کارشناسی ارشد مکانیک(تبدیل انرژی)

سوالات مکانیک سیالات

باسلام خدمت دوستان و دانشجویان

تعدادی سوال همراه با جواب، به منظور آشنایی بیشتر شما با مباحث مکانیک سیالات، در لینک زیر قرار داده شده است. پیشنهاد بنده این است که ابتدا مباحث درس سیالات را به دقت مطالعه کرده و سپس این سوالات را ابتدا خود حل کرده و بعد جواب های خود را با جواب هایی که در ادامه هرسوال آمده، مقایسه کنید:

دانلود سوالات مکانیک سیالات

نکته: سوالات موجود در لینک بالا فقط بخشی از مباحث مقدماتی مکانیک سیالات است و نباید تنها به این سوالات برای امتحانات میان ترم اکتفا کرد.

برای حل سوالات بیشتر میتوانید به کتب مرجع سیالات همچون سیالات وایت، سیالات شیمز، سیالات فاکس و ... رجوع نمایید. حل المسائل این کتاب ها به راحتی در اینترنت قابل دسترسی است.

 

+ نوشته شده در  سوم آذر 1393ساعت 14:53  توسط نصیری  | 

معرفی و دانلود کتب ارشد تبدیل انرژی(2)

2- انتقال حرارت جابجایی پیشرفته(Convection Heat Transfer)

همانطور که می دانیم حرارت به سه روش 1-هدایت(رسانش) 2-جابجایی(همرفت) و 3-تشعشع(تابش) از جایی به جای دیگر انتقال می یابد. در روش انتقال حرارت جابجایی یا Convection ، یک سیال مثل آب یا هوا ، عامل انتقال گرما و حرارت از یک مکان به مکان دیگر می باشد، این روش انتقال گرما، خود به دو حالت تقسیم میشود: الف) انتقال حرارت جابجایی اجباری(Forced convection) که در آن، سیال به اجبار یک نیروی خارجی مثلا یک پنکه یا یک فن و یا حتی یک بادبزن، حرکت کرده و گرما را از جایی به جای دیگر منتقل می کند ب)انتقال حرارت جابجایی طبیعی یا آزاد(Free or Natural Convection) که در آن، سیال به دلیل گرفتن یا از دست دادن گرما، چگالی اش تغییر می کند و همین تغییر چگالی باعث حرکت سیال از جایی به جای دیگر می شود و بدین ترتیب گرما را منتقل می کند، مثال بارز این حالت، گرم شدن اتاق توسط یک بخاری می باشد که بدون هیچ نیروی خارجی، گرما به سرتاسر اتاق منتقل می گردد .

با توجه به آنچه گفته شد می بینیم که انتقال حرارت جابجایی، نقشه عمده ای در تحولات حرارتی اطراف ما دارد، به همین دلیل این بحث، امروزه به عنوان یکی از درس های مهم رشته ی تبدیل انرژی در نظر گرفته شده است.از جمله کتاب های خوبی که در این رابطه بحث کرده و هم اکنون نیز به عنوان مرجع در دانشگاه های ایران تدریس می شود، کتاب Convection Heat Transfer نوشته ی Adrian Bejan (آدریان بجان) می باشد.از جمله مباحثی که در کتاب Convection Heat Transfer بدان پرداخته شده است می توان به موارد زیر اشاره کرد:

انتقال حرارت جابجایی طبیعی(داخلی و بیرونی) ،جابجایی آرام و توربولانسی(آشفته) در داخل کانال یا لوله، لایه مرزی آرام و توربولانسی، انتقال حرارت جابجایی همراه با تغییر فاز، انتقال جرم، انتقال حرارت جابجایی در اجسام متخلخل و ...

من لینک دانلود ویرایش سوم این کتاب مفید به همراه حل المسائل آن را در اینجا می گذارم، امید که مورد استفاده تمام علم آموزان و دانشجویان ایران عزیز، قرار بگیرد:

دانلود کتاب Convection Heat Transfer نوشته ی Adrian Bejan (آدریان بجان)

حل المسائل کتاب convection Heat Transfer نوشته Adrian Bejan (آدریان بجان)

 نکته:در هنگام ذخیره ی فایل کتاب ،پنجره ای باز می شود که شما باید گزینه ی Bundled را انتخاب کنید تا کلیه صفحات فایل بصورت یک فایل در بیاید.

