فرایند طراحی تأسیسات مکانیکی قسمت دوم


ملاحظات مربوط به معماري

طرح استفاده شده براي سيستم تهويه مطبوع ساختمان، بخش معماري و طرح داخلي ساختمان را تحت تأثير قرار مي دهد. معمار بايد از ابتداي پروژه با تمام مشاوران هماهنگي و هم فكري كند تا فضاي لازم را به تجهيزات تهويه مطبوع اختصاص دهد. طرح سيستم مكانيكي بايد با نقشه هاي سازه ومعماري ادغام ومقايسه شود و هم زمان وهماهنگ با هم پيش روند.

فضاهايي مانند اتاق خواب ها و سالن هاي كنفرانس كه نياز به سكوت بيشتري دارند بايد تا حد امكان در جهت عمودي و افقي از تجهيزات پر سروصداي تهويه مطبوع به دور باشند.

موضوعات مربوط به طراحي داخلي مانند اينكه آيا دفاتر كار از نوع باز با مبلمان متناسب به خود هستند يا از نوع دفاتر كار خصوصي و پوشيده تأثير فراواني بر سيستم مكانيكي دارد، بنابراين مهندس تأسيسات بايد قبلاً در فرآيند طراحي مكانيكي د رجريان اين موضوعات قرار داده شود.




مهندس تأسيسات مكانيكي تصميم مي گيرد كه در يك ساختمان بزرگ از چه سيستم تهويه مطبوعي استفاده شود. مهندس تأسيسات مكانيكي سيستم تهويه مطبوع را بر اساس عوامل زير انتخاب مي كند: هزينه هاي اوليه و هزينه هاي جاري، تناسب با نوع كاربري ساختمان، وجود فضاي كافي براي تجهيزات مورد نياز در فضا، ملزومات تعمير و نگهداري وقابليت اطمينان (reliability) تجهيزات و سادگي كنترل سيستم. معمار بايد با مهندس تأسيسات ارتباط بر قرار كرده و طرح هاي خود را هماهنگ و سازگار نموده و در مورد عواملي كه طراحي داخلي يا بخش معماري ساختمان را تحت تأثير قرار مي دهند از او سؤال كند.

معمار و مهندس تأسيسات بايد با هم مواردي مانند مقدار و نوع عايق ها و سايبان ها كه ساختمان را از ورود حرارت ناشي از نور خورشيد حفظ مي كنند مورد ارزيابي قرار دهند. چرا كه اين عوامل بر اندازه تجهيزات مكانيكي و در نتيجه ميزان مصرف سوخت تأثير مي گذارند. ممكن است معمار اجزاي طراحي را به گونه اي تغيير داده و انتخاب كند كه هزينه هاي عملكرد سيستم و اندازه و هزينه اوليه مورد نياز براي تجهيزات تهويه مطبوع را كاهش دهد، اما در عين حال باعث افزايش هزينه اوليه ساختمان گردد. استفاده از تحليل هزينه ها ما را در رسيدن به تعادل بهينه بين روش هاي غير فعال (passive) كه در طراحي معماري ساختمان در نظر گرفته مي شوند و روش هاي فعال (سيستم مكانيكي) كمك مي كند.

قبل از انجام پروژه معمار بايد از تعداد، محل و اندازه موتورخانه ها ياايستگاه هاي مركزي تهويه مطبوع آگاهي داشته باشد و مطمئن شود كه اين مكان ها در نزديكي ساختمان هايي كه بايد تهويه شوند قرار دارند و به اندازه كافي به هواي تازه بيرون دسترسي دارند. در اطراف تجهيزات بايد فضاي لازم براي دسترسي در طول عملكرد عادي، بازرسي، نگه داري و تعميرات روتين در نظر گرفته شود. بايد تمهيدات لازم براي تعويض اجزاي اصلي (مانند بويلر و چيلر) در نظر گرفته شود به نحوي كه اين تجهيزات بدون آسيب زدن به ساختمان از محل خارج شده و تعويض شوند. ممكن است به فضايي براي دودكش ها، فضاهاي دسترسي براي تحويل سوخت و اتاقي براي مخازن ذخيره سوخت نياز داشته باشيم. ملاحظات و ملزومات سيستم تهويه مطبوع مي تواند بر روي نقشه جانمايي فضاها، ارتفاع سقف و ديگر موضوعات طرح داخلي تأثيرات اساسي داشته باشد، بنابراين هم فكري و مشورت در اين زمينه ها قبل از انجام پروژه مي تواند ايده خوبي باشد.




موتورخانه ها اغلب 5 تا 10 درصد از سطح ناخالص زير بناي ساختمان را به خود اختصاص مي دهند. اتاق هاي كوره ها و بويلر ها، اتاق فن ها و اتاق تبريد ممكن است به صورت مجزا يا يكپارچه باشند. در موتورخانه ها بايد عرض كافي براي تعويض تجهيزات داشته باشدو همچنين اين درها بايد بر روي خود داراي منافذ و دريچه هايي باشند تا هواي تازه بيرون بتواند به اندازه كافي وارد فضا شود. اندازه محل و سروصداي موتورخانه ها مي تواند ملاحظات مهمي براي طراحي داخلي باشد. محل و اندازه لوله ها و كانال كشي ها مشخص خواهد كرد كه در چه محلي بايد داكت عمودي براي عبور دسته لوله ها و كانال هاي بين طبقات تعبيه شود. كانلا كشي ها، خصوصاً قسمت هايي كه كانال ها به هم يا به دستگاه ها متصل مي شوند، لازم است براي انجام نگه داري و تعميرات فضاي كافي داشته باشند. سقف هاي كاذبي كه داراي شبكه هاي آويخته هستند به راحتي امكان دسترسي به كانال ها را فراهم مي كنند. سقف هاي ساخته شده از صفحات پيش ساخته گچي بايد براي دسترسي به محل هاي خاص دريچه هايي داشته باشند. براي مثال اين دريچه ها بايد براي همه دمپر هاي آتش كه در كانال ها تعبيه شده اند وجود داشته باشند. ممكن است با تغييرات جزئي در نقشه طبقات لازم باشد كه نقشه مكانيكي مربوط نيز براي سازگاري تغيير كند بايد سعي شود كه اين تغييرات قبل از انجام پروژه و بررسي نقشه ها انجام شود.

در بخش هاي مسكوني ساختمان، بر روي ديوار هاي خارجي بايد فضايي به دستگاه هاي تحويل حرارت يا سرما (مانند دريچه ها و ديفيوزرها) اختصاص داده شود. بايد شكل و محل قرار گرفتن اين وسايل با طراحي داخلي ساختمان مطابقت داده شود. از تداخل بين چيدمان مبلمان و تجهيزات داخلي و محل نصب دريچه هاي هوا با دستگاه هاي تهويه ديواري جلوگيري شود. محل قرار گرفتن ترموستات ها توسط مهندس تأسيسات تعيين مي شود و به منابع حرارت محيط اطراف بستگي دارد اما بر زيبايي نماي داخلي تأثير عمده اي دارد. معمار نيز بايد به منظر دريچه هاي موجود روي ديوارهاي خارجي و نماي كلي بيروني ساختمان توجه داشته باشد. شبكه هاي ارتباطي الكترونيكي اين امكان را فراهم كرده اند كه بتوان از مكان هاي مسكوني به عنوان مكان اداري و براي كار استفاده كرد. در اين صورت طراحي ساختمان مسكوني پيچيده تر خواهد شد، چرا كه بايد روشنايي ها كيفيت لازم براي استفاده دفتري (كار دفتري) راداشته باشد. ناحيه هاي جديدي براي گرمايش و سرمايش تعريف شود، مسيرهاي بيشتري براي عبور سيم هاي برق در نظر گرفته شود و ايزولاسيون ساختمان از نظر سرو صدا بهبود يابد.

 



کپی برداری با ذکر منبع بلامانع است


فرایند طراحی تأسیسات مکانیکی قسمت اول

اندازه گيري بارهاي گرمايشي و سرمايشي

درجه-روز (degree-day) واحدي است كه براي محاسبه بارهاي گرمايشي و سرمايشي، تعيين اندازه سيستم هاي تهويه مطبوع و محاسبه مصرف انرژي سالانه مورد استفاده قرار مي گيرد. اين مقياس نشان دهنده يك درجه اختلاف بين دماي متوسط روزانه بيرون با دماي استاندارد مي باشد. درجه-روز گرمايشي برابر است با يك درجه-روز پايين تر از دماي استاندارد (65F)24C و بريا برآورد سوخت و برق مصرفي توسط سيستم گرمايشي مورد استفاده قرار مي گيرد. درجه- روز سرمايشي برابراست با يك درجه-روز بالاي دماي استاندارد 24C (75F) و به منظور محاسبه ميزان انرژي مورد نياز براي تهويه و تبريد به كار مي رود.




