد.
3- سپس بخار آمونیاک درون یک سری لوله های پره دار به نام چگالنده شده و گرمای خود را از دست می دهد و به صورت آمونیاک مایع در می آید.( توجه این قسمت همانند یخچال های برقی در پشت یخچال قرار دارد(
4-سپس این آمونیاک مایع سرد تر شده ( دارای دمایی بالاتر از دمای محیط) وارد محفظه و لوله های پره دار دیگری می شود که درون یخچال جای دارد و در معرض گاز هیدروژنی که درون این محفظه قرار دارد واقع می شود و به سرعت بخار شده و جهت تبخیر گرمای محیط درون یخچال را جذب می کند.( در نتیجه درون یخچال سرد می شود.
5-سپس مخلوط آمونیاک و هیدروژنی که به صورت مخلوط گازی سردی است وارد جذب کننده می گردد درون جذب کننده مخلوط آمونیاک و هیدروژن با آبی که در مرحله دوم از گاز داغ آمونیاک جدا شده بود تماس داده می شوند.در این جا آمونیاک که درون آب بسیار حل شونده تر از هیدروژن است درون اب حل می شود و هیدروژن جدا شده دوباره به درون محفظه بخارنده ( اواپراتور - که همان محفظه درون یخچال باشد ) باز می گردد.
6- مخلوط آب و آمونیاک دوباره به درون مخزن مخلوط آب و آمونیاک بازگشته و توسط گرمای شعله نفت دوباره بخار شده و مراحل 1 تا 6 به صورت چرخه دوباره تکرار می شود.
دلیل تبخیر آمونیاک در هیدروژن چیست؟
برای پاسخ به این پرسش باید به ترمودینامیک محلول ها نگاهی بیندازیم. می کوشم با یک مثال ساده پاسخ پرسشتان را بدهم.ببینید . آب خالص در 100 درجه می جوشد و در صفر درجه یخ می زند ولی اگر به آب مقداری نمک بیفزاییم دیگر در 100 درجه نمی جوشد بلکه در دمایی بالاتر از 100 درجه می جوشد.اگر به آب مایعی مانند الکل بیفزاییم در صفر درجه یخ نمی زند بلکه در دمایی پایینتر یخ می زند و در دمایی پایین تر از 100 درجه نیز تبخیر می شود . همین جریان در باره آمونیاک و گاز هیدروژن اتفاق می افتد.
آمونیاک خالص در دما و فشار اتاق به صورت گاز است ولی آمونیاکی که از کندانسور بیرون می آید دارای دمای بالاتر از اتاق و فشاری به مراتب بیشتر از اتاق می باشد.( این فشار از طریق بخارهای متصاعد شده از روی چراغ نفتی تامین می شود) پس دقیقا در درلحظه پیش از واردشدن امونیاک به اواپراتور آمونیاک خالص به صورت مایع می باشد.این آمونیاک وقتی درون اواپراتور با هیدروژن در هم حل بشوند نقطه جوش محلول آمونیاک هیدروژن بسیار بسیار پایین تر از نقطه جوش آمونیک خالص می باشد بنابراین آمونیاک با هر دمایی هم که وارد اواپراتور شده باشد محلول آمونیاک و هیدروژن فورا تبخیر می شو د حتی اگر دمای اواپراتور –دمای درون یخچال -خیلی پایین تر از صفر درجه باشد.
روشن است این محلول برای تبخیر شدن دمای محیط اطرافش را جذب می کند.
آیا می دانستید چرخه یخچال نفتی را چه کسی اختراع کرده است؟.
" آلبرت انشتین " به همرا یک دانشمند دیگر بنام Leo Szilard

دمنده هاي بدون پره

Windjammer
کمپانی صنعتی و تکنیکی Ametek با همکاری Ohio , Kent محصول مشترکی را ارائه میدهند. تا امروز کلیه دمنده ها جریان مغشوش و غیر یکنواختی را تولید میکردند. محصول ساخته شده توسط این شرکت قابلیت های از قبیل تولید جریان کاملا یکنواخت ، متراکم ، کم صدا و با طول عمر بالا را دارا میباشد که مناسب جهت استفاده در صنعت پزشکی و صنایع کاربردی میباشد. دو مدل متفاوت کم ولتاژ و ولتاژ بالا از این محصول در حال حاظر موجود میباشد از قابلیت های دیگر این محصول هدایت جریان باد در خط مستقیم و یا زاویه دلخواه میباشد . دمنده ولتاژ پایین قابلیت تامین فشار خروجی تا 98 in .H2o و شار تا 160 cfm را دارا میباشد. همچنین فشار خروجی برای دمنده ولتاژ بالا تا 169 in.H2O و شار تا 274 cfm بسته به مدل قابل دسترسی است. این دمنده ها به صورت فشرده طراحی شده اند به گونه ای که دارای قطر 5.7 اینچ یا 145 میلیمتر را دارا میباشد. ولتاژهای ورودی قابل قبول برای دستگاه ها به صورت : 24 V dc , 48 V dc , 72 V dc , 120 V ac , 240 V ac میباشد که این ولتاژها بستگی به مدل مورد نظر دارند. جریان قابل قبول تنها جریان مستقیم است لذا توسط مبدل درونی دستگاه جریانهای متناوب ذکر شده به جریان مستقیم تبدیل میگردند.

توليد نانوخودروهاي جديد با امکان حرکت در دماي اتاق

رانندگان نانوخودرو دانشگاه رايس به شگفتي دريافته‌اند که ساخته جديد آنها مي‌تواند در دماي اتاق نيز حرکت کند. 
به گزارش سرويس فن‌اوري خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، با وجودي که تا رسيدن به کاربردهاي عملي اين خودرو‌هاي کوچک سالها فاصله داريم، اين پيشرفت نشان مي‌دهد که مي‌توان از اين ابزارها در محدوده وسيع‌تري از کاربردها بهره گرفت. در انواع اوليه اين خودرو‌ها، سطح بايد تا ‌٢٠٠ درجه سانتي‌گراد گرم مي‌شد تا آنها مي‌توانستند روي سطح حرکت کنند. 
زماني که اين خودرو براي اولين بار در سال ‌٢٠٠٥ توسط دكتر جيمز تور، استاد شيمي و مهندسي مکانيک دانشگاه رايس معرفي شد، اشتياق زيادي را برانگيخت. 

 

خودرو تک‌مولکولي اوليه پروفسور تور داراي چرخ‌هاي باکي‌بالي و محورهاي انعطاف‌پذير بود و به عنوان دليلي براي امکان توليد ماشين‌ها در مقياس نانو مطرح شد. بعدها يک موتور پره‌دار که با نور فعال مي‌شد، به اين خودرو اضافه شده و چرخ‌ها از باکي‌بال به کربوران‌ها تغيير يافتند. سنتز کربوران‌ها راحت‌تر بوده و به موتور اجازه مي‌دادند حرکت کند، چون چرخ‌هاي باکي‌بالي انرژي نور را که به عنوان سوخت عمل مي‌کرد، قبل از آنکه موتور بتواند حرکت کند، به دام مي‌انداختند. پس از آن، انوع مختلفي از خودور‌هاي نانومقياس در دانشگاه رايس ساخته شدند. 

استفان لينک، استاد شيمي دانشگاه رايس، از چرخ‌هاي اين خودرو براي يک سري آزمايش‌هاي ديگر استفاده کرد که بر مبناي کار «تور» بنيان‌گذاري شده بودند. اولين دستاورد او استفاده از تصويربرداري فلورسانس تک‌مولکولي به جاي ميکروسکوپ تونلي روبشي (STM که در آزمايشات اوليه استفاده مي‌شد) براي رهگيري اين ماشين هاي کوچک بود. با استفاده از روش STM مي‌توان از مواد در مقياس اتمي تصويربرداري کرد، اما اين روش نيازمند اين است که ماده مورد نظر روي يک سطح رسانا قرار داشته باشد. در مورد تصويربرداري فلورسانس اينگونه نيست. 

