مکانیک سیالات

در اختیار قرار دادن مطالب , لینکها و موارد مورد نیاز سیالات

سایت جدید

سلام

دوستان یه سایت جدید درست کردم که شما رو دعوت میکنم ازش دیدن کنید

www.say1.orq.ir

http://say20.orq.ir/

  
نویسنده : عمران عابدین زاده ; ساعت ۱:٤۱ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٦ اردیبهشت ۱۳۸٩
تگ ها :

شکافت هسته ای

در واکنشهای شکافت هسته‌ای مقادیر زیادی نیز انرژی آزاد می‌گردد (در حدود 200Mev)، اما مسئله مهمتر اینکه نتیجه شکستن هسته 235U ، آزادی دو نوترون است که می‌تواند دو هسته دیگر را شکسته و چهار نوترون را بوجود آورد. این چهار نوترون نیز چهار هسته 235U را می‌شکند. چهار هسته شکسته شده تولید هشت نوترون می‌کنند که قادر به شکستن همین تعداد هسته اورانیوم می‌باشند. سپس شکست هسته‌ای و آزاد شدن نوترونها بصورت زنجیروار به سرعت تکثیر و توسعه می‌یابد. در هر دوره تعداد نوترونها دو برابر می‌شود، در یک لحظه واکنش زنجیری خود بخودی شکست هسته‌ای شروع می‌گردد. در واکنشهای کنترل شده هسته‌ای تعداد شکست در واحد زمان و نیز مقدار انرژی بتدریج افزایش یافته و پس از رسیدن به مقداری دلخواه ثابت نگهداشته می‌شود.

انرژی شکافت هسته‌ای

کشف انرژی هسته‌ای در جریان جنگ جهانی دوم صورت گرفت و اکنون برای شبکه برق بسیاری از کشورها هزاران کیلو وات تهیه می کند (نیرو گاه هسته ای). بحران انرژی بر اثر بالارفتن قیمت نفت در سال 1973 استفاده از انرژی شکافت هسته‌ای بیشتر وارد صحنه کرد. در حال حاضر ممالک اروپایی انرژی هسته‌ای را تنها انرژی می‌داند. که می‌تواند در اکثر موارد جایگزین نفت شود. استفاده از انرژی شکافت هسته‌ای که بر روی یک ماده قابل احتراق کانی که بصورت محدود پایه گذاری می‌شود. برای سایر کشورها خطرات بسیار دارد در حال حاضر تولید الکتریسته با استفاده از شکافت هسته‌ای کنترل شده به میزان زیادی توسعه یافته و مورد قبول واقع شده است. تولید انرژی هسته‌ای در کشورهای توسعه یافته بخش مهمی از طرح انرژی ملی را تشکیل می‌دهد.

انرژی بستگی هسته‌ای

می‌توان تصور کرد که جرم هسته ، M ، با جمع کردن Z (تعداد پروتونها) ضربدر جرم پروتون و N تعداد نوترونها ضربدر جرم نوترون بدست می‌آید.


M = Z×Mp + N×Mn


از طرف دیگر M همیشه کمتر از مجموع جرمهای تشکیل دهنده‌های منزوی هسته است. این اختلاف به توسط فرمول انیشتین توضیح داده می‌شود که رابطه بین جرم و انرژی هم ارزی جرم و انرژی را برقرار می‌سازد. اگر یک دستگاه مادی دارای جرم باشد در این صورت دارای انرژی کلی E است. E = M C2 که در آن C سرعت نور در خلا و M جرم کل هسته مرکب از نوکلئونها و E مقدار انرژیی است که در اثر فروپاشی جرم M تولید می‌شود. بنابر این اصول انرژی هسته‌ای بر آزاد سازی انرژی پیوندی هسته استوار است. هر سیستمی که دارای انرژی پیوندی بیشتر باشد پایدار می‌باشد. در واقع جرم مفقود شده در واکنشهای هسته‌ای طبق فرمول E = M C2 به انرژی تبدیل می‌شود. پس انرژی بستگی اختلاف جرم هسته و جرم نوکلئونهای تشکیل دهنده آن است، که معرف کاری است که باید انجام شود تا نوکلئونها از هم جدا شوند.

مواد شکافتنی

مواد ناپایدار برای اینکه به پایداری برسند، انرژی گسیل می‌کنند تا به حالت پایدار برسد. معمولا عناصری شکافت پذیر هستند که جرم اتمی آنها بالای 150 باشد ،235U و 238U در معادن یافت می‌شود. 99.3 درصد اورانیوم معادن 238U می‌باشد.و تنها 7% آن 235U می‌باشد. از طرفی 235U با نوترونهای کند پیشرو واکنش نشان می‌دهد. 238Uتنها با نوترونهای تند کار می‌کند، البته خوب جواب نمی‌دهد. بنابر این در صنعت در نیروگاههای هسته‌ای 235U به عنوان سوخت محسوب می‌شود. ولی به دلایل اینکه در طبیعت کم یافت می‌شود. بایستی غنی سازی اورانیوم شود، یعنی اینکه از 7 درصد به 1 الی 3 درصد برسانند.