سيستم هاي تبريد بر اساس تن تبريد ظرفيت بندي مي شوند. تن تبريد مقدار سرمايشي است كه در اثر ذوب شدن يك تن يخ 0C و تبديل آن به اب 0C در طول ساعت 24 حاصل مي شود. هر تن تبريد معادل 3/5KW (12000btu/hr) مي باشد.

بازدهي انرژي نشان دهنده ميزان كارايي دستگاه تبريد مي باشد. بازدهي نشان مي دهد كه به ازاي هر وات انرژي الكتريكي ورودي به دستگاه چند btu گرما از محيط مورد نظر خارج شده است.


محاسبات انرژي مصرفي

مهندسان تأسيسات مكانيكي بارهاي گرمايشي و سرمايشي را محاسبه مي كنند تا از اين طريق اندازه صحيح تجهيزات سرمايشي و گرمايشي ،نرخ جريان هاي هوا و اندازه لوله ها و كانال ها را به دست آورند.

مهندسان معمار نيز براي اطمينان از كافي بودن مقدار عايق بندي ديوارهاي بيروني ساختمان و مقايسه آن با طرح هاي جايگزين و برآورد هزينه سيستم مكانيكي و ارزيابي فوايد بالقوه طرح انرژي خورشيدي ،بارهاي ساختمان را محاسبه مي كنند. محاسبات انجام شده پايه اي براي تخمين مصرف انرژي سالانه ساختمان مي باشد .اگر بخواهيم ريز هزينه ها را در چند سيستم متفاوت با هم مقايسه كنيم ممكن است اين محاسبات كمي پيچيده شوند.

براي محاسبه دقيق بارها در ساختمان هاي بزرگ تجاري و صنعتي به شبيه سازي كامپيوتري و استفايده از نرم افزارهاي كامپيوتري نياز است. براي محاسبه مصرف انرژي ساعتي براي گرمايش و سرمايش براي طول سال به يك نرم افزار كارآمد كامپيوتري نياز است. توجه به زواياي تابش و ميزان قدرت تشعشع آفتاب در طول ساعات و تجزيه و تحليل الگوهاي مختلف براي ايجاد سايه در روي پنجره ها و اجزاي ديگر مي تواند زمان بروز بيشترين بار حرارتي در طول سال را به ما نشان دهد. به هر حال حتي بهترين محاسبات و تخمين ها نيز بر اساس شرايط متوسط آب و هوايي انجام شود باز نمي توان مشكلات احتمالي كه در كيفيت سازه و بدي آب و هوا وجود دارد را در نظر گرفت. تمام نتايج برنامه هاي كامپيوتري بر اساس اطلاعات ورودي كه شخص كاربر انتخاب مي كند،ارايه مي شوند. محاسبات سالانه و دقيق معمولا براي ساختمان هاي كوچك و ساده مسكوني انجام نمي شود اما ممكن است براي تخمين مصرف انرژي خانه هايي كه با گرماي خورشيد گرم مي شوند، اين كار انجام شود.




هنگامي كه هزينه نصب و راه اندازي يك طرح پايين باشد و در مقابل طرح ديگر از نظر بازدهي انرژي بهتر باشد ممكن است مهندسان طرح ها را از نظر مصرف انرژي مورد تجزيه و تحليل قرار دهند. براي مثال، اين تجزيه و تحليل مي تواند به تصميم گيري در مورد بهينه سازي مقدار عايق كاري ، استفاده از شيشه هاي دو يا سه جداره ، انتخاب نوع روشنايي ها، تصميم در مورد استفاده از انرژي خورشيد و ايجاد تعادل بين ملاحظات زيبايي و هزينه هاي اين تزيينات براي مالك، كمك كند.

چهار روش براي مقايسه و ارزيابي طرح ها وجود دارد. اولين روش توجه به دوره بازگشت سرمايه است يعني مدت زماني كه طول مي كشد تا هزينه هاي انجام شده در ساختمان از طريق صرفه جويي در انرژي جبران شود. فهم اين روش نسبتا آسان است . روش دوم، توجه به كل هزينه هاي انجام شده در طول عمر ساختمان مي باشد. در اين روش تمام هزينه ها اعم از هزينه عملكرد و نگهداري در طول مدت عمر مفيد و هزينه تعميرات و اقلام مصرفي نيز در نظر گرفته شود . روش سوم به اين مساله توجه دارد كه آيا مي توان اين پول را در جاي بهتري كه سود بيشتري دارد هزينه كرد. آخرين روش كه روش مقايسه اي مي باشد ، به مواردي مانند بهبود كارايي كارگران، كاهش آلودگي آب و هوا و ظاهر طرح و عوامل وزني توجه دارد.  

سپس تمام طرح هاي ارائه شده كه از جنبه هاي مختلف با هم رقابت دارنددر يك نمودار يا ماتريس مورد مقايسه قرار مي گيرند. اين نمودار يا ماتريس يك ابزار گرافيكي است كه كمك مي كند فرد از بين چندين گزينه پيچيده يكي را انتخاب كند.

بهبود عوامل مؤثر در مصرف انرژي مانند بهبود دادن عايق كاري ها يا استفاده از پنجره هاي مناسب تر مي تواند به عنوان بخشي از نقشه اصلاحات در ساختمان هاي ديگر باشد. دوره بازگشت هزينه براي عايق كاري ساختمان هايي كه گازوييل و گاز گرم مي شوند حدوداً 5 سال است و اين دوره درمورد ساختمان هايي كه با برق گرممي شوند سريعتر است. ساختمان هاي جديد كه از نظر بازدهي انرژي بسيار مناسب هستند در هواي سرد هزينه انرژي را تا 75 درصد كاهش مي دهند. ساختمان هاي جديدي كه از نظر بازدهي انرژي بسيار خوب هستند و ديواره هاي آنها ازR-30 سقف از R-38 و فونداسيون آنها از R-19 ساخته شده است حدوداً 5 تا 10 هزار دلار نسبت به ساختمان هاي متداول گرانتر تمام مي شوند، اين هزينه اضافي مي تواند در طول 5 تا 10 هزار دلار نسبت به ساختمان هاي متداول گرانتر تمام شوند، اين هزينه اضافي مي تواند در طول 5 تا 10 سال از طريق صرفه جويي در انرژي جبران شود. چنين خانه هايي باعث كاهش آلودگي محيط زيست نيز مي شوند.

اجزاي سيستم سرمايش يا گرمايش

اگرچه ما به عنوان طراحفضاي داخلي سيستم تهويه مطبوع را طراحي نمي كنيم اما با اجزاي مختلفي كه در درون فضاي ساختمان قرار دارند، سروصداي آنها، دستگاه هاي تهويه كننده (ترمينال ها) كه درون اتاق ها نصب شده اند و فضاي دسترسي مورد نياز براي تعمير و نگه داري دستگاه ها سرو كار داريم.

يك سيستم تهويه مطبوع داراي سه جزء اصلي است. تجهيزاتي كه گرمايش يا سرمايش مورد نياز را توليد مي كنند، سيال واسطه اي كه اين گرمايش يا سرمايش را انتقال مي دهد و دستگاه هايي كه گرما يا سرما را به محيط مورد نظر تحويل مي دهند. براي مثال در يك ساختمان ممكن است از يك ديگ با مشعل گازوييلي براي توليد آب گرم استفاده شود. آب در اينجا نقش سيال واسط را دارد كه حرارت توليد شده را به مقصد حمل مي كند و لوله ها و رادياتورها دستگاه هاي تحويل حرارت به محيط هستند.