لينک درباره موفقيت اوليه گروه در زمينه اتصال مولکول‌هاي ردياب فلورسانس به نانوخودرو‌ها مي‌گويد: «فکر کرديم تنها کاري که مي‌خواهيم انجام دهيم، گرفتن عکس است؛ قرار نيست اتفاق ديگري بيافتد. ما نگران چگونگي ايجاد يک محيط دمايي در اطراف آن، چگونگي حرارت دادن آن، و چگونگي حرکت دادنش بوديم. بسيار متعجب شدم زماني که دانشجويانم آمدند و به من گفتند: آنها حرکت کردند». 

به گزارش ستاد ويژه توسعه فن‌اوري نانو، تصويربرداري متناوب زماني از ناحيه‌اي با طول و عرض ‌١٠ ميکرومتر نشان داد که اين نانوماشين‌ها روي يک اسلايد شيشه‌اي به صورت زيگزاگ حرکت مي‌کنند. لينک مي‌گويد سرعت متوسط آنها ‌١/٤ نانومتر بر ثانيه بود. 

لينک مي‌گويد: «حال که مي‌توانيم حرکت آنها را ببينيم، مرحله بعدي کار اين است که آنها را از نقطه A به نقطه B حرکت دهيم . اين کار آساني نخواهد بود».

كشف يك منظومه سياره‌يي كه دو خورشيد دارد

 اخترشناسان كره جنوبي يك منظومه سياره‌يي را كشف كرده‌اند كه دو خورشيد دارد. 
به گزارش جامعه مهندسان مکانیک پارس ، «لي جا ــ وو» و «كيم سئونگ ــ‌ ري» دو محقق موسسه علوم فضايي و نجومي كره با همكاري كيم چون ــ هوري ــ پژوهشگر دانشگاه ملي چونگ بوك در اين كشور موفق شده‌اند اين منظومه دو خورشيدي را شناسايي كنند. 

 

آنها اين منظومه را HW Vir نامگذاري كرده و اظهار داشتند كه از ابتداي تولدش دو ستاره داشته است. 

پژوهشگران كره‌يي تاكيد كردند: منظومه HW Vir بر خلاف ساير منظومه‌هاي سياره‌يي عمل مي‌كند كه در آنها خورشيد دوم اغلب تحت كشش نيروي جاذبه قرار مي‌گيرد. 

براساس گزارش اين كشف تازه كه در مجله «اخترشناسي» به چاپ رسيده است، منظومه HW Vir حدود 59 ميليارد سال نوري از زمين فاصله دارد.

سنتر نانوکامپوزيت‌هاي آلومينايد آهن با استفاده از روش مکانوشيميايي

 

پژوهشگران دانشگاه صنعتي اصفهان، موفق شدند نانوکامپوزيت‌هاي آلومينايد آهن را با استفاده از روش مکانوشيميايي توليد کنند. 
به گزارش جامعه مهندسان مکانیک پارس ، مهدي خدايي، دانشجوي دکتري فن‌آوري نانو درباره خواص نانوکامپوزيت توليد شده گفت: «آلومينايدهاي آهن به ‌دليل دارابودن خواص مکانيکي مناسب، دانسيته کم، هزينه مواد اوليه پايين و مقاومت اکسيداسيون و سولفيداسيون بالا، گزينه مناسبي براي کاربردهاي دماي بالا و محيط‌هاي خورنده هستند.
همچنين استفاده از پودر نانوکامپوزيتي آلومينايدهاي آهن در فرآيند پوشش حرارتي به منظور ايجاد پوشش‌هاي نانوساختار، علاوه‌ بر داشتن مقاومت اکسيداسيون و سولفيداسيون بالا، مي‌تواند خواص سايشي مناسبي را ارائه دهد.» 

 

به گفته وي، فرآيند مکانوشيميايي به دنبال ساخت ترکيبات و کامپوزيت‌هايي با خواص بهتر، از مواد اوليه ارزان و در دسترس است و با اين روش مي‌توان مواد جديد کامپوزيتي با کارايي بالا را به‌وسيله مواد اوليه در دسترس توليد كرد. 

وي، فرآيند مکانوشيمي را به عنوان يکي از فرآيندهاي مناسب در جهت توليد پودرهاي نانوکامپوزيتي عنوان کرد و اظهار داشت: «کامپوزيت‌هاي حاصل از اين روش، نانوساختار بوده و فازها به ‌صورت درجا و مستقيم در کنار يکديگر به وجود مي‌آيند. تشکيل فازها به ‌صورت درجا در کنار هم، موجب سازگاري بالاتر آنها در شرايط کاري مي‌شود». 

خدايي گفت: «در اين پژوهش، از پودر هماتيت و آلومينيوم به‌ عنوان مواد اوليه استفاده شده‌ است. فرآيند مکانوشيمي نيز به‌ وسيله آسياب پرانرژي از نوع SPEX انجام شده ‌است. در حين اين فرآيند، آناليزهاي ريزساختاري با استفاده از آزمون‌هاي پراش اشعه ايکس (XRD)، ميکروسکپ الکتروني روبشي (SEM) و ميکروسکپ الکتروني عبوري (TEM) صورت گرفته ‌است. همچنين براي مشخص كردن مکانيزم واکنش‌ها، محاسبات ترموديناميکي انجام شده ‌است.» 

آلياژسازي مکانيکي يکي از جديدترين روش‌هاي توليد ترکيب‌هاي بين‌فلزي است که امکان ايجاد کامپوزيت‌هايي با زمينه بين‌فلزي را فراهم مي‌کند. علاوه‌ بر اين، تهيه کامپوزيت با زمينه بين‌فلزي نانوساختار، همراه با ذرات تقويت‌کننده نانومتري، به بهبود خواص مکانيکي کمک مي‌كند. ايجاد نانوذرات سراميکي طي فرآيند مکانوشيميايي در حين توليد ترکيبات بين‌فلزي داراي مزايايي چون ريزتر بودن ذرات توليد شده، پخش‌شدن يکنواخت فاز تقويت‌کننده، ايجاد فصل مشترک مناسب بين ذرات سراميکي و زمينه و هزينه توليد کمتر است. 

اين پژوهش در قالب پروژه کارشناسي ارشد با موضوع «سنتز مکانوشيميايي نانوکامپوزيت Fe3Al-Al2O3 و با هدايت دکتر فتح‌الله کريم‌زاده و دکتر محمد حسين عنايتي در دانشکده مهندسي مواد دانشگاه صنعتي اصفهان انجام شده ‌است.

دیاگرام های خواص ترمودینامیکی مواد خالص

دیاگرام های خواص ترمودینامیکی مواد خالص (The diagrams of thermodynamic properties of pure substance)
اصولاً برای سیالات مختلفی که در سیکلهای ترمودینامیکی عملی مورد استفاده قرار می گیرند ، یکسری دیاگرامهای ترمودینامیکی خاص نظیر دیاگرامهای دما ، آنتروپی ، فشار ، آنتالپی تهیه وارائه شده اند .
آشنایی با چگونگی استفاده ازاین دیاگرامها یکی ازمباحث بنیادی درآموختن وبرسی سیکلهای تبرید می باشد . درغیر اینصورت نمی توان یک سیکل تبرید را طراحی وتجزیه وتحلیل نمود .
بدین منظور سیستم شکل زیر را در نظر بگیرید.