شکافت 235U

در این واکنش هسته‌ای وقتی نوترون کند بر روی 235U برخورد می کند به 236U تحریک شده تبدیل می‌شود. نهایتا تبدیل به باریوم و کریپتون و 3 تا نوترون تند و 177 Mev انرژی آزاد می‌شود. پس در واکنش اخیر به ازای هر نوکلئون حدود 1 Mev انرژی آزاد می‌شود. در واکنشهای شیمیایی مثل انفجار به ازای هر مولکول حدود 30 Mev انرژی ایجاد می‌شود. لازم به ذکر است در راکتورهای هسته‌ای که با نوترون کار می‌کند، طبق واکنشهای به عمل آمده 2 الی3 نوترون سریع تولید می‌شود. حتما این نوترونهای سریع باید کند شوند.

  
نویسنده : عمران عابدین زاده ; ساعت ۱۱:٠٥ ‎ق.ظ روز چهارشنبه ۱ اردیبهشت ۱۳۸٩
تگ ها :

سوخت هسته ای

پلوتونیوم یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی 92 و جرم اتمی 239 که اولین بار طی واکنش کنترل شده شکست هسته اورانیوم تهیه ‏گردید. کاربردهای انرژی هسته ای به وسیله بشر با اورانیوم 235 شروع شد. که مهمترین سوخت هسته ای بوده و هست.

سوخت هسته ای

اورانیوم:‏


اگر ایزوتوب اورانیوم 235 ( موجود در اورانیوم طبیعی ) قابل شکست نمی بود حتی با داشتن کوهی از اورانیوم طبیعی کسی ‏نمی توانست از انرژی نهانی آن استفاده نماید. این ایزوتوپ به وسیله نوترون هایی با هر مقدار انرژی به خوبی شکسته می شود.‏


فلز طبیعی اورانیوم محتوی مقادیر بسیار کمی از آن است. فقط 0.7 درصد باقیمانده درصد اورانیوم طبیعی شامل 99.3 ‏درصد اورانیوم 238 می باشد که فقط به وسیله نوترون های سریع شکسته می شود.‏


اورانیوم 238 به طور بسیار موثری نوترون های کند با انرژی یک تا ده الکترون ولت را جذب می کند.


سوخت هسته ای پلتونیوم:‏


اگر نوترون های پر انرزی حاصل از شکست اورانیوم 235 را به کمک کند کننده هایی از جمله گرافیت ، آب معمولی یا ‏آب سنگین یا مواد دیگر به این مقدار انرژی (1 تاev 10) کند کنیم، معجزه شروع می شود. هسته اورانیوم 238 چنین نوترون ‏های آهسته ای را جذب می کند. سپس تحریک و تجزیه شده و بالاخره به پلتیونیوم با نیم عمر 24.4 سال تبدیل می شود.


نکته قابل توجه این که اورانیوم 235 هم به وسیله نوترون های سریع و هم آهسته شکسته می شود. بدین ترتیب در حین ‏مصرف اورانیوم 235 در راکتور ، مقدار معینی اورانیوم 238 (غیر قابل شکست در عمل ) به پلتونیوم 239 ( قابل شکست ) ‏تبد یل می شود.


در روش فوق در طی مصرف تدریجی اورانیوم 235 (0.7 درصد) و پلتونیوم 239 که به طور غیر راکتور هسته ای ، ‏تبدیل مقدار قابل ملاحظه ای از اورانیوم 238 طبیعی به سوخت هسته ای مناسب ممکن می گردد.‏


پلتونیوم 238 خالص یک سم قوی است و به سادگی در هوا آتش می گیرد و در حین تجزیه ذرات آلفایی با انرژی حدود Mev‏ 5 آزاد می کند. ‏


ورود پلتونیوم بویژه در ارگانیسوم انسان یا حیوان خطرناک می باشد. زیرا نمی تواند به وسیله اعمال طبیعی از بدن خارج ‏شود. پلتونیوم در بدن ، به طور شدیدی اشعه گاما ساطع کرده و باعث بیماری های تشعشعی حاد و یا حتی مرگ می شود. ‏



در راکتور هسته ای از این مواد جهت تامین انرژی گداخت هسته ای وشکافت هسته های سنگین استفاده می شود.‏


در نیروگاه هسته ای جهت تولید انرژی هسته ای و راه اندازی ژنراتورها ، موتورها و دیناموها به کار برده می شود.‏


در صنایع نظامی کاربرد وسیعی داشته و در ساخت مهمات و سلاحهای پرقدرت از جمله انواع چاشنی ها ، راکت ها ، نارنجک ها ، ‏زیر دریایی های هسته ای ، سفینه های فضایی ، موشکهای دور برد و بمب های هسته ای استفاده فراوان می شود.