سرچشمه يا منشأ (Front end) سيستم جايي است كه انرژي يا سوخت مصرف مي شود يا عمل جمع آوري گرما صورت مي گيرد. در اينجا تجهيزات به گونه اي انتخاب شده اند كه حداكثر بار احتمالي فضاي مورد نظر را تأمين كنند و فضاي مورد نظر را از نظر دمايي به حالت ايده آل رسانده و در اين شرايط حفظ كنند. براي مثال، ظرفيت يك دستگاه تهويه كه براي يك ساختمان اداري استفاده مي شود به گونه اي انتخاب مي شود كه بتواند سرمايش مورد نياز در فضا را در گرم ترين روز تأمين كند. هنگامي كه دستگاه تهويه در شب خاموش شده يا ظرفيت آن كاهش داده شود، ساختمان كمي گرم خواهد شد. دستگاه بايد قادر باشد كه صبح روز بعد ساختمان را مجدداً تا دماي مورد نظر خنك كند. سرچشمه يا منشأ ممكن است شامل يك منبع حرارت مركزي مانند يك كوره، يك ديگ بخار يا آب گرم، يك كلكتور خورشيدي، يك چاه ژئوترمال (زمين گرمايي) يا يك مبدل حرارتي آبي باشد. همچنين ممكن است سرچشمه يا منشأ يك منبع سرمايشي مركزي مانند يك چيلريا دستگاه تهويه انبساط مستقيم (DX) يا يك كولر آبي (evaporative cooler) باشد.

سيال واسط هوا، آب يا بخار گرم خنك شده را از طريق يك سيستم لوله كشي يا كانال ها به ساختمان منتقل مي كند. بخار در اثر فشاري كه ايجاد مي شود خود در مسير حركت مي كند. هوا توسط فن و آب نيز به وسيله پمپ در شبكه به حركت در مي آيد.

دستگاه هاي تحويل دهنده (ترمينال ها) در فضاهايي كه بايد سرد يا گرم شوند نصب مي شوند. سيال واسط گرم يا سرد شده به وسيله دريچه ها و ديفيوزها، رادياتورها يا كنوكتورها يا فن كويل ها سرما يا حرارت خود را به محيط تحويل مي دهد.




شرايط به گونه اي است كه طراحي ساختمان ها از لحاظ سيستم تهويه مطبوع و كنترل به سمت منطقه اي شدن پيش مي روند. (در مقابل سيستم هاي مركزي) ساختمان هاي چند منظوره با زمان بندي منظم حضور ساكنان مي طلبد كه ساختمان از نظر دمايي و ناحيه بندي به نواحي گوناگون و متفاوتي تقسيم شود. سيستم هاي كنترل ديجيتال شرايطي را فراهم مي كنند كه همزمان با هماهنگ كردن  و كنترل كلي ساختمان، شرايط دمايي فضا ها به صورت محلي كنترل شوند. وقتي كه ساكنان بتوانند محيط داخل ساختمان يا اتاق خود را كنترل كنند احساس رضايت بيشتري خواهند نمود. پكيج ها يا دستگاه هاي تهويه يكپارچه مي توانند نياز به سرمايش، گرمايش يا هردو را به صورت متمركز در يك دستگاه تأمين كنند.


مطلب فوق ادامه دارد . . .


کپی برداری با ذکر منبع بلامانع است

فرمولهای اصطکاک در لوله و کانال

رابطه شزی:

1-      رابطه شزی معمولاً به طور مستقیم مورد استفاده قرار نمیگیرد ولی اساس روابط دیگری مانند مانینگ میباشد.

C ضریب زبری شزی

A مساحت جریان

R شعاع هیدرولیکی

S شیب اصطکاک

Q دبی


http://www.permafrostinfo.com/images/tech1.jpg


2-      رابطه هیزن ویلیامز: که خیلی اوقات در سیستم های تحت فشار مورد استفاده قرار میگیرد (آبرسانی شهری و فاضلاب).

C ضریب زبری هیزن ویلیامز

A مساحت جریان

R شعاع هیدرولیکی

K ثابت (85/0 برای سیستم SI، 

32/1 برای سیستم آمریکایی)

 

3-      رابطه دارسی ویسباخ: این رابطه به دلیل غیرتجربی (منتقی) بودنش از دید مهندسان به عنوان دقیق ترین روش برای تعیین اصطکاک به حساب  می آید.

که اینجا رابطه را برای Q نوشتیم. در مقاطعی که دایروی نیستند از D=4R  استفاده کنید. چون که میدونید قطر لوله 4 برابر شعاع هیدرولیکی است.


http://www.drillingformulas.com/wp-content/uploads/2009/11/3.5-friction-pressure.jpg


4-      رابطه کول بروک وایت: برای بدست آوردن f  ضریب اصطکاک در رابطه دارسی-ویسباخ روابط زیادی ارائه شد که این رابطه هم به همین مناسبت ارائه شد که این معادله ضمنی است. یعنی باید سعی و خطا کنی تا f دست بیاد. البته این رابطه برای جریان آشفته انتقالی ارائه شد که در این قسمت جریان، f هم به ضریب رینولدز Re و هم به زبری نسبی e/D بستگی دارد. که آقایان کارمن- پرانتل هم رابطه ای ضمنی در باب جریان آشفته زبر دارند  که فعلاً نیازی به بیانش نیست.

5-      رابطه سوامی-جین: این آقایان کار چند نفر و تخته کردند: 1- تو کتابشون نوشتن که آقایون و خانوما بیخیاله هیزن ویلیامز شین و از دارسی ویسباخ استفاده کنید. 2- با رابطه ای صریح خوبی که ارائه دادن هم بازار روابط ضمنی خوابید هم معادله صریح دیگری بعد از این رابطه به اون صورت استفاده نمیشه.

که البته این رابطه برای جریان آشفته انتقالی است.

6-      رابطه مانینگ: که عنایت دارید که این رابطه امروزه در مباحث سطوح آزاد (آبهای سطحی، کانالها) مورد استفاده قرار میگیرد. که مبنای این رابطه همان رابطه شزی است.


Friction Factor Chart Graphic


پدیده ضربه قوچ

آشنایی با پدیده ضربه قوچ :

ضربه قوچ که در بعضی از متون فارسی از آن به عنوان  « چکش آبی » هم یاد شده از ترجمه واژه  Water  Hammering آمده است. این پدیده در خطوط لوله جریان تحت فشار و مجاری باز اتفاق می افتد و بوضوح بر قوانین فشار ، تغییرات آبی یا تغییرات سرعت جریان و شرایط زمانی و مکانی حرکت سیال استوار است. در بعضی از سیستم های هیدرولیکی تخت فشار ، نظیر خطوط انتقال آب ، نفت یا شبکه های توزیع و لوله های آب بر منتهی به توربین ها ، تونل های آبی ، سیستم های پمپاژ و جریان های ثقلی ، پدیده ضربه قوچ با ایجاد موج های سریع ، زودگذر و میرا موجب خطرات گوناگونی می شود. گاهی اوقات قدرت تخریبی این    موج های فشار به حدی است که نتایج و خیمی به بار می آورد. ترکیدن خطوط لوله در    سیستم های انتقال و شبکه های توزیع ، خرابی و شکسته شدن شیرها ، دریچه های کنترل و پمپ ها از نمونه های بارز تأثیر این پدیده می باشد.

برای نمونه ، در سال 1934 میلادی قدرت تخریبی ضربه قوچ در پروژه ای موجب شده که قطعه ای از اطراف خط لوله به وزن 12 تن تا فاصله  50  متری پرتاب شود. در واقع امروزه در کلیه طرح های انتقال آب یا سیستم های انتقال سیالات دیگر ، بررسی و مطالعه دقیق ضربه قوچ به عنوان یک امر لازم و ضروری می باشد تا با شناخت کامل اثر آن ، برای کنترل اثرات سوء این فرایند تمهیدات مناسب اتخاذ گردد.

 

تاریخچه بررسی ضربه قوچ .

بر اساس اظهار نظر آقای wood در سال 1850 میلادی آقای wilhem  weber ، اثر« Elasticity  » دیواره یا جدار لوله ها را بر روی سرعت موج حاصل از ضربه قوچ مطالعه نمود. در سال 1875 شخص دیگری به نام Marey به نتایج آزمایشگاهی دست یافت و چنین بیان داشت که سرعت انتشار موج فشار ضربه قوچ در تحت یک شرایط معین ، ثابت می باشد . آقای  Michaud jules نیز به مطالعه پرداخت در استهلاک موج فشار ضربه قوچ . شاید آقای نیکلای ژوکوسکی Nicolai joukowski  در سال 1898 در شهر مسکو ، اولین شخصی بود که نشان داد علت بالا رفتن فشار در مسیر خطوط لوله انتقال در نتیجه تغییر سرعت و جرم مخصوص سیال است

.