تغییر فاز مایع به فاز بخار تحت تحول فشار ثابت برای یک ماده خالص نظیر آب در سیلندر پیستون شکل ( a) مقدار آب مایع به جرم یک کیلو گرم و دمای 20oC قرار دارد . مجموعه وزن پیستون و وزنه های قرار گرفته بر روی پیستون طوری می باشند که یک فشار 0.1(Mpa) بر روی سیال داخل سیلندر اعمال می شود . این شرایط آب مایع در دیاگرام دما – حجم مخصوص (T-√) شکل زیر با نقطه A مشخص شده است .
حال با حرارت دادن به سیلندر ، دمای آب افزایش یافته و تحت یک تحول فشار ثابت ( مقدار فشار اعمالی به سیال تغییر نکرده است ) دمای آنرا به دمای اشباع دراین فشار 0.1(Mpa) می رسانیم .
دمای اشباع آب در این فشار 99.6(oC) می باشد .
دراین فرآیند حجم مخصوص آب به مقدار کمی تغییر می کند . شرایط این حالت بر روی نمودار با نقطه B مشخص شده است .
حال اگر عمل گرم کردن آب را ادامه دهیم ، گرما باعث تغییر فاز آب تحت یک فرآیند فشار و دما ثابت خواهد شد .
در این مسیر تغییر فاز به حالتی می رسیم که درشکل بالا ( b) نشان داده شده است و بر روی نمودار G مشخص شده است .
در این نقطه که دو فاز در کنار یکدیگر قرار دارند با نقطه G مشخص شده است . در این نقطه که دو فاز در کنار یکدیگر قرار دارند ، می توان کیفیت ( quality ) بخار را که با xنشان می دهند بصورت زیر تعریف کرد :

این بدین معنی است که (0.2 * 100)=20% از کل مخلوط را بخار تشکیل داده و بقیه آن مایع است .
اگر فرآیند گرما دادن را ادامه دهیم به نقطه ای خواهیم رسید که دیگر ذره ای ازمایع در داخل سیلندر وجود نداشته باشد .
این حالت در شکل ( c) نشان داده شده است . و بر روی نمودار با نقطه c مشخص گردیده است .
این حالت را بخار اشباع نامیده و خواص آنرا با اندیس های g و یا √ نشان می دهند .
درحالیکه نقطه B را که تمامی سیال مایع و دمای آن را دمای اشباع بود ، حالت مایع اشباع نامیده و خواص آنرا با اندیس های l و یا f نشان می دهند .
با گرم کردن بخار اشباع شده بدست آمده ، دمای بخار و حجم مخصوص آن تحت همان فشار ثابت 0.1 Mpa بر روی منحنی CD افزایش می یابد .
بخاری که دمای آن بالاتر از دمای اشباع باشد بخار فوق داغ ( Super heart ) نام دارد .
از طرفی نیز مایعی که دمای آن پایینتر از دمای اشباع خود باشد ، مایع زیر سرد ( Subcooled liquid ) و مایع متراکم (Compressed liquid ) می نامند .
منحنی ABGBA نمودار گرم شدن مایع زیر سرد A تا بخار فوق داغ D ، تحت فشار ثابت 0.1 Mpa می باشد .
بالعکس می توان منحنی DCGBA را به عنوان مسیر فرآیند سرد کردن بخار فوق داغ D تا مایع زیر سرد A ، تحت فشار ثابت 0.1 Mpa معرفی کرد . در سرتاسر این منحنی فشار ثابت و برابر 0.1 Mpa می باشد .
برای بدست آوردن منحنی دیگری نظیر منحنی ABGBA برای فشارهای غیر از 0.1 Mpa می توان تعداد وزنه ها ی موجود بر روی پیستون را کم و یا زیاد تر نمود .
به عنوان مثال اگر تعداد وزنه ها به اندازه ایی افزایش یابد که فشار اعمالی بر روی آب مایع با دمای 20oC ، برابر 10 Mpa باشد ، آنگاه نقطه اولیه بر روی نمودار (T-√) ، نقطه I خواهد بود ، با تکرار اعمال قبلی می توان منحنی IjKL را برای این حالت (Mpa 10 ) ترسیم نمود .
اگر به همین صورت فشار را افزایش دهیم خواهیم دید که قسمتهای افقی این منحنی ها نظیر BC و یا jK ، با افزایش فشار کوچکتر می شوند . این روند ادامه خواهد داشت تا زمانیکه فشار اعمالی بر سیال به فشار بحرانی سیال برسد .
به عنوان مثال فشار بحرانی آب برابر 220.9 Mpa می باشد .
اگر تحت این فشار آزمایش را انجام دهیم منحنی گرم کردن آب در فشار بصورت منحنی MND خواهد بود .
یعنی در این حالت درنقطه مایع اشباع و بخار اشباع از یکدیگر متمایز نبوده و بر روی هم می افتند .
به عبارتی دیگر تحت فشار بحرانی سیال ، هیچگاه دو فاز بخار و مایع درکنار یکدیگر قرار نداشته و تغییر فاز بصورت ناگهانی صورت می گیرد . این موضوع برای فشارهای بالاتر از فشار بحرانی نیز صادق می باشد .
دمای نقطه N که همان دمای اشباع در فشار بحرانی سیال می باشد ، دمای بحرانی نام دارد .
به همین صورت حجم مخصوص نقطه N را نیز حجم مخصوص سیال می نامند . برای هر سیالی می توان این مقادیر رامشخص نمود .
به عنوان نمونه مقادیر آنها برای بعضی از سیالات در جدول زیر آورده شده است .

فشارهای بالاتر از فشار بحرانی ، فشار فوق بحرانی ( Supercritical ) نامیده می شود . یک نمونه منحنی گرم کردن آب مایع تحت فشار فوق بحرانی 40 Mpaدر دیاگرام T-√ با منحنی PQ مشخص شده است . با متصل کردن نقاط مایع اشباع بدست آمده در هر فشار ، منحنی NjB بدست می آید .
این منحنی بیان کننده منحنی مایع اشباع می باشد . به همین ترتیب می توان منحنی بخار اشباع یعنی منحنی NKC را نیز تعیین کرد . منحنی مایع اشباع منحنی کیفیت ثابت X=0 بوده و منحنی بخار اشباع منحنی نیز منحنی کیفیت ثابت X=1 می باشد .
ناحیه ایی که در میان دو منحنی مایع اشباع و بخار اشباع قرار می گیرد ناحیه اشباع سیال بوده و اگر خواص سیال بگونه ایی باشند که شرایط آن مانند نقطه G دراین ناحیه قرار گیرد ، آنگاه سیال مورد نظر یک سیال دو فازی بخار و مایع خواهد بود .
ناحیه ایی که در زیر دمای بحرانی سیال و در سمت چپ منحنی مایع اشباع قرار می گیرد . ناحیه مایع متراکم بوده و اگر خواص سیال بگونه ایی باشد که شرایط آن مانند نقاط M,I,A در این ناحیه قرار گیرد ، سیال در فاز مایع قرار دارد . به همین ترتیب ناحیه سمت راست منحنی بخار اشباع و بالای دمای بحران سیال ، ناحیه بخار داغ می باشد.
دیاگرام دما – آنتالپی سیال تقریباً مشابه دیاگرام دما – حجم مخصوص آن می باشد .
حالت کلی دیاگرام دما – آنتالپی در شکل زیر نشان داده شده است .

دیاگرام مفید و بسیار مورد استفاده در سیستم های تبرید ، دیاگرام فشار – آنتالپی (p-h) سیال می باشد .
شکل منحنی های مایع اشباع وبخار اشباع در این دیاگرام با آنچه که در دو دیاگرام قبلی وجود دارد تقریباً فرق دارد .
شکل کلی این دیاگرام در شکل زیر نشان داده شده است .
همانگونه که قبلاً نیز بیان گردید مقدار کمیت آنتالپی مخصوص بیان کننده مقدار انرژی ماده در واحد جرم آن می باشد . به همین علت است که می توان با استفاده از دیاگرام فشار آنتالپی مقدار انرژی سیال عمل کننده درسیکل تبرید را در هر نقطه مشخص از سیکل تبرید تعیین واز آن استفاده کرد .
بر روی دیاگرام (p-h) در شکل زیر تعدادی از منحنی هایی که بر روی آنها یکی از خواص ترمودینامیکی ثابت است نشان داده شده است .