کاربردهای سوخت هسته ای:

  
نویسنده : عمران عابدین زاده ; ساعت ۱۱:٠۱ ‎ق.ظ روز چهارشنبه ۱ اردیبهشت ۱۳۸٩
تگ ها :

نیروگاه حرارتی

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 می‌گردد

  
نویسنده : عمران عابدین زاده ; ساعت ۱٠:٥۸ ‎ق.ظ روز چهارشنبه ۱ اردیبهشت ۱۳۸٩
تگ ها :

استفاده از تکنیک تزریق آب در خودروهای مسابقه ای

استفاده از تکنیک تزریق آب در خودروهای مسابقه ای

تزریق آب یا Water–Injection فن آوری جدیدی نیست. این تکنیک سالها در هواپیماهای جنگی استفاده می‌شده، اما به مرور زمان در ساختار خودروهای مسابقه‌ای یا Turbocharger راه یافته است.

همانطور که می‌دانیم جهت افزایش قدرت، در موتورهای Turbocharger هوا با فشار بالا به مانیفولد تزریق می‌شود و متناسبا" سوخت نیز افزایش یافته و موتور با قدرت بیشتری کار می‌کند. هرچه هوا با تقویت بالاتری وارد مانیفولد شود دمای هوای ورودی بالاتر رفته و بنابراین دمای محفظه احتراق افزایش می‌یابد که این مطلب سبب می‌شود که سوخت دچار خود- احتراقی ‌شده و موتور به ضربه (Detonation) بیفتد. جهت جلوگیری ازاین مشکل دو کار می‌توان انجام داد؛ یا از یک سوخت با اکتان بالا استفاده کرد و یا آنکه زاویه آوانس را کاهش داد که راه حل دوم خود موجب کاهش توان موتور می‌گردد. بنابراین مجبوریم، اکتان سوخت را بالا ببریم. تزریق آب در مانیفولد سبب می‌شود که دمای محفظه احتراق به میزان  65 درجه سانتیگراد کاهش یافته و احتمال خود احتراقی نیز پایین بیاید. بنابراین تزریق آب به طور غیر مستقیم و به واسطه امکان افزایش زاویه آوانس مناسب قدرت موتور را افزایش میدهد.

شرکت Aquamist در انگلستان تجهیزات لازم جهت Water–Injection را برای خودروهای مسابقه‌ای ساخته و می‌فروشد. لازم به ذکر است که انژکتور آب در این سیستمها قبل از دریچه گاز نصب می‌شود تا در سرعت و بار کم، آب خارج شده از انژکتور وارد مانیفولد نشود و در حالت F.T.  هم که دریچه گاز کاملا" باز است. ضمنا" استفاده از این تکینک سبب افزایش اندکی آلودگی(CO و HC) در موتور می‌شود که در خودروهای مسابقه‌ای قابل اغماض است.

در این صفحه می توانید تجربیات شخصی آقای دنیس را درباره پیاده کردن سیستم تزریق آب روی خودرو  Celica 4WD ST185 مطالعه کنید.

  
نویسنده : عمران عابدین زاده ; ساعت ۱٢:٠٧ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢ اسفند ۱۳۸۸
تگ ها : water-injection ، جت آب

سوخت هیدروژن

امروزه گاز هیدروژن برای استفاده در موتورهای احتراقی و وسایل نقلیه الکتریکی باتریدار مورد بررسی قرار گرفته است. هیدروژن در دما و فشار طبیعی، یک گاز است و به این علت، انتقال و ذخیره آن از سوخت های مایع دیگر، دشوارتر است. سامانه ‌هایی که برای ذخیره هیدروژن توسعه یافته‌اند، عبارتند از:

هیدروژن فشرده، هیدروژن مایع و پیوند شیمیایی میان هیدروژن و یک ماده ذخیره (برای مثال، هیدرید فلزات).

با این که تاکنون هیچ سامانه حمل و نقل و توزیع مناسبی برای هیدروژن وجود نداشته، اما توانایی تولید این سوخت از مجموعه متنوعی از منابع و خصوصیت پاک سوز بودن آن، هیدروژن را به سوخت جانشین مناسبی تبدیل کرده است.
هیدروژن یکی از ساده‌ترین و سبک‌ترین سوخت های گازی است که در فشار اتمسفری و دمای جوی حالت گاز دارد. سوخت هیدروژن همان گاز خالص هیدروژن نیست، بلکه مقدار کمی اکسیژن و دیگر مواد را نیز با خود دارد. منابع تولید سوخت هیدروژن شامل گاز طبیعی ، زغال سنگ ، بنزین و الکل متیلیک هستند. فرآیند فتوسنتز در باکتری ها یا جلبک ها و یا شکافتن آب به دو عنصر هیدروژن و اکسیژن به کمک جریان الکتریسیته یا نور مستقیم خورشید از آب، روش های دیگری برای تولید هیدروژن هستند.