ادامه این تحقیقات در طول قرن بیستم ادامه یافت و در حدود سال های 1913 یک شخص ایتالیایی به نام لورانز آلیوی Lorenzo  Allievi و همکارانش به تجزیه و تحلیل جدیدی از فرآیند ضربه قوچ رسیدند و دامنه مطالعات قبلی را به صورت گسترده ای بسط و توسعه دادند ایشان روش ریاضی و ترسیمی را برای تعیین فشار ضربه قوچ ابداع و ارائه نمود و در مدت 50 سال کار خود به نتایج مهمی دست یافته است


.

دیگر افراد مثل سیندر Shnder ، برگرونBergeron ، آنگوس Angus و لوپتان Lupton  نام برد. آقایانی چون کالامه و گودن در سال 1926 کتابی تحت عنوان       Chanbers d  Eguikibre  Theorie des  منتشر کرد . و همچنین آقایان پارماکیان ، استزیتروشارپ نیز نقش به سزایی داشته اند.

این پدیده  از 90 سال قبل مورد توجه قرار گرفت و از سال 1950 تحقیقات و مطالعات پیرامون آن انجام شد و عمر مطالعات هنوز به یک قرن نرسیده و علمی جوان است.

موقعیت هندسی ، شکل و اندازه خطوط انتقال یا لوله های جریان ، موقعیت مخازن ذخیره ، افزایش یا کاهش سرعت با باز و بسته نمودن شیر آلات ، راه اندازی و یا از کار افتادن پمپ ها و توربین ها نیز می توانند موجب ایجاد ضربه قوچ شوند. تا این جا هر چه که گفتیم مربوط به شناخت ضربه قوچ بوده است حال به محل و علت وقوع این فرآیند بر اساس موقعیت هندسی ، در سیستم های مختلف انتقال خواهیم پرداخت. بر اساس همین امر عوامل مؤثر در ایجاد ضربه قوچی را در رابطه با وسایل و تأسیسات و چگونگی استقرار آنها و یا کاهش سرعت واکنش وسایل در ارتباط با سیستم انتقال ، به شرح زیر تقسیم نمود

-          چگونگی طرح خطوط لوله انتقال .

-           موقعیت مخازن ذخیره.

         -      حرکت تند و کند شیر آلات در هنگام باز و بسته شدن.


----------------------

مطالب تکمیلی  موجود است :


Masood_vahidi_ok@yahoo.com

كار برد تونل هاي باد

   كار بردتونل باد در صنايع هواپيمايي

يكي از بيشترين كار بردهاي باد درصنايع هوا پيما سازي مي باشد. در اين مورد مي توان مواردزير را نام برد :

1-انجام آزمايشات بر روي موتور هواپيما  در حالي كه در شرايط پرواز قرار مي گيرد.

2- برسي ومشاهده تاثير عوامل خارجي در عملكرد يك موتور جت در حالي كه روشن و مشغول به كار است .

3- در مورد طراحي بال ها و بدنه هواپيما سعي براين است كه نيروهاي مقاومتي از طرف هوا بر بدنه به حداقل ممكن برسد .

براي اين منظور تونل بادنقش  مهمي بازي مي كند

در شكل زیر نمونه هايي از كار بردهاي تونل باد درصنايع هواپيما يي مشاهده مي شود.


كاربرد تونل باد در رابطه با سازه ها

امروزه با پيشرفت سازه و خارج شدن ساختمان ها از حالت سنتي و به وجودآمدن آسمان خراشها و پل هاي معلق بزرگ وايجادمجسمه ها وبناهاي ياد بود ( برج ايفل و مجسمه آزادي و ) بررسي اثر باد برروي سازه ها اهميت خاصي پيدا كرده است .

دستگاه هاي تونل باد در راه تحقيق اين مسائل يكي از اساسي ترين ابزار آزمايشگاهي مي باشند . درشكل نمونه هايي از كار برد  تونل باد در رابطه با سازه مشاهده مي شود.

كار برد  تونل باد  در صنايع اتومبيل سازي

در صنعت اتومبيل سازي سعي برآن است حتي امكان اثر نيروهاي مزاحم و مقاوم هوا بر بدنه اتومبيل را كاهش دهند كه اين امر با برسي جريان هوا بر روي اتومبيل در تونل باد ميسر است .

بررسي چگونگي انتقال حرارت در رادياتور ماشين بر اثر برخورد هوا با آن نيز از ديگر تحقيقاتي است كه در تونل باد انجام مي شود  در واقع تونل ها طوري طراتحي شده اند كه اتومبيل بتواند در اندازه واقعي خود به راحتي وارد قسمت آزمايشي شده ومورد آزمايش قرار گيرد .

در شكل زیر نمونه هايي از كاربرد  تونل باد در صنايع اتومبيل سازي مشاهده مي شود.

كار برد  آموزشي تونل باد

امروزه در اكثر دانشگاه هاي فني مهندسي آزمايشگاه اثر و ديناميك دائر است ومدل هاي كوچك تر تونل باد  كه براي امر آموزشي ساخته شده اند  مورد استفاده قرار مي گيرند در شكل زیر يك نمونه آموزشي تونل باد مشاهده مي شود .

---------------------------

مطالب تکمیلی  موجود است :

Masood_vahidi_ok@yahoo.com

پرسرعت‌ترين تونل باد در ايران ساخته شد

پرسرعت‌ترين تونل باد ايران با سرعت 140كيلومتر درساعت توسط دو دانشجوي دانشگاه آزاد اسلامي واحد كرج ساخته شد. "رضا اغتفاري "و " آرشام شيرخاني " موفق شدند اين تونل آزمايشگاهي را كه در تحقيقات مهندسي مكانيك و هوا فضا كاربرد فراوان دارد را طي دوسال بسازند.
اغتفاري كه ساخت اين تونل را به عنوان پايان نامه كارشناسي خود ارايه داده است روز سه‌شنبه گفت : با ايجاد جريان باد در اين تونل،شرايط براي آزمايش مدلهاي نمونه هواپيما، خودر و و نيز پديده‌هاي پيچيده سيالات، راكت، موشك و ... فراهم مي‌شود. وي تصريح كرد: اين دستگاه همچنين قابليت شبيه‌سازي شرايط گوناگون جوي بر روي سازه‌هاي پرنده و ثابت از جمله ساختمانها را نيز دارد. وي خاطرنشان ساخت: اكنون تونلهاي باد آزمايشگاهي از خارج از كشور با چند برابر هزينه وارد مي‌شود. به گفته وي، قيمت تونلهاي باد وارداتي 150ميليون ريال است در حالي كه براي ساخت تونل باد در اين دانشگاه 25ميليون ريال هزينه شده است.

اغتفاري، دارا بودن دو محفظه بجاي يك محفظه و استفاده از پوششهاي خاص فلزي كه قابليت آزمايشهاي حرارتي با دماي بالا از جمله مبدلهاي حرارتي و برودتي ميسر مي‌كند را از ديگر مزاياي اين تونل باد برشمرد. سرعت باد در نمونه‌هاي تونل باد آزمايشگاهي كه پيشتر در كشور ساخته شده حداكثر به 100كيلومتر در ساعت مي‌رسد. روابط عمومي دانشگاه آزاد اسلامي واحد كرج ساخت اين تونل باد آزمايشگاهي را تائيد كرد.

منبع: پرسرعت‌ترين تونل باد ايران با سرعت 140كيلومتر درساعت توسط دو دانشجوي دانشگاه آزاد اسلامي واحد كرج ساخته شد. "رضا اغتفاري "و " آرشام شيرخاني " موفق شدند اين تونل آزمايشگاهي را كه در تحقيقات مهندسي مكانيك و هوا فضا كاربرد فراوان دارد را طي دوسال بسازند. اغتفاري كه ساخت اين تونل را به عنوان پايان نامه كارشناسي خود ارايه داده است روز سه‌شنبه گفت : با ايجاد جريان باد در اين تونل،شرايط براي آزمايش مدلهاي نمونه هواپيما، خودر و و نيز پديده‌هاي پيچيده سيالات، راكت، موشك و ... فراهم مي‌شود. وي تصريح كرد: اين دستگاه همچنين قابليت شبيه‌سازي شرايط گوناگون جوي بر روي سازه‌هاي پرنده و ثابت از جمله ساختمانها را نيز دارد.
وي خاطرنشان ساخت: اكنون تونلهاي باد آزمايشگاهي از خارج از كشور با چند برابر هزينه وارد مي‌شود. به گفته وي، قيمت تونلهاي باد وارداتي 150ميليون ريال است در حالي كه براي ساخت تونل باد در اين دانشگاه 25ميليون ريال هزينه شده است.