 

+ نوشته شده در  یازدهم اسفند 1390ساعت 0:46  توسط نصیری  | 

لوله های حرارتی(heat pipes)

آشنایی با لوله های حرارتی(heat pipes)

الف – اجزا و عملکرد

برای اولین بار، Gaugler در سال 1944 یک وسیله انتقال حرارت کم وزن را ابداع کرد، که در اصل لوله حرارتی امروزی بود. محققان تا به امروز در زمینه لوله های حرارتی به پیشرفت های زیادی دست یافتند.

 لوله حرارتی یک وسیله انتقال حرارت دو فازی، با قابلیت هدایت حرارتی بسیار بالا و موثر می باشد که می تواند به دو صورت استوانه ای و مسطح ساخته شود. ساختار يک لوله حرارتي از نظر عملي به سه منطقه تقسيم مي شود :الف ) منطقه تبخير يا ناحيه اواپراتور که در يک انتهاي لوله قرار دارد و در اين منطقه گرما به محفظه وارد مي شود .ب ) منطقه چگالش يا ناحيه کندانسور که در انتهاي ديگر لوله است و گرما در اين ناحيه دفع مي گردد . ج ) ناحيه آدياباتيک که بين دوناحيه اواپراتور و کندانسور را شامل مي شود .

نواحي سه گانه فوق در شکل زیر، براي يک لوله حرارتي نشان داده شده است :

 

 

 

عملکرد لوله حرارتي به اين صورت است که ، حرارت در منطقه اواپراتور به لوله حرارتي وارد شده و بدين وسيله سيال عامل داخل قسمت فتیله ای ، در اثر دريافت گرماي نهان تبخير، به بخار اشباع تبديل مي شود . بخار اشباع حاصل ، در اثر اختلاف فشار به انتهاي ديگر لوله حرارتي يا ناحيه کندانسور منتقل مي شود . اين منطقه در ناحيه خنک تري قرار داشته و از اين رو بخار اشباع ، گرماي نهان تبخير خود را از دست داده و تقطير مي شود . مايع اشباع حاصل ، از طريق ساختار فتيله اي توسط نيروي مويينگي به قسمت اواپراتور بازگردانده مي شود و سيکل مجددا تکرار مي شود تا گرما به طور پيوسته از ناحيه گرم به ناحيه سرد منتقل شود .

 

 

در لوله حرارتي ، نيروي پيشران عبارتست از اختلاف موضعي فشار بخار بين اواپراتور  (انتهاي گرم لوله ) و کندانسور (انتهاي سرد لوله). موقعي که به مايع درون اواپراتور گرما داده مي شود فشار بخار اصلي افزايش مي يابد و سيال اواپراتور در طول وسيله به طرف ناحية کندانسور که داراي فشار کم بخار است ، حرکت مي کنند.

 

اجزاء تشكيل دهنده يك لوله حرارتي

اساساً يك لوله حرارتي از سه جزء مهم تشكيل شده است:

1-محفظه يا بدنه لوله حرارتي كه مي تواند شيشه، سراميك و يا فلزات ساخته شود. وظيفه محفظه نگهداري سيال عامل و به نوعي جدا كردن آن از محيط بيرون است و بايد در برابر خوردگی و اختلاف فشاردر طول ديواره،  مقاوم باشد و علاوه بر آن توانايي انتقال حرارت از خود به سيال را با ضريب بالايي داشته باشد.

2-سيال عامل : درون لوله حرارتي سيال عامل قرار دارد كه قسمت اصلي دريافت ، انتقال و دفع حرارتي يعني عمليات تبخير و تقطير بر روي آن صورت مي پذيرد. سيال عامل مي تواند نيتروژن يا هيليم براي دماهاي پايين و يا ليتيم ، پتاسيم و سديم و بطور كلي فلزات مايع براي دماهاي بالا باشد. براي دماهاي مياني سيال هاي عامل مختلفي مثل آب يا متانول مي تواند مورد استفاده قرار گيرد.

سیال عامل معمولا باید دارای ویژگی های زیر باشد:

-         سازگاري با فيتيله و جنس ديواره(عدم ایجاد خوردگی)

-         کشش سطحی بالا

-         لزجت اندک

-         گرماي نهان تبخير بالا: گرماي نهان تبخير بالا به اين علت مورد توجه قرار مي گيرد كه مقدار زيادي گرما با مقدار كمي سيال انتقال داده شود و از اين رو افت فشار كمي در لوله حرارتي داشته باشیم .