در صنعت و آزمایشگاه های شیمی، تولید هیدروژن به طور معمول با استفاده از دو روش شدنی است:

 1- الکترولیز

 2- تولید گاز مصنوعی از بازسازی بخار یا اکسیداسیون ناقص

 در روش الکترولیز با استفاده از انرژی الکتریکی، مولکول‌های آب به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌شوند. انرژی الکتریکی را می‌توان از هر منبع تولید الکتریسیته که شامل سوخت های تجدید پذیر نیز می‌شوند، به دست آورد. وزارت نیروی آمریکا به این نتیجه رسیده است که استفاده از روش الکترولیز برای تولید مقادیر زیاد هیدروژن در آینده مناسب نخواهد بود.
روش دیگر برای تولید گاز مصنوعی، بازسازی بخار گاز طبیعی است. در این روش، می‌توان از هیدروکربن‌های دیگر نیز به عنوان ذخایر تامین مواد استفاده کرد. برای نمونه، می‌توان زغال سنگ و دیگر مواد آلی (بیوماس) را به حالت گازی درآورد و آن را در فرآیند بازسازی بخار برای تولید هیدروژن به کار برد. از طرفی چون هیدروکربن های فسیلی محدود و رو به اتمام هستند، پس بهتر است دید خود را به سمت استفاده از منابع تجدید شونده معطوف کنیم.
گاز هیدروژن می تواند هم از منابع اولیه تجدید پذیر و هم از منابع تجدید ناپذیر تولید شود. امروزه تولید گاز هیدروژن از منابع تجدید پذیر به سرعت مراحل توسعه و رشد خود را می پیماید. این در حالی است که تولید گاز هیدروژن از منابع تجدید ناپذیر به ویژه منابع فسیلی به علت محدود بودن این منابع روز به روز کاهش می یابد.

گاز هیدروژن در اثر واکنش های تخمیری میکروارگانیسم های زنده، به ویژه باکتری ها و مخمرها روی بیوماس، تولید می
شود. بیوماس از منابع اولیه تجدید پذیر است که از موادی مانند علوفه، ضایعات گیاهان و فضولات حیوانات به دست می آید. در روند تولید گاز هیدروژن، باکتری های بی هوازی با استفاده از پدیده تخمیر، مواد آلی و آب را به گاز هیدروژن تبدیل می کنند.

برای تولید هیدروژن به وسیله باکتری ها دو نوع تخمیر وجود دارد: یک نوع تخمیر نوری است که در آن به منبع نور نیاز است و نوع دیگر، تخمیر در تاریکی است که نیازی به نور ندارد. در این واکنش ها منابع کربنی زیادی استفاده می شود که همگی از بیوماس تامین می شوند.

در طبیعت میکروارگانیسم های بی هوازی در غیاب اکسیژن و با استفاده از پدیده تخمیر، گاز هیدروژن تولید می کنند، ولی مقدار این گاز از نظر کمی پایین است و از نظر اقتصادی برای مصارف صنعتی و خانگی و ... قابل توجیه نیست؛ از این رو باید با استفاده از روش هایی، بازده تولید گاز هیدروژن را افزایش داد. یکی از روش هایی که می توان بازده تولید گاز هیدروژن را بالا برد، تغییرات ژنتیک در ژنوم این باکتری ها با استفاده از روش های مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی است. روش دیگر، استفاده از ترکیبی از باکتری های هوازی و بی هوازی در کنار هم است. در این روش چون باکتری های بی هوازی در فرآیند تخمیر تولید اسید های آلی می کنند، رفته رفته محیط واکنش اسیدی می شود و
PH پایین می آید؛ از این رو تولید هیدروژن کاهش می یابد. ولی هنگامی که باکتری های هوازی در محیط باشند، از اسید های آلی استفاده و آنها از محیط خارج می کنند؛ در نتیجه راندمان تولید گاز هیدروژن بالا می رود.

تحقیق و توسعه

وزارت نیروی آمریکا برای توسعه استفاده از هیدروژن دو برنامه اصلی را دنبال می‌کند که یکی برنامه هیدروژن وزارت نیرو و دیگری شبکه اطلاعاتی تکنولوژی‌های هیدروژن است. هیدروژن، سومین انرژی فراوان بر روی سطح زمین است. همان طور که به صورت ابتدایی در آب و ترکیبات آلی یافت می شود. هیدروژن از هیدروکربن ها یا آب به دست می آید و هنگامی که به عنوان سوخت مصرف می شود، یا برای تولید الکتریسیته از آن استفاده می شود و یا با ترکیب مجدد با اکسیژن تولید آب می کند. از این رو و با توجه به قابلیت بالای تولید انرژی در این سوخت اخیراً تلاش های زیادی برای جانشین کردن این سوخت صورت می گیرد.

مسائل ایمنی

هیدروژن از دیدگاه ایمنی نیز مطمئن و مطلوب است و برای حمل ونقل ، نگهداری و استفاده، خطرناک تر از سوخت های رایج دیگر نیست. به هر صورت مسائل ایمنی همچنان به عنوان یکی از اساسی‌ترین مقوله ها در استفاده از انرژی هیدروژن باقی می ماند.استانداردهای متداول دنیا امنیت استفاده از آن را با سختگیری در طراحی‌ و انجام آزمایش های متعدد فراهم می آورد. همچنین در حوزة نگهداری و حمل آن، استانداردهای بسیاری برای تمام تجهیزات مرتبط تدوین شده است.