اغتفاري، دارا بودن دو محفظه بجاي يك محفظه و استفاده از پوششهاي خاص فلزي كه قابليت آزمايشهاي حرارتي با دماي بالا از جمله مبدلهاي حرارتي و برودتي ميسر مي‌كند را از ديگر مزاياي اين تونل باد برشمرد. سرعت باد در نمونه‌هاي تونل باد آزمايشگاهي كه پيشتر در كشور ساخته شده حداكثر به 100كيلومتر در ساعت مي‌رسد. روابط عمومي دانشگاه آزاد اسلامي واحد كرج ساخت اين تونل باد آزمايشگاهي را تائيد كرد.



---------------------------

مطالب تکمیلی شامل موارد زیر موجود است :

-     كار برد تونل باد

-     انواع تونل باد

-    تونل باد با مدار باز و بسته

-     تونل بادصنعتي و با مصارف گوناگون

-    تونل باد با اندازه واقعی

-    سایر انواع تونل های باد

-    تونل هاي باد مافوق صوت و مادون صوت

-     بررسی و محاسبات امواج ضربه اي

-     محاسبات جریان قابل تراكم

-     خصوصیات هوای ایده ال در تونل هوا

-     ایجان لايه مرزي در شيپوره

-    تشابه در تونل باد

-    محاسبات ضریب درگ و ضریب لیقت

-    سیستم های تونل دود

-    وسايل اندازه گيري در تونل باد

-    و ...

 مطالب تایپ شده است و شامل 121 به همراه مقاله می باشد

 با ایمیل زیر مکاتبه شود :

Masood_vahidi_ok@yahoo.com


توربین بادی

انرژي باد نظير ساير منابع انرژي تجديد پذير، بطور گسترده ولي پراكنده در دسترس مي‌باشد. تابش نامساوي خورشيد در عرض‌هاي مختلف جغرافيايي به سطح ناهموار زمين باعث تغيير دما و فشار شده و در نتيجه باد ايجاد مي‌شود. به علاوه اتمسفر كره زمين به دليل چرخش، گرما را از مناطق گرمسيري به مناطق قطبي انتقال مي‌دهد كه باعث ايجاد باد مي‌شود. انرژي باد طبيعتي نوساني و متناوب داشته و وزش دائمي ندارد.


از انرژي هاي بادي جهت توليد الكتريسيته و نيز پمپاژ آب از چاهها و رودخانه ها، آرد كردن غلات، كوبيدن گندم، گرمايش خانه و مواردي نظير اينها مي توان استفاده نمود. استفاده از انرژي بادي در توربين هاي بادي كه به منظور توليد الكتريسته بكار گرفته مي شوند از نوع توربين هاي سريع محور افقي مي باشند. هزينه ساخت يك توربين بادي با قطر مشخص، در صورت افزايش تعداد پره ها زياد مي شود.

توربينهاي بادي چگونه كار مي كنند ؟

توربين هاي بادي انرژي جنبشي باد را به توان مكانيكي تبديل مي نمايند و اين توان مكانيكي از طريق شفت به ژنراتور انتقال پيدا كرده و در نهايت انرژي الكتريكي توليد مي شود. توربين هاي بادي بر اساس يك اصل ساده كار مي كنند. انرژي باد دو يا سه پره اي را كه بدور روتور توربين بادي قرار گرفته اند را بچرخش در مي آورد. روتور به يك شفت مركزي متصل مي باشد كه با چرخش آن ژنراتور نيز به چرخش در آمده و الكتريسيته توليد مي شود.

توربين هاي بادي بر روي برج هاي بلندي نصب شده اند تا بيشترين انرژي ممكن را دريافت كنند بلندي اين برج ها به 30 تا 40 متر بالاتر از سطح زمين مي رسند. توربين هاي بادي در باد هايي با سرعت كم يا زياد و در طوفان ها كاملا مفيد مي باشند
همچنين مي توانيد براي درك بهتر چگونكي عملكرد يك توربين بادي به انيميشني كه به همين منظور تهيه شده توجه كنيد تا با چگونگي چرخش پره ها٬ شفت و انتقال نيروي مكانيكي به ژنراتور و در كل نحوه عملكرد يك توربين بادي آشنا شويد.

مي‌توان از توربينهاي بادي با كاركردهاي مستقل استفاده نمود، و يا مي‌توان آنها را به يك ” شبكه قدرت تسهيلاتي “ وصل كرد يا حتي مي‌توان با يك سيستم سلول خورشيدي يا فتوولتائيك تركيب كرد. عموماً از توربينهاي مستقل براي پمپاژ آب يا ارتباطات استفاده مي‌كنند ، هرچند كه در مناطق بادخيز مالكين خانه‌ها و كشاورزان نيز مي‌توانند از توربينها براي توليد برق استفاده نمايند مقياس كاربردي انرژي باد، معمولا ً‌تعداد زيادي توربين را نزديك به يكديگر مي‌سازند كه بدين ترتيب يك مزرعه بادگير را تشكيل مي‌دهند.


داخل توربين بادي به چه صورت مي باشد:
1- توربينهاي با محور افقي (كه در شكل زير نمونه اي از اين نوع توربين ها را مشاهده مي كنيد)

2- توربينهاي با محور عمودي .

1- باد سنج (Anemometer): اين وسيله سرعت باد را اندازه گرفته و اطلاعات حاصل از آنرا به كنترل كننده ها انتقال مي دهد.

2- پره ها (Blades) : بيشتر توربين ها داراي دو يا سه پره مي باشند. وزش باد بر روي پره ها باعث بلند كردن و چرخش پره ها مي شود.

3- ترمز (Brake) : از اين وسيله براي توقف روتور در مواقع اضطراري استفاده مي شود. عمل ترمز كردن مي تواند بصورت مكانيكي ٬ الكتريكي يا هيدروليكي انجام گيرد.

4- كنترولر (Controller) : كنترولر ها وقتي كه سرعت باد به 8 تا 16 mph ميرسد ما شين را٬ راه اندازي مي كنند و وقتي سرعت از 65 mph بيشتر مي شود دستور خاموش شدن ماشين را مي دهند. اين عمل از آن جهت صورت ميگيرد كه توربين ها قادر نيستند زماني كه سرعت باد به 65 mph مي رسد حركت كنند زيرا ژنراتور به سرعت به حرارت بسيار بالايي خواهد رسيد.

5- گيربكس (Gear box) : چرخ دنده ها به شفت سرعت پايين متصل هستند و آنها از طرف ديگر همانطور كه در شكل مشخص شده به شفت با سرعت بالا متصل مي باشند و افزايش سرعت چرخش از 30 تا 60 rpm به سرعتي حدود 1200 تا 1500 rpm را ايجاد مي كنند. اين افزايش سرعت براي توليد برق توسط ژنراتور الزاميست. هزينه ساخت گيربكس ها بالاست درضمن گير بكس ها بسيار سنگين هستند. مهندسان در حال انجام تحقيقات گسترده اي مي باشند تا درايو هاي مستقيمي كشف نمايد و ژنراتورها را با سرعت كمتري به چرخش درآورند تا نيازي به گيربكس نداشته باشند.

6- ژنراتور (Generator) : كه وظيفه آن توليد برق متناوب مي باشد.

7- شفت با سرعت بالا (High-speed shaft) : كه وظيفه آن به حركت در اوردن ژنراتور مي باشد.

8- شفت با سرعت پايين (Low-speed shaft) : رتور حول اين محور چرخيده و سرعت چرخش آن 30 تا 60 دور در دقيقه مي باشد.

9- روتور (Rotor) : بال ها و هاب به روتور متصل هستند. 10

- برج (Tower) : برج ها از فولاد هايي كه به شكل لوله درآمده اند ساخته مي شوند. توربين هايي كه بر روي برج هايي با ارتفاع بيشتر نصب شده اند انرژي بيشتري دريافت مي كنند.

11- جهت باد (Wind direction) : توربين هايي كه از اين فن آوري استفاده مي كنند در خلاف جهت باد نيز كار مي كنند در حالي كه توربين هاي معمولي فقط جهت وزش باد به پره هاي آن بايد از روبرو باشد.