3-فيتيله يا ساختار مؤيين : باز گرداندن سيال چگاليده شده از كندانسور به منطقه اواپراتور با تكيه بر عمل موئينگي توسط اين ساختار انجام مي شود. ساختمان فيتيله مي تواند از پشم شيشه بافته شده، پودر فلزات سفت شده ، سيم هاي ریز بهم تنیده  و ... ساخته شود. وجود فتیله ها  همچنین باعث میشود که تمام سطح داخلي در قسمت تبخير کننده  (اواپراتور ) مرطوب گردد که اين ويژگي نیز به کمك خاصيت موئينگي انجام مي گيرد. پارامترهايي که در انتخاب فتیله ها مفيد هستند عبارتند از: 1- قطر سوراخ های فتیله( روزنه ها) 2-سازگاري با ديواره و سيال عامل3- قابليت مرطوب شدن 4-قيمت و در دسترس بودن

 5- ساختار يكنواخت

هر كدام از اجزاء يك لوله حرارتي از اهميت يكساني بر خوردارهستندو با توجه به نوع ماده، خواص ترموفيزيكي و سازگاري بايد ملاحظات دقيقي روي آنها صورت پذيرد.

مزاياي لوله حرارتي

بطور کلي مي توان خصوصيات و مزاياي زير را براي يک لوله حرارتي بيان کرد.

-انتقال  حرارت هم دما : افزايش فشار حرارتي تبخير کننده باعث افزايش نرخ تبخير سيال عامل داخلي لوله مي گردد، بدون اينكه افزايشي در درجه حرارت سيستم ايجاد شود. بنابراين لوله هاي حرارتي مي تواند تقريبا به عنوان يك ابزار هم دما عمل کرده و تنظيم نرخ تبخير مي تواند دامنة گسترده اي از توانهاي ورودي را در بر مي گيرد در حاليكه درجه حرارت منابع سرد و گرم سيستم ثابت مي مانند.

- آهنگ يا نرخ سريع انتقال حرارت

- ساختار ساده با هزينه ساخت اندک

- اتلاف گرماي بسيار پايين

- سازگار با محيط زيست

-تعميرات و نگهداري کم : از آنجا که در اين وسيله هيچ قسمت متحرکي وجود ندارد نياز به نگهداري و تعميرات زيادي هم نخواهد داشت.

- قدرت و توان خارجي برای راه اندازی آن لازم نیست ، به جز گرمای لازم در قسمت اواپراتور.

ب-كاربردها

ويزگي هاي منحصر به فرد و بارز لوله هاي حرارتي موجب شده است که اين وسيله در طيف وسيعي از کاربردهاي انتقال حرارت مورد استفاده قرار گيرند . گستره کاري لوله هاي حرارتي از کاربردهاي تبريد در دماهاي حدود  -270 oCبا به کار گيري هليوم به عنوان سيال عامل تا بازه هاي دمايي 2000 - 3000 درجه سانتیگراد ، بوسيله فلزات مايع ، پراکنده است . لوله هاي حرارتي با کاربردهاي سرمايش ، صرفه جويي و بازيابي انرژي در زمينه هوا فضا ، سرمايش تجهيزات الکترونيکي ، تهويه مطبوع به منظور کنترل رطوبت در هواسازها ، خنک کاري قطعات فلزي در هنگام ماشين کاري و سرمايش کامپيوتر هاي شخصي ( Laptop , PC ) به عنوان يک سيستم با بازدهي بالاي انرژي مورد استفاده قرار گرفته است .

در شکل زير کاربرد لوله حرارتی در يک هواساز را نمايش می دهد.

 

در شکل روبرو نیز همانطور که مشاهده می شود به کمک لوله حرارتی ، می توان از انرژی خورشیدی برای گرم کردن و حتی به جوش آوردن آب در مصار ف خانگی و یا صنعتی استفاده نمود.

 

قانون دارسی[1] :

این قانون که در اجسام متخلخل کاربرد دارد ، به صورت زیر است :

 

 

که در این رابطه Q ، دبی حجمی سیال ورودی به جسم متخلخل  ، k ضریب نفوذپذیری جسم متخلخل ، µضریب لزجت سیال، A مساحت سطح مقطع جسم متخلخل و P/L∆ افت فشار سیال داخل جسم متخلخل در طول L را نشان می دهد.از آنجا که Q=u.A می توان رابطه ی بالا را به صورت زیر نیز نوشت :



[1] Darcy’s law

+ نوشته شده در  بیستم بهمن 1390ساعت 15:18  توسط نصیری  | 

معرفی و دانلود کتب ارشد تبدیل انرژی(1)