چرخه های ترمودینامیکی یک نیروگاه

برای درک هرچه بهتر چرخه های ترمودینامیکی یک نیروگاه :
نیروگاه حرارتی جهت تولید انرژی الکتریکی بکار می‌رود که در عمل پره‌های توربین بخار توسط فشار زیاد بخار آب ، به حرکت در آمده و ژنراتور را که با توربین کوپل شده است، به چرخش در می‌آورد. در نتیجه ژنراتور انرژی الکتریکی تولید می‌کند. نیروگاه حرارتی به مقدار زیادی آب نیاز دارد. در نتیجه در محلهایی که آب به فراوانی یافت می‌شود، ترجیحا از این نوع نیروگاه استفاده می‌شود. چون انرژی الکتریکی را به روشهای دیگری ، مثل انرژی آب در پشت سدها (توربین آبی) ، انرژی باد (توربین بادی) ، انرژی سوخت (توربین گازی) و انرژی اتمی هم می‌توان تهیه کرد. سوخت نیروگاه حرارتی شامل ، فروت و یا گازوئیل طبیعی است.
مشخصات فنی نیروگاه
سوخت
سوخت اصلی نیروگاه ، سوخت سنگین (مازوت) می‌باشد که توسط تانکرها حمل و از طریق ایستگاه تخلیه سوخت در سه مخزن 33000 متر مکعبی ذخیره می‌گردد. سوخت راه اندازی ، سوخت سبک (گازوئیل) است که در یک مخزن 430 متر مکعبی نگهداری می‌شود.

آب
آب مصرفی نیروگاه ، جهت تولید بخار و مصرف برج خنک کن و سیستم آتش نشانی ، از طریق چاه عمیق تامین می‌گردد.

سیستم خنک کن
برج خنک کن نیروگاه از نوع تر می‌باشد و 18 عدد فن (خنک کن) دارد که هر یک دارای الکتروموتوری به قدرت 132kw و سرعت سرعت 141RPM می‌باشد و بوسیله دو عدد پمپ توسط لوله‌ای به قطر 5.2 متر آب مورد نیاز خنک کن تامین می‌گردد. دمای آب برگشتی در برج خنک کن 29.6 درجه سانتیگراد و دمای آب خروجی از برج 21.6 درجه سانتیگراد می‌باشد.

سیستم تصفیه آب
سیستم تصفیه آب جهت برج خنک کن
آب لازم جهت برج خنک کن بایستی فاقد املاحی باشد که سریعا در لوله‌های کندانسور رسوب می‌کنند (از قبیل بی‌کربناتها). این املاح با افزودن کلرورفریک ، آب آهک و آلومینات سدیم گرفته می‌شود و سپس رسوبات جمع شده توسط یک جاروب جمع کننده به بیرون منتقل می‌شوند. به این آب که بدون سختی بی کربنات باشد، آب نرم می‌گویند. آب نرم وارد دو استخر ذخیره شده و از آنجا توسط پمپهایی جهت تامین کمبود آب به برج خنک کن فرستاده می‌شود. برای از بین بردن خزه و جلبک در این استخر ، سیستم تزریق کلر طراحی شده است.

سیستم تصفیه آب جهت تولید بخار
چون آب مورد نیاز برای تولید بخار و جبران کمبود سیکل آب و بخار بایستی کیفیت بسیار بالایی داشته باشد، لذا برای این منظور از یک سیستم مشترک برای هر دو واحد استفاده می‌شود. بعد از اینکه مقداری از سختی آب گرفته شد، وارد سه دستگاه فیلتر شنی می‌شود، سپس به مخزن ذخیره وارد و از آنجا توسط سه عدد پمپ به طرف فیلتر کربنی فعال فرستاده می‌شود، تا کلر موجود در آب بوسیله زغال فعال جذب شود. بعد از این فیلتر یک مبدل حرارتی در نظر گرفته شده که دمای آب را در 25 درجه سانتیگراد ثابت نگه می‌دارد.

سپس این آب وارد دو دستگاه فیلتر 5 میکرونی شده و ذراتی که قطر آنها بیشتر از 5 میکرون می‌باشند، توسط این فیلترها جذب و وارد دو دستگاه ریورس اسمز می‌گردد. در این دستگاه 90% املاح محلول در آب گرفته می‌شود. آب پس از این مرحله وارد مخزن زیرزمینی می‌گردد. سپس توسط سه پمپ به فیلترهای کاتیونی و آنیونی وارد شده و پس از تنظیم PH و کنترل از نظر شیمیایی به مخازن ذخیره آب وارد و مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بویلر
بویلر نیروگاه دارای درام بالائی و پائینی بوده و به صورت گردش اجباری توسط سه عدد پمپ سیرکوله (Boiler Circulation Watepump) و کوره ، تحت فشار می‌باشد. درام بالایی معمولا به وزن 110 تن در ارتفاع 50.6 متری و ضخامت جداره 11 سانتیمتر می‌باشد. بویلر دارای 16 مشعل هست که در چهار طبقه و در چهار گوشه با زاویه ثابت قرار گرفته‌اند. مشعلهای ردیف پائین برای هر دو سوخت مازوت و گازوئیل بکار می‌رود
.
توربین
نیروگاه از نوع ترکیب متوالی در یک امتداد (Tadem Compound) و دارای سه سیلندر فشار قوی ، فشار متوسط و فشار ضعیف می‌باشد که توربین فشار قوی و فشار متوسط در یک پوسته قرار گرفته و در پوسته دیگر توربینهای فشار ضعیف قرار دارند. توربین فشار قوی 8 طبقه و توربین فشار متوسط 5 طبقه و توربین فشار ضعیف با دو جریان متقارن و هر یک دارای 5 طبقه است. بخار از طریق دو عدد شیر اصلی در دو طرف توربین و شش عدد شیر کنترل وارد توربین فشار قوی شده و بعد از انبساط در چندین طبقه از توربین به بویلر بر می‌گردد. سپس وارد توربین فشار متوسط شده و بعد از انبساط توسط یک لوله مشترک وارد توریبن فشار ضعیف گردیده و به طرف کندانسور می‌رود.

کندانسور
کندانسور نیروگاه از نوع سطحی یک عبوری با جعبه آب مجزا می‌باشد که در زیر توریبن فشار ضعیف قرار گرفته است. برای ایجاد خلا کندانسور از دو نوع سیستم استفاده می‌شود که سیستم اول در موقع راه اندازی و توسط یک مکنده هوا انجام می‌یابد. در طول بهره برداری خلا لازم توسط دو دستگاه پمپ تامین می‌گردد که این پمپها فشار داخل کندانسور را کاهش می‌دهند.

ژنراتور
ژنراتور طوری طراحی شده است که در مقابل اتصال کوتاه و نوسانات ناگهانی بار و احیانا انفجار هیدروژن در داخل ماشین مقاومت کافی داشته باشد. سیستم تحریک آن شامل یک اکساتیر پیلوت (Pilot exiter) با ظرفیت 45 کیلوولت آمپر می‌باشد و جریان تحریک اکسایتر پیلوت در لحظه Flashing از طریق باطری خانه تامین می‌شود. ضمنا سیم پیچهای دستگاه توسط هوا خنک کاری می‌شوند.

ترانسفورمرها و تغذیه داخلی نیروگاه
ترانس اصلی (Main Ttansformer):این ترانس به صورت سه تک فاز با ظرفیت هر کدام 150 مگا ولت آمپر و فرکانس 50 هرتز و امپرانس ولتاژ 14.2 درصد به عنوان Step Up Tranformer ، جهت بالا بردن ولتاژ خروجی ژنراتور از 20 کیلو ولت تا 230 کیلو ولت بکار رفته است. در ضمن نسبت تبدیل ، 10.20%±247 کیلو ولت می‌باشد.