12- باد نما (Wind vane) : وسيله اي است كه جهت وزش باد را اندازه گيري مي كند و كمك مي كند تا جهت توربين نسبت به باد در وضعيت مناسبي قرار داشته باشد.

13- درايو انحراف (Yaw drive) : وسيله ايست كه وضعيت توربين را هنگاميكه باد در خلاف جهت مي وزد كنترول مي كند و زماني استفاده مي شود كه قرار است روتور در مقابل وزش باد از روبرو قرار گيرد اما زماني كه باد در جهت توربين مي وزد نيازي به استفاده از اين وسيله نمي باشد.

14- موتور انحراف (Yaw motor) : براي به حركت در آوردن درايو انحراف مورد استفاده قرار مي گيرد.


قايق خورشيدي

قايق خورشيدي اولين قايق مسافري است كه با نيروي باد و خورشيد كار مي‌ كند و استفاده تجاري دارد. اين قايق كه توانايي حمل 100 مسافر را دارد، براي اولين بار در بندر سيدني به كار گرفته شد. در قسمت عرشه سلول ‌هاي خورشيدي جهت استفاده از انژري خورشيدي تعبيه شده است. همچنين بر قسمت بالك‌ هاي قايق نيز اين نوع سلول‌ ها به كار گرفته شده‌ اند كه قابليت كارايي در حالت برافراشته را داراست.


براي مواقع اضطراري نيز يك باطري جهت ذخيره نيرو و يك موتور گازي تعبيه شده است. اين قايق 69 فوتي قادر است در حالت (نيروي بادي- خورشيدي) به سرعت 15 گره دريايي برسد.

قابليت منحصر به فرد اين قايق خورشيدي چرخان بودن بالك‌هاي خورشيدي آن است. اين بالك‌ هاي خورشيدي همانند بال ‌هاي پرنده به قسمت بدنه متصل شده كه قادر به حركت چند صفحه‌ اي جهت تطبيق با وضعيت‌ هاي جوي مختلف است. اين بالك‌ ها قادرند از وضعيت خوابيده (صفر درصد) تا كاملا‌ً برافراشته (100 درصد) حركت كنند تا بتواند با تغيير موقعيت مركز جرمي اين قايق، آن را در مقابل بادهاي برخوردي به سطح شناوري قابل كنترل كنند.


به عنوان مثال در هنگام طوفان موقعيت بالك ‌ها به حالت صفر درصد، خوابيده مي‌ رود. قايق خورشيدي، آرزوي كودكي دكتر رابرت دِين، يك دكتر استراليايي بود، كه در سال 1996 در مسابقات ساليانه تكنولوژي پيشرفته دريايي در گانبرا شركت كرد. مشاهده اين مسابقات در ذهن وي جرقه‌ اي ايجاد كرد، تا اين‌كه توانست دوازده ماه پس از آن مسابقات، با يک مدل آزمايشي به نام مارژوري k با 40 تيم داخلي و خارجي به رقابت بپردازد و موفقيت را از بين آنها کسب کند. اين قايق در حالت بادي به سرعت 6گره دريايي رسيد، در حالي که باطري ها در حال ذخيره انرژي خورشيدي بودند. وقتي اين توان به موتور داده شد، مارژوري k توانست به سرعت 15-12 گره دريايي برسد. پس از آن دکتر دين با تشکيل تيمي بر آن شد تا بتواند استفاده از اين قايق را به مرحله تجاري برساند.


اين قايق در سال 1999 توانست جايزه ي طلاي ابتکارات آسيايي را کسب کند. اين طرح برنده ي 1 ميليون دلاري دولت استراليا جهت اعطاي کمک شد. اين قايق خورشيدي مزاياي هم براي مسافران و هم براي محيط پيرامون در بر دارد. تحت هر شرايطي اين قايق خورشيدي کمترين ميزان صدا، آلودگي هوا، ارتعاشات گازهاي گل خانه اي را توليد مي کند و هيچ آلودگي آبي ندارد. گروه دکتر دين اعتقاد دارد که بتواند اين طرح را جهت استفاده در موقعيت هاي حساس جوي تعميم دهد.


-------------------------

جهت مطالب تکمیلی به لینک زیر مراجعه شود :

http://eng.ui.ac.ir/~jamshidi/f_boat_1.htm

کاربرد گاورنرها در صنعت خودرو

تاریخچه گاورنر

اين كه موتور ديزل يك ماشين ابتدايي است و تنها مي تواند جوابگوي كارهاي معمولي كه لزومي به دقت زيادي نيست باشد يك تصوير اشتباهي است.اگر قرار باشد بازه بالا در موتورهاي ديزل تضمين و حفظ شود،به طور مسلم مي بايد مهندسي دقيق، مهارت وهمچنين قدرت درك فوق العاده بالايي را جزو شرايط اوليه در ساخت موتور ديزل در نظر گرفت.در ابتدا كنترل موتور به منظور رسيدن به هدف هايي كه از موتور ديزل مورد نظر بود، توسط خود كارخانجات سازنده ي موتور انجام مي گرفت.ولي آنها به اين نتيجه رسيدند كه براي ذخيره ي نيروي لازم جهت شتاب اوليه ماشين، وجود يك پمپ انژكتور رديفي همراه با كنترل كننده ي دور(گاورنر) ضروري است.



اواخر دهه ي بيست كه بوش آخري تلاش را در اين زمينه به عهده ي خود گرفت (به دنبال يك مهندسي مكانيكي بسيار ماهرانه و بي سابقه) گاورنري كه به وسيله ي وزنه هاي گريز از مركز مي توانست حد اكثر و حداقل دور موتور را كنترل كند، را به مرحله ي توليد انبوه رسانيد.به دنبال آن گاورنر ديگري به بازار عرضه شد كه در مقايسه با نوع اول، تغييرات مختصري داشت.اين نوع به فرم يك گاورنر با دور متغير بود كه با وجود آن به ويژه در موتورهاي تراكتور و قايق ضروري است.

 اين نوع گاورنر مكانيكي (با وزنه هاي گريز از مركز) به ظاهر براي موتورهاي ديزل كوچك، كه داراي دور بالايي بودند متناسب نبود؛از اين رو فكر استفاده از گاورنرهاي بادي ايجاد شد.در اين گونه، شانه ي كنترل به يك ديافراگم چرمي متصل است و مكش موجود در چند راهه كه بستگي به دور موتور دارد وضعيت ديافراگم را تغيير مي دهد، بنابراين مقدار سوخت تحويلي نيز نسبت به وضعيت ديافراگم تغيير مي كند

كار گاورنر



بدون توجه به بار وارده بر روي موتور، پمپ انژكتور هميشه مقدار صحيح سوخت را بايد به موتور تحويل دهد.تمامي پمپ هاي انژكتور رديفي داراي يك مجموعه پلانجر و سيلندر براي هر سيلندر موتور هستند (اجزاء پمپ) .پلانجر توسط محور بادامك داري كه به وسيله ي موتور مي چرخد، در جهت تحويل سوخت رانده مي شود و به وسيله ي فنر برگشتي خود برمي گردد.چون اين مقدار سوخت روي پلانجر قابل تغيير نيست، به ناچار تنظيم مقدار سوخت تزريقي از طريق تغيير در كورس موثر پلانجر داراي يك شيار مورب است به طوري كه با چرخاندن آن كورس دلخواه انتخاب مي شود.اين چرخش توسط شانه كه درگير با پلانجر است انجام مي گيرد.شانه خودش در جهت طولي به وسيله ي گاورنر تغيير مي يابد.چرخش پلانجر وضعيت شيار مورب را تغيير مي دهد تا بتواند زمان پايان تحويل سوخت (سرريز يا باز شدن دريچه ي سوخت) و همراه با آن مقدار سوخت تحويلي را كنترل كند.تحويل سوخت زماني شروع مي شود كه لبه ي بالايي پلانجر دريچه ي ورود سوخت، واقع در ديواره ي سيلندر را ببندد.

درصد تغيير دور گاورنر

هر موتور مطابق با ماكزيمم باري كه تحمل مي كند داراي يك منحني گشتاور است و در هر دور موتور در رابطه با يك گشتاور معيني مي باشد.اگر در يك دور معين بار وارده بر موتور حذف شده، شانه ي گاز مطابق با اين تغييرتنظيم مي شود،دور موتور، فقط در يك محدوده تغيير خواهد كرد.مقدار اين محدوده توسط شركت سازنده موتور مشخص مي شود.افزايش در دور موتور متناسب با تغيير بار مي باشد و هر قدر كاهش بار روي موتور بيشتر باشد، افزايش دور نيز بيشتر خواهد بود.اين پديده به نام ((درصد تغيير دور)) معروف است كه در مورد گاورنر نيز صدق مي كند.درصد تغيير دور گاورنر معمولا مربوط به حداكثر دور موتور در وضعيت تمام بار مي باشد .