می دانیم که از جمله مهمترین گرایش های مهندسی مکانیک در مقطع ارشد، گرایش تبدیل انرژی است و از آنجا که این وبلاگ نیز به همین نام مزین گشته، درنتیجه از این به بعد میخواهم پس از معرفی اختصاری بعضی از دروس مهم گرایش تبدیل انرژی، چند تا از کتاب های معروف معرفی شده برای آن درس ها را که در اغلب دانشگاه های کشور بلکه جهان تدریس می شوند، به همراه لینک دانلودشان در سلسله پست هایی قرار دهم. امید که مورد پسند مخاطبان قرار گیرد:

۱-مکانیک سیالات پیشرفته

در این درس به مباحث سیالات با دیدی موشکافانه تر می پردازد،می توان سرفصل های کلی این درس را که غالبا در دانشگاه های ایران بر اساس آن تدریس می شود، به صورت زیر دسته بندی کرد:

1-اصول و تعاریف اولیه ی ریاضی شامل آنالیز برداری، دیورژانس ،کرل بردار، تانسور و ...

2-چگونگی بدست آوردن معادلات بقای جرم ، مومنتوم ، معادلات مربوط به سیرکولیشن،ورتیسیته،معادلات نویر-استوکس ،شرایط مرزی در دستگاه های مختلف کارتزین ،استوانه ای و کروی.

3-برسی روابط حاکم بر جریان های غیرلزج

4-حل دقیق معادلات نویر-استوکس همراه با مثال های مختلف(همچون جریان در مقاطع دایروی و غیردایروی ،جریان کوئت و پوازیه ، جریان در مجاری همگرا-واگرا، جریان های خزشی و ...)

5-بررسی روابط مربوط به لایه مرزی بر روی تجسام مختلف و جدایش جریان

6-توربولانس و جریان های مغشوش

در لینک زیر می توانید سرفصل دروس مکانیک در کلیه ی مقاطع را دانلود کنید و بیشتر با مباحثی که در این رشته به آن پرداخته می شود ،آشنا شوید:

http://iauhmech.blogfa.com/page/syllabus.aspx

از جمله کتاب های منبع در این درس می توان به سه کتاب زیر اشاره کرد:

1-(viscous fluid flow (second Edition نوشته ی Frank.M.white که لینک دانلود آن در زیر آمده است:

 http://www.mediafire.com/?qc9ocayo9iy3ji0

این کتاب تحت عنوان "مکانیک سیالات پیشرفته" توسط آقای محمد رضایی نیا ترجمه و توسط انتشارات "امید انقلاب" منتشر گردیده است.

2-Advanced fluid mechanics نوشته ی W.P.Graebel انتشارات Elsevier که لینک دانلود آن در زیر آمده است:

http://www.4shared.com/file/wCiuBbUk/AFM2007.html

3-(Fluid Mechanics(Third edition نوشته ی K.Kundu و M.Cohen انتشارات Elsevier که لینک دانلود آن در زیر آمده است:

http://www.4shared.com/file/FXJ2OQ2D/FM_Kundu.html

+ نوشته شده در  سیزدهم بهمن 1390ساعت 22:43  توسط نصیری  | 

دانلود فصل اول کتاب Basic Equation of Engineering Science

دانلود فصل اول کتاب Basic Equation

سلام بر تمام علم دوستان بخصوص بچه های مهندسی مکانیک که قلبشان برای اعتلای ایران اسلامی می تپد. در این پست، قصد دارم لینک دانلود فصل اول کتاب Basic Equation of Engineering science نوشته Hughes&Gaylord را بگذارم. این کتاب، مجموعه ای جامع و دقیق از معادلات کاربردی رشته های مهندسی، بخصوص مکانیک و برق است. در فصل اول این کتاب بصورت کامل و جزیی، به بیان معادلات کاربردی مکانیک سیالات همچون معادلات مومنتوم، انرژی، لایه مرزی،نویر-استوکس،ورتیسیتی و سیرکولیشن، تابع جریان و پتانسیل و ... در مختصات های مختلف متعامد همچون کارتزین ، استوانه ای ، کروی و ... می پردازد.

خلاصه، کتاب خیلی جالبی هست و به درد محققان و دانشجویان می خورد. من تنها فصل اول این کتاب به اضافه یکی از ضمیمه های کتاب(Appendix A) را اسکن کردم و برای دانلود تمام ایرانیان در لینک زیر قرار دادم. امید که مفید واقع شود.