ترانس واحد (Unit Transformer):این ترانس با ظرفیت 35/22/22 مگا ولت آمپر و نسبت تبدیل 3/316/516%±20 و فرکانس 50 هرتز و امپدانس ولتاژ 8.5% و تپ چنجر Off- Loud ، ولتاژ 20 کیلو ولت خروجی ژنراتور را تبدیل به 6 کیلو ولت نموده و به منظور تامین مصارف داخلی نیروگاه در حین بهره برداری بکار می‌رود.
ترانس استارتینگ (Start up Trans): این ترانس به تعداد دو عدد ، به نامهای LTB و LTA و با ظرفیت 25/25/25 مگا ولت آمپر و نسبت تبدیل 10%±3/6/10%± کیلو ولت و فرکانس 50 هرتز و امپدانس 10% و تپ چنجر On Lead ، ولتاژ 230 کیلو ولت شبکه را تبدیل به 6 کیلو ولت نموده و شینه‌ها را طبق شکل شماتیک ضمیمه تغذیه می‌نماید.
ترانس تغذیه (Auxiliary Trans): ترانس تغذیه در ظرفیتهای مختلف 630/1600/2500 کیلو ولت آمپر ، ولتاژ 6 کیلو ولت را تبدیل به 400 ولت می‌نماید که جهت تامین مصارف داخلی فشار ضعیف بکار می‌رود.

سیستم آتش نشانی
آب: کلیه قسمتهای نیروگاه (ساختمان شیمی ، ماشین خانه ، بویلر ، کارگاه ، انبار و ...) و محوطه مجهز به سیستم آب آتش نشانی می‌باشند.
فوم: کلیه قسمتهای سوخت رسانی اعم از مخازن سوخت سبک و سنگین و ایستگاه تخلیه سوخت ، بویلر دیزل اضطراری و بویلر کمکی مجهز به سیستم فوم می‌باشند.
گاز CO2: کلیه سیستمهای الکتریکی از قبیل ساختمان الکتریکی و... توسط گاز CO2 حفاظت می‌گرد

سیکل های ترمودینامیکی

بسیاری از نیروگاه ها از جمله نیروگاه ساده بخار در یک سیکل کار می کنند . از این رو برای اشنایی بیشتر تعدادی از این سیکل ها را معرفی می کنیم :

 

سیکل رانکین   

 

تحول 1-2 : تراکم آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول  2-3: انتقال حرارت در فشار ثابت به آب مایع

تحول 3-4 : تولید کار به صورت آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول 4-1:  انتقال حرارت فشار ثابت از بخار و تبدیل آن به مایع اشباع

 

چند راه برای افزایش راندمان سیکل رانکین :

1- افزایش فشار در دیگ بخار

2-مافوق گرم کردن بخار خروجی از دیگ بخار

3- کاهش فشار خروجی توربین

 

سیکل های تبرید – تراکمی

 

تحول 1-2 : تحول آدیاباتیک بازگشت پذیر در کمپرسور

تحول  2-3: انتقال حرارت در فشار ثابت به بیرون

تحول 3-4 :افت فشار طی تحول اختناق  (h3=h4)

تحول 4-1:  گرفتن حرارت از محیط سرد در فشار ثابت

 

سیکل ایده آل اتو

 

تحول 1-2 : تراکم آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول  2-3: انتقال حرارت در نقطه مرگ بالا طی حجم ثابت

تحول 3-4 :انبساط و تولید کار به صورت آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول 4-1:  انتقال حرارت به محیط در حجم ثابت

 

سیکل دیزل

 

تحول 1-2 : تراکم آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول  2-3: انتقال حرارت در فشار ثابت به سیستم

تحول 3-4 : انبساط  آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول 4-1 : پس دادن حرارت در حجم ثابت

 

سیکل استرلینگ

 

تحول 1-2 : تراکم ایزوترم بازگشت پذیر

تحول  2-3: انتقال حرارت در حجم ثابت به سیستم

تحول 3-4 : انبساط  ایزوترم بازگشت پذیر

تحول 4-1 : پس دادن حرارت در حجم ثابت

 

 

سیکل اریکسون

 

تحول 1-2 : تراکم ایزوترم بازگشت پذیر

تحول  2-3: انتقال حرارت در فشار ثابت به سیستم

تحول 3-4 : انبساط  ایزوترم بازگشت پذیر

تحول 4-1 : پس دادن حرارت در فشار ثابت

 

سیکل توربین گازی برایتون

 

تحول 1-2 : تراکم آدیاباتیک بازگشت پذیر

تحول  2-3: انتقال حرارت در فشار ثابت به سیستم

تحول 3-4 : انبساط آدیاباتیک بازگشت پذیر و تولید کار

تحول 4-1 : پس دادن حرارت در فشار ثابت

 

نمودار سایکرومتریک چارت برای مهندسان تهویه و تاسیسات

طبقه بندی: مکانیک تاسیسات، 

شير اطمينان(SAFETY VALVE)

شير اطمينان(SAFETY VALVE)

از تجهيزات ويژه اي كه يك واحد را درمقابل افزايش ناگهاني فشار ايمن مي سازد شيرهاي اطمينان هستند.

شيرهاي اطمينان به عنوان وسيله اي مناسب جهت جلوگيري از ازدياد فشار ناگهاني در موتورخانه ها ،كارخانه ها وبطور كلي انواع سايتها هاي صنعتي وبراي انواع سيالات مختلف از قبيل گاز ، بخار، آب ويا هواي فشرده استفاده مي گردند.

محدوديت فشار دراينگونه كاربردها معمولا ناشي از فشار قابل تحمل تجهيزات ، لوله هاودستگاهها ويا محصولات توليدي وهمچنين مسائل مرتبط با حفظ ايمني افراد مي باشد كه اصطلاحا به محدوده فشار كاركرد امن(safe operating limits for pressure)ويا SOL/P معروف است. نحوه باز شدن شيرهاي اطمينان ومشخصات كاري انها ارتباط مستقيم با نحوه طراحي قطعات داخلي شير دارد.در اغلب موارد اين طراحي بگونه اي انجام مي گيرد كه پس از شروع بازشدن شير اطمينان در اثر ازدياد فشار ، در اثر خاصيت (POP Action) اين عمل به سرعت تشديد شده تا زماني كه شير كاملا باز گردد شكل زير نشان دهنده عملكرد يك شير اطمينان مي باشد.

شيرهاي اطمينان بوسيله آزاد كردن مقداري ازسيال به واحد(يا به درون لاين)عمليات ايمن سازي را انجام مي دهند. شيرهاي فشار در جاهائيكه حداكثر فشار كاري بوجود مي ايند نصب مي گردند. درسيستمهاي توليدبخار ، شيرهاي اطمينان براي جلوگيري از افزايش فشار بر روي بويلر ها نصب مي گردند .

در ارتباط با شيرهاي اطمينان لازم است كه با اصطلاحاتي در اين زمينه بيشتر اشنا شويم:

Over Pressure

 فشاري است كه شير اطمينان در وضعيت كاملا باز قرار مي گيرد وحداكثر ظرفيت تخليه خود را دارا مي باشد.واضح است كه اين فشار بالاتر از فشار نقطه تنظيم (Set Presure) مي باشد ومقدار ان با توجه به كاربردها واستانداردهاي مختلف ، متفاوت مي باشد.استاندارد BS 5500  اين مقدار اختلاف فشار را درمورد سيستمهاي بخار وگاز برابر حداكثر ده درصد فشار تنظيمي شير اطمينان در نظر مي گيرد.

شيرهاي اطمينان در فرايندهاي كه ممكن است در اثر ازدياد فشار به محصول ويا تحهيزات خسارتي وارد شود از بروز اين خسارات جلوگيري مي كنند.

 

Blowdown

مقدار اختلاف فشار پائين تر از نقطه تنظيم شير اطمينان است كه جهت بسته شدن كامل ومحكم شير اطمينان پس از باز شدن وسپس برگشت سيستم به فشار عادي مورد احتياج مي باشد .اين پارامتر به Reseat Differential نيز معروف است .ميزان Blowdown نيز طبق استاندارد مذكور حداكثر حدود %10 مي باشد.

مقادير Over pressure و Blowdown بسته به نوع سيستم وانتخاب طراح متغير بوده وبطور مثال مي تواند به ترتيب %3 و%4 انتخاب گردند.