اقتصاد هیدروژن

برای هیدروژن به عنوان یک سوخت، سیستم توزیعی مناسبی وجود ندارد. با این که معمولاً انتقال از طریق خط لوله با صرفه‌ترین راه انتقال سوخت‌های گازی است، اما در حال حاضر سیستم خط لوله مناسبی موجود نیست. انتقال هیدروژن به طور خاص از طریق مخزن و تانکرهای گاز صورت می‌گیرد. استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت به یک زیر ساختار برای حمل ونقل و نگهداری و با توجه به مسائل ایمنی و اقتصادی نیاز دارد.
دیدگاه ایجاد یک زیر ساختار که هیدروژن را به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار می‌دهد، مفهوم اقتصادی بودن این طرح را پدید آورده که بهترین راه جهت ایجاد تقاضای بیشتر برای تولید و مصرف این انرژی است، زیرا منابع تولید هیدروژن بسیار ارزان و دردسترس هستند. هیدروژن قابلیت بالایی برای تولید انرژی دارد و میزان آلودگی ناشی از مصرف این سوخت در محیط زیست بسیار کم است. این سوخت به عنوان منبعی تجدیدپذیر، پاک و فراوان تر از سوخت فسیلی می تواند کاربرد زیادی برای نیروگاه ها و بخش حمل و نقل داشته باشد
  
نویسنده : عمران عابدین زاده ; ساعت ۱٢:٠٤ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢ اسفند ۱۳۸۸

معرفی رشته مکانیک

 معرفی گرایشهای مختلف مهندسی مکانیک  

 

 

الف – گرایش مکانیک در طراحی جامدات
هدف تربیت آزمایشگاهی متخصصانی است که بتوانند در مراکز تولید و کارخانه‌ها اجزاء و مکانیزم ماشین‌آلات مختلف را طراحی کنند. دروس این دوره شامل دروس نظری، آزمایشگاهی، کارگاه و پروژه و کارآموزی است. فارغ‌التحصیلان می‌توانند در کارخانجات مختلف نظیر خودروسازی ، صنایع نفت، ذوب فلزات و صنایع غذایی و غیره مشغول شوند و برای این دوره امکان ادامه تحصیل تا سطح کارشناسی ارشد و دکتری در داخل یا خارج از کشور وجود دارد. موفقیت داوطلبان به آگاهی آنها در دروس جبر و مثلثات، هندسه ، فیزیک و مکانیک همچنین آشنایی و تسلط آنان به زبان خارجی بستگی فراوان دارد. از جمله دروس این دوره می‌توان دروس مقاومت مصالح، طراحی و دینامیک را نام برد. در این رشته زمینه اشتغال و بازارکار خوب وجود دارد و مطالب ارائه شده در طول تحصیل برای دانشجویان محسوس و قابل لمس است.

ب – گرایش مکانیک در حرارت و سیالات
این رشته در به کاربردن علوم و تکنولوژی مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سیستمهایی که اساس کار آنها مبتنی بر تبدیل انرژی ، انتقال حرارت و جرم است به متخصصان کارآیی لازم را می‌دهد و آنها را جهت فعالیت در صنایع مختلف مکانیک در رشته حرارت و سیالات (نظیر مولدهای حرارتی، انتقال سیال نیروگاههای آبی، موتورهای احتراقی و ... ) آماده می‌سازد. فارغ‌التحصیلان این دوره قادر به طراحی و محاسبه اجزا و سیستمها در بخشهای عمده‌ای از صنایع نظیر صنایع خودروسازی ، نیروگاههای حرارتی و آبی، صنایع غذایی، نفت، ذوب فلزات و غیره هستند.
فارغ‌التحصیلان این دوره می‌توانند تا مقطع کارشناسی ارشد و دکتری در داخل یا خارج از کشور ادامه تحصیل دهند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی و فیزیک تسلط داشته و با یک زبان خارجی آشنا باشند. دروس این رشته شامل مطالبی در زمینه‌های حرارت و سیالات ، می‌باشد.

ج - گرایش ساخت و تولید
هدف تربیت کارشناسانی است که با به کاربردن تکنولوژی مربوط به ابزارسازی، ریخته‌گری ، جوشکاری، فرم دادن فلزات ، طرح کارگاه یا کارخانه‌های تولیدی آماده کار در زمینه ساخت و تولید ماشین‌آلات صنایع (کشاورزی ، نظامی، ماشین‌سازی، ابزارسازی ، خودروسازی و ... ) باشند. فارغ‌التحصیلان این دوره قادر خواهند بود در صنایعی مانند ماشین‌سازی، ابزارسازی، خودروسازی ، صنایع کشاورزی، صنایع هوایی و تسلیحاتی به ساخت و تولیدی ماشین‌آلات، طراحی کارگاه و یا کارخانه تولیدی بپردازند و نظارت و بهره‌برداری و اجرای صحیح طرحها را عهده‌دار شوند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی، فیزیک و مکانیک از آگاهی کافی برخوردار باشند. دروس این دروه شامل مطالبی در مورد نحوه تولید، طراحی قالبهای پرس، طراحی قید و بندها، کار و برنامه‌ریزی با ماشینهای اتوماتیک، اصول کلی و نحوه کار با ماشینهای دستی و تعمیر و نصب تمام سرویسهای صنعتی می باشد و درصد نسبتا بالایی از آنها به صورت عملی ارائه می‌گردد. داوطلب باید سالم باشد تا بتواند کارهای کارگاهی را به خوبی انجام دهد و استعداد کارهای فنی را داشته باشد. با توجه به خودکفایی صنایع کشور این رشته دارای بازار کار خوبی است.