لینک دانلود فصل اول کتاب Basic Equation به همراه ضمیمه ی A این کتاب:

http://www.mediafire.com/?24g3ds0cznr18um

+ نوشته شده در  سیزدهم دی 1390ساعت 22:23  توسط نصیری  | 

آیرودینامیک حشرات(3) (Insect aerodynamics)

مراحل بالزنی یک حشره

حشرات انواع حرکات پروازی خود همچون پرواز ایستا(Hover)، رو به جلو(Forward Flight) و یا گردش(Turn) را با تغییردر مراحل مختلف بالزنی، امکانپذیر می سازند. آنها در پرواز از یک مرحله به مرحله ی دیگر از بالزدن، بسیاری از ویژگی های حرکتی خود را بسرعت تغییر می دهند همچون زاویه ی حمله، میزان تغییر جهت از صفحه ی  Stroke، فرکانس بالزدن و مسیر حرکتی نوک بال را .

به علاوه آنها قادرند این پارامترها را برای هر بال خود به صورت مستقل تغییر داده و مانور دلخواه خود را انجام دهند به همین دلیل این گمراه کننده است که بخواهیم تمام الگو های حرکتی بال یک حشره را در یک الگوی ساده خلاصه کنیم و آن را توضیح دهیم.

بسیاری از محققان مطالعات خود را تنها به حالت پرواز ایستای حشرات محدود کرده اند چرا که توضیح ریاضی آن چندان پیچیده نبوده و بالانس نیروهای وارد بر حشره از طریق برابر قرار دادن نیروهای لیفت(برآ) و وزن حشره به سادگی امکانپذیر است. در حالت پرواز ایستا بسیاری از حشرات در یک صفحه ی تقریباً افقی، بال های خود را به سمت جلو و عقب می برند(شکل 1) در حالی که در سایر حالات پروازی، بال ها در یک حالت شناوری مایل گونه و دارای شیب، حرکت می کنند.

شکل 1- بالزدن یک حشره در حالت ایستا(Hovering)


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  هشتم آذر 1390ساعت 12:16  توسط نصیری  | 

آیرودینامیک حشرات(2) (Insect aerodynamics)

مختصری از حشرات

حشرات ازجمله اولین بالزن هایی بوده اند که در طول تاریخ توانستند کارایی آیرودینامیکی و قابلیت مانور خود را حفظ کنند. درمیان حشرات، ما حیواناتی را می بینیم که از سمت عقب بدن خود take off می کنند یا بصورت واژگون شروع به نشستن کرده و یا از پهلو پرواز می کنند درحالی که چنین شاهکارهای پروازی، به خصوصیات آناتومی و فیزیولوژی ویژه ای نیازمند است که تاکنون کمتر شناخته شده اند.شاید یکی ازبزرگترین این معماها، این است که چگونه بال های حشرات می توانند نیروی کافی برای پرواز و مانورهای مختلف را فراهم کنند. تئوری آیرودینامیک مرسوم که براساس بال های ثابت و صلب بوجود آمده، قادر به توضیح چگونگی تولید این نیروها نیست. ناتوانی این تئوری ها که به آیرودینامیک حالت پایدار مربوط می شوند باعث شده است تا دانشمندان به دنبال مکانیسم های ناپایدار آیرودینامیکی بگردند که بتواند مقدار بالای نیروی تولیدی در حشرات را توضیح دهد.

رینولدزهای پروازی حشرات به خاطر تغییر جثه در بازه ی تقریبی 10 تا100000 می باشد ،هرچه جثه ی حشره بزرگتر باشد رینولدز پروازی آن نیز بزرگتر می باشد وبرعکس. برای مقایسه عدد رینولدز پروازی حشرات می توان به این امر اشاره کرد که عدد رینولدز یک شناگر 1000000 و یک هواپیمای جت در ماخ 8/0 ،10000000 است.

در نمودار شکل زیر، مقدار وزن ، بار وارد بر واحد مساحت بال(W/S) و سرعت پروازی هواپیماها ، پرنده ها و حشرات  با هم مقایسه گردیده اند .نکته ای که از این نمودار قابل استنتاج است این است که حشرات نسبت به سایر موجودات پرنده از سرعت پروازی و بار وارد بر سطح بال کمتری برخوردارند. 