 

Set Point

تنظيم مناسب نقطه عملكرد وباز شدن شير اطمينان ، اولا بدلايل ايمني مذكور وثانيا به منظور اطمينان از كاركرد شير اطمينان با حداقل صدا وهمچنين ممانعت از صدمه به شير اطمينان ضروري مي باشد .اين نقطه نبايد بيشتر از SOL/P يا محدوده فشار كاركرد ايمن تجهيزات باشد واز طرفي بايد بخاطر داشت كه تنظيم فشار آزاد سازي شير اطمينان روي فشار كمتر از SOL/P هيچگونه مزيتي به همراه نخواهد داشت وتنها باعث افزايش احتمالي دفعات باز شدن شير اطمينان وفرسوده شدن ان خواهدگشت.

ميزان تغييرات احتمالي در فشار سيستم به عنوان پارامتر ديگري است كه بايد در فشار تنظيم شير اطمينان در نظر گرفته شود تااز بازشدن بيمورد شير جلوگيري بعمل ايد.درصورت ناديده انگاشتن اين مورد ، شير اطمينان دربسياري از موارد در حالت نزديك به بسته كار خواهد نمودكه به اين پديده Simmering گفته مي شود.اين حالت در نتيجه نزديك بودن بيش از اندازه فشار سيستم به نقطه تنظيم روي ميدهد وعلاوه بر ايجادسروصدا ومسائل جانبي ، باعث ايجاد صدمه به قسمتهاي داخلي شير ودرنتيجه نشت دائمي آن خواهد شد.

 

 

Shut-off Margin

همانطور كه ذكر شد هنگامي كه فشار كاري سيستم ونقطه تنظيم شير اطمينان به هم نزديك باشند ، علاوه بر در نظر گرفتن تغييرات فشار احتمالي سيستم كه در بالا عنوان گرديد ، فشار اطميناني نيز بعنوان گارانتي كردن ومطمئن شدن از بسته ماندن كامل شير به فشار كاري سيتم اضافه مي گردد كه معمولا حدود 0.1 bar مي باشد.

 

انواع Safety Valve

Safety valve هاي متنوعي درصنعت متناسب با نوع كاركرد آنها وجود دارد .در استانداردها انواع مختلفي از اين safety valve ها تعريف گرديده است .

براي مثال استاندارد I و     VIII از ASME براي انواع بويلر وكاربردهايي در مخازن تحت فشار مورد استفاده قرار مي گيرد.

بر پايه استاندارد ASME/ANSI PTC 25.3  تنوع تعدادي ازاين تجهيزات بصورت زير   تعريف گرديده است:

LOW LIFT SAFETY VALVES

FULL LIFT SAFETY VALVES

FULL BORE SAFETY VALVES

BALANCES SAFETY VALVES

PILOT OPERATED PRESURE RELIEF VALVES

CONVENTIONAL SAFETY VALVES

LIFT SAFETY VALVES

HIGH LIFT SAFETY VALVES

PROPORTIONAL SAFETY VALVES

DIAPHRAGM SAFETY VALVES

BELLOWS SAFETY ALVES

CONTROLLED SAFETY VALVES

ASSISTED SAFETY VALVES

BALANCED PISTON SAFETY VALVES

 

 واژه شير اطمينان (safety valve)وشير اطمينان فشار شكن(safety relief valve) اصطلاحاتي هستند كه جهت تشريح انواع متنوعي ازتجهيزات مرتبط با آزاد سازي فشار اضافي سيال در واحد مي باشند .

در همين رابطه محدوده وسيعي از ولوهاي مختلف كه براي كاركردهاي متنوعي جهت عمل در شرايط بحراني فشارمي باشند مورد استفاده قرار مي گيرند.

در بيشتر استانداردها تعاريف ويژه اي براي دو واژه شير اطمينان (safety valve) وشير اطمينان فشار شكن(safety relief valve) عنوان گرديده است.

در استانداردهاي امريكايي واروپايي تفاوتهايي بين اصطلاحات تجهيزات كاربردي از لحاظ معني وجود دارد .ازجمله اين تجهيزات مي توان به همين ولوها اشاره نمود.

در استانداردهاي اروپايي به اين قبيل ولوها اصطلاحا شير اطمينان (safety valve) ودراستانداردهاي امريكايي شير اطمينان فشار شكن(safety relief valve) گفته مي .

از جمله موارد ديگر اختلاف بين safety valve وrelief valve مي توان به اين نكته اشاره نمود كه در شيرهاي اطمينان فشار شكن ( safety valve  ) به محض اينكه فشار عملكردي به فشار تنظيمي (set point)  برسد سريعا اين شير عمل مي كند وتا هنگاميكه فشار عملكردي به پائين تر از فشار تنظيمي نرسد اين شير باز خواهد ماند.

ولي درشيرهاي اطمينان فشارشكن (safety  relief valve) هنگاميكه فشار ورودي سيال تا نقطه فشار تنظيمي بالا برود اين ولو به تدريج باز كرده تا فشار را بالانس نمايد.

شير فشار شكن(relief valve) عموما براي سيالاتي كه غير قابل تراكم مي باشند مانند آب وروغن وغيره مورد استفاده قرار مي گيرد ولي شير اطمينان(safety valve) عموما براي سيالات تراكم پذير مورد استفاده قرار مي گيرد.

Relief Valve ها معمولا بصورت مداوم در حالت overpressure عمل مي كنند تا فشار سيستم را درحد نرمال تنظيم كنند.عمل كردن اين ولوها هيچگاه بصورت pop-action(عمل كردن ضربه اي) نمي باشد.

 

 

نصب safety valve

قبل از نصب يك safety valve بايد از تميز بودن داخل لاين اطمينان حاصل نمودلذا لازمست كه جهت جلوگيري نمودن از ورود ذرات به داخل safety valve وصدمه ديدن seat قبل از نصب safety alve ، لاين را توسط آب يا بخار كامل شستشو داد.

Safety valve بايد به گونه اي بر روي لاين نصب گردد كه كمترين نشتي بخار را داشته باشد وميعانات بخار دراين حالت در جهت خلاف جريان بخار ورودي به safety valve قرار نگيرند بعبارت ديگر بايد در هنگام نصب safety valve به اين نكته توجه داشت كه safety valve در بالاي لاين بخار نصب گردد.اگر safety valve در پائين لاين بخار نصب گردد ، بخارات تبديل به مايع شده ولاين ورودي به ولو را مي بندند.در شكلهاي زير نحوه نصب درست ونادرست يك safety valve نشان داده شده است.

 

 

تست SAFETY VALVS

در حالت كلي SAFETY VALVE ها   بوسيله هوا، آب وبخار تست مي شوند.

در اكثر اوقات safety valve ها را درهواتست مي كنند وفرايند تست آن به شرح ذيل مي باشد:

اگر توسط هوا تست صورت گيرد بايد در قسمت خروجي SAFETY VALVE كه توسط يك فلنجي بسته شده ، لوله اي به قطر 6mm (همانند شكل) تعبيه گرددوانتهاي اين لوله در درون ظرف آب شفافي قرار بگيرد.دقت گردد كه اين لوله بايد به مقدار 12.7mm در درون آب قرار بگيرد(همانند شكل).درحالت تست ، تعداد حبابهاي خروجي از قسمت اين لوله شمرده مي شود.

عموما براي safety valve ها كه درزير مقدار 70 bar g تنظيم مي گردند تعداد حبابها بايد برابر 20 حباب باشد.

 

منبع : http://www.yousefima.blogfa.com 

ولوهاي ديافراگمي(Diaphragm Valve)

ولوهاي ديافراگمي(Diaphragm Valve)

 

 

 يك ولو ديافراگمي ، ولوي است با حركت خطي كه در موارد باز كردن مسير ، تنظيم ميزان جريان وهمچنين بستن مسير سيال مورد استفاده قرار مي گيرد. علت نامگذاري اين ولو بخاطر وجود يك ديسك قابل انعطاف در درون آن مي باشد كه با seat ولو در قسمت بالاي ولو جهت ايجاد يك آب بندي مناسب قرار گرفته   است.