دکتر آریا الستی استاد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف در معرفی این علم می‌گوید:
«علم مکانیک به تحلیل حرکت و عوامل ایجاد کننده حرکت مانند نیروها و گشتاورها و شکل حرکت می‌پردازد. اما مهندسی مکانیک تا حدودی با علم مکانیک تفاوت دارد چرا که یک مهندس مکانیک علاوه بر علم مکانیک باید بسیاری از علوم دیگر را یاد گرفته و بعضی از هنرها را نیز کسب کند. شاید بتوان گفت که رشته مهندسی مکانیک ، رشته تحلیل و طراحی سیستم‌های دینامیکی و استاتیکی است.»

دکتر محمد دورعلی یکی دیگر از اساتید مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف نیز در معرفی این رشته می‌گوید:
«رشته مهندسی مکانیک را شاید بتوان از نقطه‌نظر تنوع موضوعات تحت پوشش، جامع‌ترین رشته مهندسی به شمار آورد. چون رشته مهندسی مکانیک در برگیرنده تمامی علوم و فنونی است که با تولید ، تبدیل و استفاده از انرژی، ایجاد و تبدیل حرکت و انجام کار، تولید و ساخت قطعات و ماشین‌آلات و به کارگیری مواد مختلف در ساخت آنها و همچنین طراحی و کنترل سیستم‌های مکانیکی، حرارتی و سیالاتی مرتبط می‌باشد.
به عبارت دیگر محاسبات فنی، مدلسازی و شبیه‌سازی ، طراحی و تهیه نقشه‌ها ، تدوین روش ساخت ، تولید و آزمایش تمامی ماشین‌آلات و تاسیسات موجود در دنیا ، با تکیه بر توانایی‌های مهندسان مکانیک انجام می‌گیرد.»

آینده شغلی ، بازارکار، درآمد:
در حال حاضر دانشجوی توانمند مهندسی مکانیک پس از فارغ‌التحصیلی مشکل کاریابی ندارد چرا که به گفته دکتر دورعلی توسعه سخت‌افزاری و رشد مسایل مهندسی ، گرایش به سمت تولید داخل و ایجاد تکنولوژی تولید تجهیزات و وسایل در داخل کشور و روی آوردن به خدمات مهندسی در داخل کشور به علت محدودیت‌های ارزی و کاهش درآمدهای نفتی، باعث رشد چشمگیر بازارکار مهندسان مکانیک در ایران شده است.
دکتر دورعلی در ادامه می‌گوید:
«یک مهندس مکانیک در حال حاضر در زمینه‌های مختلفی فعالیت می‌کند که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

طراحی و ساخت تمامی ماشین‌آلات و قطعات آنها، اعم از ماشین‌آلات تولیدی تمامی صنایع، لوازم خانگی و تجهیزات پزشکی.

- طراحی و ساخت تجهیزات مکانیکی نیروگاههای فسیلی، اتمی ، خورشیدی ، بادی و آبی.

- طراحی و ساخت تجهیزات و سیستم‌های انتقال و تصفیه آب، سیستم‌های مکانیکی و کنترلی پالایشگاهها و کارخانجات شیمیایی.

- طراحی و ساخت تاسیسات حرارتی و برودتی ساختمانها و اماکن، بالابرها و آسانسورها و سیستم‌های حمل و نقل.

- ساخت ماشین‌آلات تغلیظ و بازیافت مواد مثل کارخانجات قند، کاغذسازی ، سیمان ، نساجی ، نمک و کنسانتره .

- طراحی و ساخت وسایل و تجهیزات حمل و نقل زمینی، دریایی و هوایی.

- ساخت تجهیزات دفاعی مانند تانک، راکت، اژدر و پلهای متحرک

- ساخت روبات‌ها ، بازوهای مکانیکی و سیستم‌های تولید.

در ضمن یک مهندس مکانیک می‌تواند به عنوان کارشناس و مشاور فنی در بانک‌ها ، شرکت‌های سرمایه‌گذاری و بیمه و شرکت‌های بازرسی و نظارت امور بین‌المللی فعالیت بکند.»

وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر:
امکان ادامه تحصیل در مقاطع کارشناسی ارشد و دکترای تخصصی میسر می‌باشد. در دوره کارشناسی ارشد 32 واحد و در دوره دکترا 48 واحد درسی ارایه می‌گردد.

رشته‌های مشابه و نزدیک به این رشته :
رشته مهندسی مکانیک به عنوان جامع‌ترین رشته مهندسی دارای دروس مشترک با اغلب رشته‌های مهندسی دیگر نظیر مهندسی دریا ، مهندسی شیمی، مهندسی هوا فضا و ... می‌باشد.