 


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  هشتم آذر 1390ساعت 9:18  توسط نصیری  | 

آیرودینامیک حشرات(1) (Insect aerodynamics)

از این به بعد به سلسله مباحثی در مورد آیرودینامیک حشرات خواهیم پرداخت که در سایت های فارسی کمتر بدان پرداخته شده است، امید که مورد استفاده ی مخاطبان و هموطنان عزیزم قرار گیرد.ضمنا ما را از نظرات و پیشنهادات خود محروم نفرمایید.

مقدمه

امروزه استفاده از MAV ها به صورت قابل توجهی در حال گسترش می باشد .MAV که مخفف Micro Air Vehicle به معنای « وسیله ی پرنده ی ریز» می باشد، معمولا به وسایل پرنده ای اطلاق می شود که ابعادی کوچکتر از 15 سانتی مترداشته باشد.  از جمله موارد استفاده ی MAVها  می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1-مدیریت و بازرسی ترافیک های جاده ای 2-بازرسی از خطوط لوله ی گاز ، نفت، آب و ...3-جستجو برای یافتن بازماندگان بلایای طبیعی همچون زلزله و سیل 4-جستجو در مکان هایی که به دلیل سمی بودن محیط آنجا و یا علل دیگر امکان حضور انسان در آنجا فراهم نیست 5-از مهمترین استفاده های دیگرMAV ها بحث جاسوسی و کسب اطلاعات به منظور اهداف نظامی یا غیر نظامی می باشد.

انواع MAV هایی که تا به حال ساخته شده اند را می توان به  سه دسته کلی تقسیم کرد:1-بال ثابت ها 2-بال چرخان ها و3-بالزن ها که البته MAV های بالزن نیز خود به دو دسته تقسیم میشوند، 1-Ornithopter ها که از سینماتیک بالزنی پرنده ها تقلید می کنند و 2-Entomopter ها که از سینماتیک بالزنی حشرات بهره می گیرند. مهمترین تفاوت بین سینماتیک بالزنی پرندگان و حشرات در تغییر زاویه ی incidence(زاویه ی بین وتر بال متصل به بدن با خط افق را گویند و از آنجا که در پرندگان وحشرات بر خلاف هواپیما ها، بال ها به سمت بالا و پایین متحرک  هستند این زاویه در طول پرواز دائم در حال تغییر است)بال ها می باشد. پرندگان در حین پرواز با تغییر اندک (در حدود چند درجه) در زاویه ی incidence بال ها، نیروی مورد نیاز خود را تامین می کنند ولی حشرات از تغییرات سریع و بزرگ در زاویه ی incidence بال خود(بیش از 100 درجه) برای تامین نیروی مورد نیاز، در مانورهای مختلف بهره می گیرند.

در میان MAV های گفته شده در بالا، Entomopter ها جدیدترین نوع می باشند و دانش موجود در مورد تحلیل و ساخت آنها نسبت به بقیه کمتر است. از آنجا که سینماتیک حرکتی این نوع MAV ها به سینماتیک بالزنی حشرات بسیار شبیه است، بالتبع آیرودینامیک حاکم بر آنها انطباق خوبی با آیرودینامیک حاکم برحشرات دارد، در نتیجه با بررسی و تحلیل آیرودینامیک حشرات می توان به نکات خوبی در زمینه ی طراحی بهینه ی این نوع از MAV ها دست یافت. در ادامه نیز، ما با بررسی و تحلیل آیرودینامیک حاکم بر حشرات در صدد رسیدن به این هدف هستیم، هرچند دانش موجود در مورد حشرات و چگونگی تولید نیرو در حین بالزدن، هنوز نتوانسته است به نتایج کاملا متقن و روشنی در این باره دست یابد ولی ما در ادامه سعی کرده ایم به مباحثی بپردازیم که وجود آنها در تحقیقات مختلف به اثبات رسیده است. 

ادامه دارد ...

+ نوشته شده در  نوزدهم آبان 1390ساعت 19:26  توسط نصیری  | 

راکت کاوشگر (Sounding Rocket) (2)

قسمت های مختلف راکت کاوشگر :

 راكت كاوشگر از دو قسمت اصلي تشكيل يافته است 1- موتور سوخت 2- payload  

 

قسمت هاي مختلف محموله راكت كاوشگر بسته به كاربرد آن مي تواند متفاوت باشد كه از جمله قسمت هاي آن مي توان به موارد زير اشاره كرد :

 

1-مخروطه دماغه كه علاوه برچتر (parachute) شال جت هاي كنترل وضعيت براي جهت هايpitch و yaw مي باشد.