--------------------------

مطالب تکمیلی  موجود است :

Masood_vahidi_ok@yahoo.com

 

خشک کن پاششی Spray Driyer

این روش برای مواد غذایی مایع مثل شیر ، آبمیوه ، آب گوجه فرنگی و آب پنیر به کار می رود  در این روش ماده غذایی در دستگاه تبخیر کننده تغلیظ و سپس توسط یک اتو مایزر به صورت پودر به داخل خشک کن پاشیده می شود و از قسمت پایین هوای گرم با ذرات ماده غذایی برخورد نموده و رطوبت را از ماده غذایی جدا می کند . در این سیستم مایعی که قبلا تا حدودی تغلیظ گردیده است تحت اثر فشار به درون محفظه ای که دارای هوای داغ است به صورت ذرات بسیار ریز پاشیده می شود .


درجه حرارت دستگاه معمولا از 300 درجه سانتی گراد تجاوز نمی کند و قطر ذرات نیز ممکن است بین 10 الی 250 میکرون باشد .عمل خشک کردن فقط در چند ثانیه صورت می گیرد . پس آسیب حرارتی نداریم . عمل پودر کردن و تبدیل به ذرات ریز شدن مواد غذایی با استفاده از تجهیزاتی به نام اتو مایزر صورت می گیرد . در spray draer این احتمال وجود دارد  که هوایی که از برج خشک کننده خارج می شود حاوی مقداری از مواد غذایی خشک شده باشد پس میتوان آن را وارد سیکلون کرد . ذرات خشک مواد غذایی به دیواره داخلی سیکلون برخورد کرده و انرژی خود را از دست می دهد و در قسمت تحتانی آن جمع می شود . راهی برای افزایش میزان بازیافت می توان هوای خروجی از سیکلون شماره 1 وارد سیکلون شماره 2 گردد .

توصیف فرایند ها

مایع به بالای محفظه خشک توسط یک تلمبه حفره پیش برنده ، تلمبه زده می شود . که یک جریان خیلی آهسته و جریان ثابتی را فراهم می کند . این جریان توسط دو افشانک سیال اسپری می شود و به یک محفظه خشک وارد می شود هوای داغ به داخل حفره ها به سوی محفظه ها وزیده می شود که باعث تبخیر از رطوبت سطح می شود . رطوبت لازم در ذره ها در زمان تبخیر شده است ذره به نقطه تخلیه در پایه مخروط می افتد . در این ترکیب ، دما هرگز از دمای ترموتر هوای اگزوز فراتر نخواهد رفت زیرا یک هواکش در مرکز گریز ، کنترل را بروی شاخابه جریان هوا انجام می دهدو دمای شاخابه به وسیله استفاده از یک کنترل کننده در سه دوره تلفیق با یک گرم کن الکتریکی تنظیم می شود .


یک هواکش سریع متغیر ، هوا را از محفظه توسط یک جدا کننده گرد بار بیرون می کشد این سیستم هواکش فشاری کششی ،یک انعطاف پذیری را جهت عملکرد محفظه در فشار های متغیر با زمان فراهم می نماید . جمع آوری دو پودر یکی در پایین محفظه اصلی و دیگری روی جدا کننده گرد بار جمع می شود . این خصوصیات به اجزا در سایز های مختلف این اجازه را می دهد که هم زمان با هم و جداگانه عمل جمع آوری را انجام دهند . بیرون آوردن رطوبت نسبی هوا می تواند ارزیابی و کنترل شود بنابراین به سیستم اجازه میدهد که در سطح )   (  RHاجرا شود . افشانک یک مخلوط خارجی با دو سیال می باشد . هوای فشرده به سمت جریان روان هدایت می شود . دهانه این نوع از افشانک از نوع تک سیال بزرگتر است بنابراین جهت اسپری کردن محصولات چسبنده تر مناسب است حتی محصولاتی مانند جامدات .


Rogers Spray Drying Process

ترکیب اسپری خشک شونده پیشخوان جاری

اسپری خشک کننده FT8O به عنوان استاندارد با دو افشانک و شیلنگ افشانک یکی برای جاری شرکت و یکی برای جاری پیشخوان تهیه شده است . در ترکیب پیشخوان جاری ، افشانک در پایین محفظه قرار گرفته و به سمت بالا در جریان هوای گرم پاشیده شده است .


ملحقات خنک کننده طبقه سیال :

یک ملحقات اختیاری جهت فراهم کردن خنک کننده نهایی از اسپری پودر خشک شده در یک طبقه سیال استفاده می شود . این مشخصه خصوصا در هنگام خشک کردن پودر ها شامل پودر های بی فایده به عنوان مجموعه سیال مفید می باشند .

---------------------------------

جهت دیدن مطالب تکمیلی به لینک زیر مراجعه شود :

http://class.fst.ohio-state.edu/Dairy_Tech/14Spraydrying.htm


سوگند نامه مهندسی

من با آگاهی کامل از نقش و تاثیر مهندسی در سازندگی و توسعه پایدار جهان، رفاه و آسایش انسان، حفظ جهان هستی از آلودگی های زیست محیطی و تامین شادی پایدار و دراز مدت خود و دیگران، اینک که به عنوان مهندس خدمت خود را آغاز می کنم به پروردگار جهان سوگند یاد می کنم که:

همواره در سراسر زندگی شغلی، حرفه ای و اجتماعی خود بدین سوگند وفادار باشم.

به انسان، به عنوان یک موجود صاحب خرد و شگفت انگیزترین پدیده آفرینش بیاندیشم، صدیق و واقع بین باشم و به هیچ اقدامی که به انسان و انسانیت آسیب رساند، مبادرت نورزم.

دانش مهندسی و تجربه حرفه ای خود را که میراث مشترک بشری است، مغتنم دانم و کوشش کنم تا آن را به روز نگهدارم و در حد توان خود به گنجینه دانش و تجربه های سودمند بشری بیفزایم.

ایران زادگاه من است که در آن زاده و پرورده شده ام، کوشش خواهم کرد که دین خود را به سرزمینم، مردمانم، نیاکانم، و آیندگان ادا کنم.

در طول زندگی حرفه ای خود تلاش کنم تا نقش موثری در توسعه پایدار کشورم داشته باشم.

در حد توان به دانشگاه که مربی علمی و فنی من است و به کسانی که پس از من در این مکان مقدس پرورش خواهند یافت، خدمت کنم.

سرمایه های هستی، چون ماده، انرژی، محیط زیست و نیروی کار را سرمایه های تمام بشر بدانم، و در حفظ و کاربرد درست و بهسازی آنها کوشش نمایم.

در تمام فعالیتهای مهندسی خود صداقت، دقت، نظم، عدالت، سرعت عمل، حفظ منابع اجتماع و حقوق دیگران را مراعات کنم و سلامت، ایمنی و آینده نسلها را در نظر داشته و به آنان مهربان، دلسوز و متعهد باشم و همواره سود خویش را در منافع عام جستجو کنم، رشوه خواری و سایر رذایل اخلاقی را طرد و برای زحمات خود ارزش مادی ای در حد معقول و متعارف طلب کنم.

در تمام کوشش های مهندسی خود از دانش روز و آخرین یافته های فنی آگاه شوم و آنها را با ابتکار، خلاقیت و نو آوری در طراحی، برنامه ریزی و اجرا بکار بندم.

در تمام کوشش های مهندسی خود استانداردهای را مراعات و تنها در حیطه دانش و توانایی خود کار قبول کنم و تنها مدارکی را امضا کنم که به آنها احاطه فنی کامل دارم. در مواردی که منع قانونی و حق مالکیت اختصاصی وجود ندارد، دانش خود را آزادانه و به صورت رایگان منتشر کنم و در اختیار دیگران قرار دهم.

در ادای وظایف حرفه ای محول شده، متعهد، مسئولیت پذیر، مشارکت پذیر و رازدار باشم.

محیطی پر از محبت و صفا و عشق و علاقه به خدمتگذاری بی ریا به مردم و وطنم را بوجود آورم و همکاران خود را بدون توجه به ملیت، نژاد، مذهب، جنسیت، سن و عقیده دوست بدارم و ارزش های انسانی را در خود و در آنان پرورش دهم.