نکات تکمیلی :
رشته مهندسی مکانیک دارای واحدهایی ملموس و کاربردی است ولی داشتن شناخت کافی نسبت به این رشته قبل از انتخاب آن ضروری است. اغلب واحدهای این رشته دارای ریاضیات دیفرانسیلی پیچیده و تجسم فیزیکی هستند که منجر به سخت‌شدن این واحدها می‌شوند. ضمنا واحدهای کارگاهی و فعالیت در واحدهای تولیدی نیز از ویژگی‌های این رشته می‌باشد که داوطلبان آن را با محیطهای صنعتی آشنا کرده و پیوند می‌زند.

 

  
نویسنده : عمران عابدین زاده ; ساعت ۱٢:٠٢ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢ اسفند ۱۳۸۸

ارشد مکانیک

مهندسی مکانیک

(کد: 105)

مهندسی مکانیک در مقطع کارشناسی ارشد به شش گرایش کلی تقسیم می‌شود:

1- طراحی کاربردی

2- تبدیل انرژی

3- ساخت و تولید

4- هوافضا

5- خودرو (سیستم محرکه خودرو - طراحی سیستم‌های تعلیق، ترمز، فرمان - سازه و بدنه خودرو)

6- مهندسی پزشکی (بیومکانیک).

در گرایش طراحی کاربردی، ساخت و تولید و گرایش‌‌های سازه‌ بدنه و سیستم تعلیق (این دو گرایش زیر مجموعه خودرو می‌باشد) مباحثی از قبیل مقاومت مصالح، الاستیسیته و پلاستیسیته، مواد مرکب، کنترل پیشرفته، دینامیک و ارتعاشات  پیشرفته، روش‌‌های المان‌‌هان محدود مطرح می‌باشد.

در گرایش تبدیل انرژی، هوافضا (گرایش‌‌های آیرودینامیک و جلو برنده و قوای محرکه که یکی از گرایش‌‌های خودرو می‌باشد) مباحثی از قبیل مکانیک سیالات پیشرفته، انتقال حرارت هدایت پیشرفته، انتقال حرارت جابجایی پیشرفته، تشعشع پیشرفته، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، موتورهای احتراق داخلی پیشرفته، آیرودینامیک مادون صوت و مافوق صوت، لایه مرزی، توربولانس و هیدروآیرودینامیک مطرح می‌شود.

با توجه به اینکه دورة کارشناسی ارشد معمولاً شامل 24 واحد درسی، 2 واحد سمینار و 6 واحد پایان‌نامه می‌باشد، لازم است در گرایشی که انتخاب می‌کنید دقت لازم را نسبت به میزان علاقة خود داشته باشید. اغلب دانشجویانی که پایة تئوری خوبی ندارند در ارائه یک پایان نامة خوب دچار مشکل می‌شوند. از اینرو توجه داشته باشید که انتخاب گرایش‌‌ها بر اساس علاقه و توانایی‌‌هایتان باشد.

به طور کلی دانشگاه‌‌های تهران با توجه به وجود امکانات نسبتاً خوب برای ادامة تحصیل در دوره‌های کارشناسی ارشد و دکتری پیشنهاد می‌شوند و در شهرستان‌‌ها نیز دانشگاه‌‌های صنعتی اصفهان‎، تبریز و شیراز در اولویت هستند. سه دانشگاه صنعتی شریف، علم و صنعت و خواجه‌ نصیر گرایش خودرو این گرایش‌‌ها را دارد و تنها دانشکده خودرو در دانشگاه علم و صنعت می‌باشد.

دانشگاه‌‌های صنعتی شریف-صنعتی امیرکبیر-تهران- علم و صنعت ایران-تربیت مدرس- خواجه نصیرالدین طوسی-  صنعتی اصفهان- تبریز- شیراز-  فردوسی مشهد- بوعلی سینا همدان- شهید چمران اهواز- سیستان و بلوچستان- ارومیه- کاشان- گیلان- مازندران - یزد-صنعتی مالک اشتر و امام حسین و ... برای مقاطع کارشناسی ارشد پذیرش دارند.

ظرفیت پذیرش در دانشگاه‌‌های دولتی حدود 1000 نفر و در دانشگاه آزاد حدود 200 نفر می‌باشد. تعداد شرکت‌کنندگان آزمون ورودی کارشناسی ارشد این رشته حدود 13000 نفر می‌باشد که طبق آمار حدود 10 درصد این داوطلبان پذیرش می‌شوند و حق ادامه تحصیل خواهند داشت.

مواد و ضرایب امتحانی

1- زبان عمومی و تخصصی

2- ریاضی

3- حرارت و سیالات (ترمودینامیک، مکانیک سیالات، انتقال حرارت)

4- جامدات (استاتیک، مقاومت مصالح، طراحی اجزاء)

5- دینامیک و ارتعاشات (دینامیک، ارتعاشات، دینامیک ماشین، کنترل)

6- ساخت و تولید (ماشین‌ ابزار، قالب پرس، علم مواد، ماشین‌‌های کنترل عددی، اندازه‌گیری، تولید مخصوص، هیدرولیک و نیوماتیک، مدیریت تولید).