2- محموله ی علمی (experiment payload) :که بنا بر نوع آزمایش علمی که می خواهیم انجام دهیم محتویات داخل آن فرق می کند  برای مثال به منظور اندازه گیری میزان و بزرگی ذرات معلق در هوا  از ابزاری شبیه زیر در راکت کاوشگر  استفاده می شود :


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  بیست و نهم مهر 1390ساعت 11:17  توسط نصیری  | 

راکت کاوشگر (Sounding Rocket) (1)

مقدمه

 Sounding rocketها اسم خود را از عبارت (to sound) به معنای اندازه گرفتن ، اندازه گیری کردن گرفته اند به این راکت ها research rocket نیز گفته می شود ولی بیشتر با همان اسم Sounding rocket نام برده می شوند اولین بار در سال 1950 میلادی از این نوع راکت ها استفاده شد وNASA  (سازمان فضایی آمریکا) بیشترین پرتاب از این نوع راکت ها را داشته است . در شکل زیر نسل های مختلف راکت های کاوشگر که توسط ناسا استفاده شده است را به همراه ارتفاعشان می بینید:

 

 

میزان کارایی این راکت ها بر حسب میزان باری که می تواند حمل کند(payload weight) و همچنین حداکثر ارتفاعی که می تواند به آن دست یابد (appoge altitude) در زیر آمده است :

 

چرا از راکت کاوشگر استفاده می کنیم :

1-هزینه ی پایین استفاده از آنها :

راکت های کاوشگر در مقایسه با ماهواره های مدارگرد و شاتل ها ، ارزان تر می باشند. به دلیل اینکه محموله های این راکت ها (که اغلب محموله های علمی هستند)در مدار قرار نمی گیرند در نتیجه به بوسترهای قوی و گران و همچنین سیستم های ارتباطی چندان قوی نیاز ندارند . همچنی به دلیل اینکه بسیاری از قطعات یک راکت کاوشگر از ورژن های قبلی خود به ارث برده می شود و در موارد زیادی تنها محموله ی علمی آن تغییر می کند در نتیجه هزینه ی ساخت و طراحی آن اندک می باشد .

 همچنین چون محموله ی علمی به همراه زیر سیستم های مربوط به راکت ، پس از پرتاب و انجام ماموریت به زمین باز می گردند (با استفاده از چتر های باز شونده )در نتیجه از این زیر سیستم ها در جاهای دیگر و حتی راکت های کاوشگر دیگر استفاده می گردد که این نیز هزینه ها را کاهش می دهد.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  بیستم مهر 1390ساعت 9:18  توسط نصیری  | 

ساخت انیمیشن در نرم افزار فلوئنت(Fluent)

ساخت انیمیشن در نرم افزار فلوئنت(Fluent)

ابتدا به شرح مثال مورد نظر که می خواهیم از آن انیمیشن تهیه کنیم می پردازیم .

اگر یک مربع مشبندی شده را در نظر بگیریم که صفحات بالا و پایین آن با سرعت 10 متر بر ثانیه در خلاف جهت یکدیگر حرکت کنند، آنگاه می خواهیم انیمیشنی از تغییرات سرعت سیال داخل مربع را بدست آوریم.

برای این کار پس از باز کردن نرم افزار فلوئنت ، فایل مشبندی شده ی مربع با نام square.msh را به صورت زیر وارد فلوئنت می کنیم :

File >Read… >case…>square.mshمنوی

 

 

 

فایل square.msh در لینک های زیر قابل دریافت است:

http://www.4shared.com/file/isUYZsMG/square.html

http://www.mediafire.com/?imr52grdsn509sm

تذکر: پس از دانلود فایل ، آن را در پوشه ای با نام انگلیسی قرار دهید.

تنظیمات فلوئنت برای گرفتن نتایج :

الف)تنظیم نوع حل کننده که برنامه بر اساس آن حل گردد

Define > Models > Solver…

با باز شدن پنجره ی Solver ، گزینه های Pressure based ،2D و Steady را انتخاب کرده ، ok کنید(بقیه گزینه هارا دست نزنید)

ب)تعیین نوع جریان

Define > Models > Viscous…

گزینه ی Laminar را انتخاب می کنید.

ج)تعیین نوع سیال

Define > Materials…

در پنجره ی باز شده با کلیک بر روی گزینه ی Fluent Database… پنجره ای باز می شود که می توانید نوع سیالی که داخل محفظه ی مربعی قرار می گیرد را به دلخواه خود انتخاب کنید ، که من آب (water-liquid) را انتخاب می کنم ، سپس گزینه یcopy را زده و پنجره را ببندید. در پنجره ی Materials… نیز Change/Create را زده و سپس پنجره را ببندید(دکمه Close را بزنید.)