در اين ولو يك ديافراگم قابل انعطاف توسط يك ميله اي (stud) كه با ديافراگم بصورت يكپارچه مي باشد به قسمت فشار دهنده(كمپرسور) ولو متصل گرديده است.فشاردهنده(كمپرسور) بوسيله stem ولو به بالا وپائين حركت مي كند.هنگاميكه فشاردهنده(كمپرسور) به سمت بالا حركت كند ، ديافراگم به بالا كشيده مي شود واگر كمپرسور به پائين برود آنگاه ديافراگم نيز به پائين رفته وشكل انتهايي ولو را به خود مي گيرد.

 

تقسيم بندي انواع ولوهاي ديافراگمي

ولوهاي ديافراگمي بر اساس شكل بدنه  به دو گروه زير تقسيم بندي مي شوند:

1-     نوع با برامدگي داخل بدنه(weir type)

 در اين نوع يك قسمت برامدگي در داخل بدنه بصورت ريخته گري تعبيه مي گرددو درهنگام بسته شدن ولو ، ديافراگم بر روي اين برامدگي مي نشيند و عبور جريان را محدود مي كند.

 

2-     نوع بدون برامدگي داخل بدنه (straight-through type )

در اين نوع ولوها ، ديافراگم بصورت يك شكل گوه اي در مي ايد

 

 

از ولوهاي ديافراگمي مي توان در كنترل نمودن جريان نيز استفاده نمود.نوع weir(داراي برامدگي سد كننده در وسط) براي كنترل جريان گزينه مناسبي بوده ولي عيب آن محدود بودن منطقه عبور سيال مي باشد.

 

از ولوهاي ديافراگمي همچنين براي كنترل جريانهاي كوچك وهنگامي كه سيال داراي خاصيت خورندگي بوده وسيالات راديواكتيو، مي توان استفاده نمود.

عمر مفيد ديافراگم بستگي به نوع ماده اي كه از داخل ولو مي گذرد وهمچنين دما، فشار و تعداد دفعات استفاده از ولو بستگي دارد.

در بعضي از انواع مواد تشكيل دهنده ديافراگمهاكه از نوع الاستومري  مي باشند ، اين ديافراگمها مقاومت بسيار خوبي در دماهاي بسيار بالا دارند.هرچند كه بايد توجه داشت خواص مكانيكي مواد الاستومري در دماهاي بالا پائين خواهد آمد وامكان از بين رفتن آن نيز در فشار هاي بالا وجود دارد.

بيشتر مواد الاستومري در دماي پائين تر از 150 F بهترين عملكرد را دارا مي باشند.

از موارد ديگر مزاياي اين ولوها ايزوله كردن قسمتهاي مختلف ولو در مقابل سيال عبوري مي باشد.بگونه اي كه ديافراگم خود باعث ايزوله كردن قسمتهاي مختلف ولو در مقابل سيال عبوري مي گردد.با توجه به اين خاصيت اين ولوها براي سيالات خورنده و همچنين سيالاتي كه داراي مواد جامد معلق مي باشند مناسب خواهند بود..باتوجه به اينكه مجموعه درپوش ولو در معرض  تماس با سيال عبوري قرار نمي گيرد لذا در تهيه متريال آن مي توان از مواد ارزانتري استفاده نمود.با توجه به پيشرفتي كه در طراحي ديافراگم ومواد آن صورت پذيرفته ، امروزه ديافراگم هاي جديد قادر به عملكرد با انواع سيالات عبوري مي باشند.

 

منبع : http://www.yousefima.blogfa.com 

ولوهاي يكطرفه(CHECK VALVE)

ولوهاي يكطرفه(CHECK VALVE)

ولوهاي يكطرفه براي جلوگيري از بازگشت سيال در يك سيستم پايپينگ در نظر گرفته مي شوند. اين ولوها توسط جريان سيال در لاينها عمل مي كنند.فشار سيال عبوري از درون لاين باعث بازشدن ولو گرديده و هرگونه برگشت سيال باعث بسته شدن ولو خواهد شد.در واقع نمونه هايي از انواع اين ولوها در زير امده است:

 

1-     چك ولوهاي نوساني

2-     چك ولوهاي ديسكي

3-     چك ولوهاي با ديسك دوتكه

4-     چك ولو قطع كننده اي

5-     چك ولو با ديسك وارونه

چك ولوهاي نوساني با بدنه مستقيم داراي ديسكي مي باشند كه در بالاي بدنه به بدنه قلاب شده است.چك ولوهاي نوساني عموما در خطوط پيوسته كه داراي gate valve مي باشند مورد استفاده قرار مي گيرند چون اين ولوها جريان ازاد نسبي را از خود عبور ميدهند.

اين ولوها براي لاينهايي كه سرعت سيال پائين مي باشد مورد استفاده قرار مي گيرند ودر لاينهاي كه داراي جريان ضرباني مي باشند نبايد از اين ولوها استفاده نمود.

چون بطور پيوسته ديسك باز وبسته شده وكوبيده شدن ان باعث از بين رفتن متعلقات ولو خواهد گرديد.بطور كلي همانطور كه بيان شد اين نوع چك ولوها  گزينه مناسبي براي حالتيكه سيال حركت ضربه اي داشته ويا برگشت سيال سريع باشد نمي باشد .از انجائيكه اين چك ولوها داراي چندين قطعه بوده كه بوسيله اتصالاتي به يكديگر مرتبط گرديده اند لذا همين عامل باعث گرديده كه در ميان ساير چك ولوها داراي كمترين استحكام باشند.علاوه بر اين در حالتيكه ديسك حركت نسبتا بزرگي داشته باشد اين حالت مي تواند منتج به افزايش سرعت برگشت ديسك گرديده و نيروي ضربه اي بزرگي را درحالت ناگهاني بازوبسته شدن بوجود اورد.

اين نوع چك ولوها را مي توان هم درحالت افقي وهم عمودي مورد استفاده قرار داد . (درحالت نصب عمودي بايد جريان سيال از پائين به بالا باشد تا نيروي جاذبه به بسته شدن ديسك كمك نمايد)اين قبيل از چك ولوها بدليل سادگي تجهيزات تشكيل دهنده ، داراي تعميرات به نسبت ساده تري در مقايسه با ساير چك ولوها مي باشند.

 

منبع : http://www.yousefima.blogfa.com 

gate valve

 

 

 

يك gate valve ،ولو با حركت خطي است كه براي شروع يا قطع جريان سيال استفاده مي شود اين ولو قابل تنظيم نبوده و قابليت تنظيم دريچه اي جريان را نيز ندارد. نامgate  (كشو) از قرارگرفتن ديسك در جريان سيال مشتق گرديده است.  به gate valve گاهي اوقات slide valve نيز گفته مي شود.اين ولوها جهت رساندن افت فشار به پائين تر ين سطح مورد استفاده قرار مي گيرد.اين ولوها داراي حركت خطي مي باشند.

اين نكته مهم است كه بدانيم قطر ورودي سيال به داخل ولو دقيقا همان قطر لاين مي باشد.

انواع Gate Valve

دو نوع gate valve وجود دارد:

1-  نوع اول كه به نام موازي معروف است بر اساس استفاده از يك ديسك تخت دروازه اي كه در بين دو نشيمنگاه موازي قرار گرفته تشكيل گرديده است.(جريان بالادست وجريان پائين دست) اين ولوها همچنين داراي يك لبه تيزي در قسمت پائين خود مي باشند كه اين لبه تيز براي برش واز بين بردن ذرات جامد ورودي به ولو  مي باشد.

مزيت مهم اين قبيل ولوها اينستكه  اين ولوها علاوه بر بكار رفتن براي valve seat هاي نامتقارن ، مي توانند براي valve seat هاي زاويه اي نيز بكار روند.

 

 

۲-     نوع ديگر ازgate valve  ها بنام ‌gate valve هاي با gate گوه اي شكل مي باشند.