 

ضرایب به ترتیب مواد درسی:

1- ساخت تولید (1، 2، 1، 2، 1، 4)

2- طراحی کاربردی (1، 2، 2، 3، 2، 0)

3- تبدیل انرژی (1، 2، 3، 2، 2، 0)

4- مهندسی پزشکی- بیومکانیک (3، 4، 3، 4، 3، 3)

5- سیستم محرکه خودرو (2، 3، 3، 3، 2، 0)

6- طراحی سیستم‌‌های تعلیق، ترمز و فرمان (2، 3، 1، 3، 4، 0)

7- سازه بدنه خودرو (2، 3، 2، 4، 3، 0)

 

جدول گرایش‌ها وضرایب رشته مهندسی مکانیک

 

ردیف

ضرایب دروس

 

 

گرایش

زبان عمومی و تخصصی

ریاضیات

ترمودینامیک

مکانیک سیالات

انتقال حرارت

استاتیک

مقاومت مصالح

طراحی اجزا

دینامیک

ارتعاشات

کنترل

دینامیک ماشین

ساخت و تولید

1

طراحی کاربردی

1

2

2

2

2

3

3

3

2

2

2

2

0

2

تبدیل انرژی

1

2

3

3

3

2

2

2

2

2

2

2

0

3

ساخت و تولید

1

2

1

1

1

2

2

2

1

1

1

1

4

4

بیومکانیک

3

4

3

3

3

4

4

4

3

3

3

3

3

5

محرکه خودرو

2

3

3

3

3

3

3

3

2

2

2

2

0

6

ترمز و فرمان

2

3

1

1

1

3

3

3

4

4

4

4

0

7

سازه و بدنه خودرو

2

3

2

2

2

4

4

4

4

3

3

3

0

 

ظرفیت پذیرش دانشگاه‌های دولتی شبانه و روزانه تحصیلات تکمیلی دوره کارشناسی ارشد ناپیوسته

 

ردیف

گرایش

روزانه

شبانه

تهران

شهرستان

کل

تهران

شهرستان

کل

1

ساخت و تولید

59

31

90

23

20

43

2

طراحی کاربردی

136

130

266

48

80

128

3

تبدیل انرژی

132

143

275

54

82

136

4

بیومکانیک

25

5

30

9

-

9

5

محرکه خودرو

11

10

21

8

3

11

6

ترمز و فرمان

12

-

12

7

-

7

7

سازه و بدنه خودرو

12

-

12

7

-

7

 

جمع کل

387

319

706

156

185

341

 


منابع مطالعاتی

 

زبان: متون تخصصی مکانیک

زبان عمومی:    1- گرامر  زبان عمومی کلیه رشته‌های کارشناسی ارشد، تألیف وحید عسگری، انتشارات: کانون فرهنگی آموزش.  2- لغت: 504 absolutely essntial words , TOFEL flash (vocabulary)      3- درک مطلب : TOFEL flash (Reading)   ،-زبان انگلیسی عمومی 2(درک مطلب)، انتشارات کانون فرهنگی آموزش

ریاضیات:

ریاضی 1: آزمون‌‌های ریاضی کارشناسی ارشد:  مؤلف: دکتر نیکوکار

ریاضی 2: مؤلف: مهندس حسین سرمدی ـ شرکت تعاونی سازمان سنجش آموزش کشور

ریاضی مهندسی: یوسف کریمی، انتشارات کانون فرهنگی آموزش

معادلات دیفرانسیل: 1: مؤلف: دکتر نیکوکار

ترمودینامیک: ون وایلن، سنجل

مکانیک سیالات: وایت، فاکس، شیمز، استریتر

انتقال حرارت: اینکرپرا، هولمن

مقاومت مصالح: بیرجانسون

استاتیک: مریام، بیر جانسون، شیمز

طراحی اجزاء: شیگلی، اسپاتس

دینامیک : مریام، نیکخواه بهرامی

ارتعاشات : تامسون

دینامیک ماشین : مارتین، پازوکی

کنترل : اوگاتا، بن‌جامینکو

 

  
نویسنده : عمران عابدین زاده ; ساعت ٩:۱٩ ‎ق.ظ روز سه‌شنبه ۱ دی ۱۳۸۸
تگ ها :

pdf dinamic 5&6

سلام

دوستان من کتاب حل تمرین دینامیک ویرایش ششم و پنجم رو دارم

دوستان توی دانشگاه ازاد مشهد میتونن این مجموعه 250MBرو از انتشارات دانشکده مهندسی تهیه کنن

ادرس دانلود رو توی یک لینک میزارم

در ضمن نرم افزار MD Solid رو هم دارم که واسه حل مساعل مقاومت مصالح خوبه

و کتاب طراحی اجزا : ارتعاشات: مقاومت مصالح 1 :و..... رو  به صورت PDF دارم

در صورت نیاز یک Email به من بزنید تا براتون ارسال کنم

  
نویسنده : عمران عابدین زاده ; ساعت ٩:۳٢ ‎ق.ظ روز سه‌شنبه ۳ آذر ۱۳۸۸
تگ ها :