د)تعیین شرایط مرزی

Define > Boundary Conditions…

از پنجره باز شده در قسمت Zone گزینه topwall را انتخاب ، سپس گزینه ی Set… را کلیک کنید تا پنجره ی جدیدی باز شود، در این پنجره در سربرگ Momentum گزینه ی Moving Wall را تیک بزنید سپس در قسمت Speed مقدار 10 m/s را وارد کنید و ok را بزنید.

دوباره در قسمت Zone  کزینه ی bottomwall را انتخاب ، Set… را کلیک کرده در سربرگ Momentum گزینه ی Moving Wall را تیک بزنید و در قسمت Speed مقدار -10 m/s را وارد کنید و ok را بزنید.

حال پنجره ...Boundary Conditions را با زدن دکمه Close ببندید.

ه)تعیین روش حل

Solve > Controles > Solution…

در پنجره ی باز شده ، بدون هیچ تغییری دکمه ی Ok را بزنید. (در این مثال فرقی ندارد که روش حل معادلات کوپل شده ی فشار و سرعت ، SIMPLE باشد یا  SIMPLEC و ...یا روش گسسته کردن معادلات مومنتوم Standard باشد یا First Order Upwind و ...).

ی) مقداردهی اولیه

Solve > Initialize > Initialize…

در پنجره باز شده مقادیر فشار و سرعت را صفر داده و دکمه init  را کلیک کرده و پنجره را ببندید.

و) انیمیشن سازی

Solve > animate > Define…

در پنجره ی باز شده در قسمت Animation Sequences  عدد داخل کادر را با کمک کلیدهای جهت دار به عدد 1 تغییر دهید ، با این کار در قسمت Active Name ،گزینه ای فعال می گردد.

اکنون بر روی دکمه ی ...Define کلیک کنید.

در پنجره ی باز شده( پنجره ی Animation Sequence) گزینه یMetafile را فعال کنید. در قسمت Display Type  بسته به اینکه می خواهید انیمیشن کانتورها(Contours) ، بردارها(Vectors) یا مسیر ذرات(Pathlines) و... را ببینید یکی از این گزینه ها را انتخاب می کنید.(فرض کنید که گزینه ی Contours را انتخاب کرده باشیم)سپس در همان قسمتDisplay Type  گزینه ی Properties… را انتخاب کنید در پنجره ی باز شده(پنجره ی Contours) ابتدا گزینه ی Filled را تیک دار کنید ، سپس در قسمت Contours of می توانید تعیین کنید که از کانتورهای چه پارامتری از سیال(مثل فشار،سرعت، چگالی و...) می خواهید انیمیشن تهیه کنید،پس از انتخاب پارامتر مورد نظر گزینه ی Display را کلیک کرده ،در اینصورت پنجره ی گرافیکی ظاهر می شود که تا آخر برنامه این پنجره ی گرافیکی را نبندید.

حال پنجره ی مربوط به انتخاب کانتور(پنجره ی Contours) را ببندید و در پنجره ی Animation Sequence دکمه okرا بزنید و در پنجره ی Solution Animation  دکمه ی Ok  را بزنید.

و)حل مسئله

Solve > Iterate…

در پنجره ی Iterate و در قسمت Number of Iterations عدد 400 را وارد کرده و دکمه Iterate را بزنید تا فلوئنت شروع به حل مسئله و ساخت انیمیشن نماید.شما می توانید در حین حل ،چگونگی ساخت انیمیشن را در داخل پنجره ی گرافیکی بینید.

ن) استحصال انیمیشن از فلوئنت

Solve > animate > Playback…

در پنجره ی باز شده با کلیک بر دکمه های نمایشی می توانید انیمیشن متحرک را در همان پنجره ی گرافیکی به صورت پیوسته ببینید.

برای گرفتن فایل انیمیشنی ، باید در قسمت Write/Record Format گزینه ی MPEG را انتخاب کرده ، سپس دکمه Write را کلیک کنید به این ترتیب فایل انیمیشنی با پسوند .mpeg در همان پوشه ای که فایل اولیه ی square.msh را قرار داده اید ، قرار می گیرد.

 

+ نوشته شده در  یازدهم مهر 1390ساعت 13:37  توسط نصیری  | 

 RSS 

POWERED BY
BLOGFA.COM