دراين نوع از ولوها از دو seat  مورب  ويك gate مورب استفاده مي گردد.(به منظور امكان بسته شدن در حالت shut off)

 

ديسك يك gate valve وقتيكه gate valve   فول باز مي شود،كاملاً از مسير عبور جريان برداشته مي شود . اين خاصيت باعث از بين رفتن هرگونه مقاومتي در ولو درهنگامي كه ولو باز است مي شود. وقتيكه ولو كاملاً بسته شد توسط يك رينگ آب بند ديسكي صفحه اصلي را آب بند مي كند و آب بندي خوبي بوجود مي آيد. با قرارگيري ديسك درداخل رينگ آب بندي، مقدار بسيار كمي نشتي و يا اصلاً هيچ مقدار نشتي ممكن است درديسك عبوري بوجود بيايد (درحالتيكه ولو بسته شده است ).

 

http://www.yousefima.blogfa.com 

جزوات مربوط به رشته مکانیک

از این به بعد تصمیم گرفتم که جزوات مربوط به رشته مکانیک رو هم براتون بزارم.

اگه جایی جزوه ایی دیدید لینکشو بگید تا بذارم.

فعلا" علی الحساب جزوه مکانیک سیالات رو داشته باشید تا بعد.

مکانیک سیالات

فصل اول: مقدمه ، خواص سیالات (2.48MB_ PDF)

فصل دوم: استاتیک سیالات (2.68MB_ PDF)

فصل سوم: جریان سیالات ، روابط دیفرانسیلی و انتگرالی (4.41MB_ PDF)

فصل چهارم: تحلیل ابعادی ، جریان سیال لزج در لوله ها ، جریانهای خارجی ، جریانهای تراکم پذیر (1.91MB_ PDF)

جزوه درسي

مقاومت مصالح

جزوه درسي مقاومت مصالح 1

جزوه درسي مقاومت مصالح 2

 

دینامیک (حل مسائل مریام)

حركت مستقيم الخط

حركت زاويه اي

 حركت كارتزين

 حركت نسبي

حركت عمودي و مماسي

 حركت قطبي 1

 حركت قطبي 2

 نيرو - شتاب - جرم 1

 نيرو - شتاب - جرم 2

 نيرو - شتاب - جرم 3

 

منبع : http://www.ssme.ir

تشريح مسائل کتاب ترموديناميک ون وايلن

تشريح مسائل کتاب ترموديناميک ون وايلن ويرايش ششم را از آدرسهاي زير دريافت نمايید.

 

فصل 2              فصل 2 - سیستم انگلیسی           فصل 3            فصل 3 - سیستم انگلیسی

فصل ۴              فصل ۴ - سیستم انگلیسی           فصل ۵            فصل ۵ - سیستم انگلیسی

فصل ۶              فصل ۶ - سیستم انگلیسی           فصل ۷            فصل ۷ - سیستم انگلیسی

فصل ۸              فصل ۸ - سیستم انگلیسی           فصل ۹            فصل ۹ - سیستم انگلیسی

فصل۱۰             فصل ۱۰- سیستم انگلیسی          فصل ۱۱           فصل۱۱- سیستم انگلیسی

 

منبع: www.saffarian.blogfa.com

كتب و جزوات آموزش نرم افزار مطلب ( متلب ) ( فارسی )

  كتب و جزوات آموزش نرم افزار مطلب ( متلب ) ( فارسی )

۱- كتاب آموزش مطلب به كوشش مشكي باف و برمكي در ۱۰۳ صفحه وحجم ۵/۲ مگ pdf. دانلود کنید.

۲- جزوه آموزش مطلب به كوشش شیخ نجدی در ۵۷ صفحه وحجم ۱/۲ مگ pdf. دانلود کنید.

۳- جزوه آموزش متلب به كوشش رجبی در ۳۵ صفحه وحجم ۴/۰ مگ pdf. دانلود کنید.

۴- جزوه آموزش مطلب به كوشش ساغری در ۳۷ صفحه وحجم ۷/۰ مگ pdf. دانلود کنید.

۵- جزوه آموزش مطلب به كوشش مستوفی در ۳۵ صفحه وحجم ۳/۰ مگ pdf. دانلود کنید.

۶- جزوه آموزش مطلب به كوشش همت آبادی در ۳۰ صفحه وحجم ۵/۰ مگ pdf. دانلود کنید.

۷- جزوه آموزش مطلب به كوشش مشایخی در ۱۶ صفحه وحجم ۲/۰ مگ pdf. دانلود کنید.

۸- جزوه آموزش مطلب به كوشش مقدس پور در ۷۸ صفحه وحجم ۳/۱ مگ rar. دانلود کنید.

۹- جزوه آموزش مطلب در کنترل مدرن (مهندسی الکترونیک) به كوشش خاکی صدیق در ۵۶ صفحه و حجم ۱مگ pdf. دانلود کنید.

۱۰- اسلاید آموزش مطلب به كوشش دیانت در ۴۵ اسلاید وحجم ۹/۰ مگ pdf. دانلود کنید.

۱۱-جزوه آموزش مطلب به كوشش سپاس یار در ۳۳ صفحه (۶ بخش) وحجم ۷۹۲/۰ مگ rar. دانلود کنید.

۱۲- جزوه آموزش مطلب به كوشش هاشمی در ۳۸ صفحه وحجم ۵۶۶/۰ مگ pdf. (پیشرفته) دانلود کنید.

۱۳- جزوه مقدماتی و خلاصه آموزش مطلب به كوشش جهاد در ۱۱صفحه وحجم ۷/۴ مگ pdf دانلود کنید.

 

"برای آشنایی با خلاصه فهرست و دیباچه مطالب در هر جزوه به ادامه مطلب بروید"

کاملترین جزوه های طراحی اجزا ۱ و ۲

کاملترین جزوه های طراحی اجزا  ۱ و ۲

جزوه های درس طراحی اجزا یک و دو با کیفیت عالی ( مدرس : مهندس مجید شمسی پور )

جهت دانلود این جزوه ها روی هر کدام کلیک کنید

  نویسنده جزوه ها : حمیدرضا وحدت پور

طراحی اجزا 1 - حجم۲۶.۲ مگابایت

 طراحی اجزا 2 - حجم ۱۸.۸۵ مگابایت

جزوه معادلات دیفرانسیل دکتر نیکوکار دانشگاه امیرکبیر

جزوه معادلات دیفرانسیل دکتر نیکوکار دانشگاه امیرکبیر

فکر میکنم هیچ نیازی به توضیح نباشد هم دکتر نیکوکار و هم دانشگاه امیرکبیر درخود حرفهای بسیاری دارند.شخصا معادلات را خیلی دوست دارم

دانلود قسمت اول

دانلود قسمت دوم

دانلود قسمت سوم

دانلود قسمت چهارم

دانلود قسمت پنجم

منبع : www.icivil.ir

دانلود جزوه حل تمرین ریاضی 1 دانشگاه خواجه نصیر در 94 صفحه

دانلود جزوه حل تمرین ریاضی 1 دانشگاه خواجه نصیر در 94 صفحه

بازهم ریاضی و اینبار یک حل تمرین فوق العاده خوب در 94 صفحه از دانشگاه خواجه نصیر برای درس ریاضی 1 قابل دانلود از دو سرور با حجم خیلی کم برای شما عزیزان از شما دعوت میکنم به دانلود این حل تمرین کامل درس ریاضی 1 بپردازید برای دانلود جزوات درسی ریاضی و معادلات که قبلا در سایت معرفی شده اند میتوانید از قسمت جستجو اقدام فرمایید

دانلود جزوه حل تمرین ریاضی 1 از سرور پرشین درایو 

دانلود جزوه حل تمرین ریاضی 1 از سرور 4shared

جزوه مکانیک سیالات

جزوه مکانیک سیالات

• اینم یه جزوه نسبتا خوب.خوبیش اینه که از جزوه خودمون بهتره.

 

 فصل اول(مقدمه و خواص سیالات)

 فصل دوم(استاتیک سیالات)

 فصل سوم(جریان سیالات)

 فصل چهارم(تحلیل ابعادی و جریانها و...)