در کوششهای مهندسی خود همیشه فردی متواضع باشم و موفقیتهای به دست آمده را علاوه بر سعی و کوشش خود مرهون تاش همکاران و نظام آفرینش بدانم و از آنان قدردانی و سپاسگذاری کنم.

در تمام کوششهای مهندسی خود جویا و پذیرای نقد و اظهار نظر صادقانه همکاران باشم و از لطمه زدن به حیثیت، شهرت، دارایی یا اشتغال دیگران پرهیز و از اقدامات بد خواهانه برای آنان خوداری کنم.

از کوشش های فرهنگی و فعالیتهای اجتماعی که به منظور توسعه رفاه عمومی انجام می گیرد، استقبال و در آنها شرکت کنم.

همکاران خود را به رعایت اصول اخلاق مهندسی و وجدان حرفه ای تشویق کنم.

منبع : فصلنامه آموزش مهندسی ایران، شماره 27

هر 6 حالت ماده All 6 states of material

جامد    Solid

ماده ی متراکمی که سخت ترین حالت هر ماده رو می سازد . اتم های نزدیک به هم ، الگوهای منظمی به اسم شبکه به وجود می آورند ؛ که توسط یک  نیروی قوی در کنار هم تقریبا ثابت می شوند . و فقط اجازه دارند تا در جای خودشون به آرومی ارتعاش داشته باشند . البته سختی یک.....

مطلب کامل را می توانید از لینک زیر دانلود کنید

دانلود

تهیه کننده :آقای وحید فتحی    nadin_tanha_2006@yahoo.com

 منبع اصلی : حسین تائب  http://www.taeeb.blogfa.com/post-13.aspx

سایر دوستان هم می توانند مطالب جدید خود را به ایمیل من ارسال کنند تا با نام آنها قرار داده شود

Email : Masood_vahidi_ok@yahoo.com

جدیدترین لینکهای مکانیک سیالات

دانلود

محاسبات آنلاین چرخ دنده ها

 

کلیک کنید                                            

 

انواع چرخ دنده‌ها

چرخ دنده های ساده
این چرخ دنده‌ها ساده ترین چرخ دنده هایی هستند که دیده اید. آنها دندانه های مستقیم دارند و محور دو چرخ نیز موازی با یکدیگر قرار گرفته اند. گاهی تعداد زیادی از آنها را در کنار هم قرار می‌دهند تا سرعت را کاهش و قدرت را افزایش دهند. شکل 1
در تعداد زیادی از وسایل از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود. مثلاً ساعت های کوکی، ساعت های اتوماتیک، ماشین لباسشویی، پنکه و ... . اما در اتومبیل به کار نمی آیند، چون سر و صدای زیادی دارند. هر بار که دندانه یک چرخ به دندانه چرخ روبرو می‌رسد، صدای کوچکی در اثر برخورد ایجاد می‌شود. می‌توانید مجسم کنید وقتی تعداد زیادی از این چرخ دنده‌ها با هم کار کنند، چه سر و صدایی راه می‌اندازند؟ تازه این برخورد‌ها در دراز مدت، باعث شکستن دندانه‌ها می‌شود. برای کاهش سر و صدا و افزایش عمر چرخ دنده‌ها در بیشتر اتومبیلها از چرخ دنده های مارپیچ استفاده می‌کنند.

چرخ دنده های مارپیچ
دندانه این چرخ دنده‌ها اریب است. وقتی یکی از آنها می‌چرخد، ابتدا نوک دندانه‌ها با هم تماس پیدا می‌کنند سپس به تدریج دو دندانه کاملاً در هم جفت می‌شوند. این درگیری تدریجی همان چیزی است که هم سر و صدا را کم می‌کند و هم باعث می‌شود که این چرخ دنده‌ها نرم تر کار کنند. شکل 2
در ماشین تعداد زیادی چرخ دنده مارپیچ وجود دارد. به خاطر مایل بودن دندانه ها، هنگام درگیری نیروی زیادی به آنها وارد می‌شود. به همین علت در وسایلی که از چرخ دنده های مارپیچی استفاده می‌کنند بلبرینگ هایی تعبیه شده است تا این فشار را تحمل کند. اگر زاویه دندانه‌ها را به دقت تنظیم کنیم، می‌توان دو چرخ دنده را به دو محور عمود بر هم وصل کرد تا جهت چرخش 90 درجه تغییر کند.

چرخ دنده های مخروطی
این چرخ دنده‌ها بهترین وسیله تغییر جهت هستند. معمولاً از آنها برای تغییر جهت 90 درجه استفاده می‌شود، ولی می‌توان طراحی را طوری انجام داد که در زاویه های دیگر نیز کار کنند. شکل 3
دندانه های آنها ممکن است مستقیم یا پیچ دار باشد. اما اگر دندانه‌ها صاف باشد همان مشکل چرخ دنده های ساده را دارند. در دندانه های پیچ دار این مشکل برطرف شده است، ولی در هر دوی آنها باید محور چرخ دنده‌ها در یک صفحه قرار داشته باشد. شکل 4
گاهی می‌خواهیم محور چرخها در یک صفحه نباشند. در چنین شرایطی از چرخ دنده هایی مانند شکل روبرو استفاده می‌کنیم. شکل 5
در دیفرانسیل بسیاری از اتومبیلها از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود. این طراحی امکان آن را ایجاد می‌کند که محور چرخ دنده بیرونی پایین تر از محور چرخ دنده حلقوی قرار داده شود. شکل روبرو محور بیرونی ورودی را نشان می‌دهد که در تماس با چرخ حلقوی قرار گرفته است. از آنجایی که محور محرک (Drive Shaft) ماشین به چرخ بیرونی متصل می‌شود، پایین آمدن چرخ بیرونی امکان پایین آوردن محور محرک را هم ایجاد می‌کند، پس می‌توان محور را پایینتر آورد و در عوض فضای بیشتری را به سرنشینان اتومبیل اختصاص داد.

چرخ دنده های حلزونی
این چرخ دنده‌ها زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که بخواهیم تغییر زیادی در سرعت و یا قدرت ایجاد کنیم. معمولاً نسبت شعاع دو چرخ دنده 20:1 است و گاهی حتی به 300:1 و بیشتر نیز می‌رسد. شکل 6
این چرخ دنده‌ها یک خاصیت جالب هم دارند که در هیچ چرخ دنده دیگری پیدا نمی شود. چرخ بالایی (حلزون) می‌تواند به راحتی چرخ دیگر (چرخ دنده حلزونی) را حرکت دهد، ولی چرخ پایینی نمی تواند حلزون رابچرخاند. زاویه دنده های روی حلزون آنقدر کوچک است که وقتی چرخ پایینی بخواهد آن را بچرخاند، اصطکاک به حدی زیاد می‌شود که از حرکت حلزون جلوگیری می‌کند. این ویژگی به ما امکان استفاده از این چرخ دنده‌ها را در جاهایی که به یک قفل خودکار نیاز داریم می‌دهد. فرض کنید از این چرخ دنده در یک بالابر استفاده کرده ایم؛ وقتی موتور بالابر از کار بیفتد، چرخ دنده‌ها قفل می‌شوند و نمی گذارند بار پایین بیاید. معمولاً در دیفرانسیل کامیونها و خودروهای سنگین از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود.

چرخ دنده شانه ای
این چرخ دنده‌ها برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی استفاده می‌شوند. یک مثال خوب برای این چرخ دنده‌ها فرمان اتومبیل است. فرمان، چرخ دنده ای را می‌چرخاند که با چرخ شانه ای در تماس است. وقتی شما فرمان را می‌چرخانید، با توجه به جهت چرخش فرمان، شانه به سمت چپ و یا راست حرکت می‌کند و باعث حرکت چرخها می‌شود. در برخی از ترازوها نیز برای چرخاندن عقربه از سیستم مشابهی استفاده می‌شود.

 

 

همزن برقي دستي

قطعات همزن :

1-محفظه موتور2- کليد3- صفحه اتصال  4-بدنه يا قاب موتور 5- نگهدارنده چرخ دنده  6A- استاتور 7- روتور  8- چرخ دنده 9- واشر چرخ دنده 10- نگهدارنده يا تاقان A -و - 11نگهدارنده چرخ دنده B و12-پايه يا بدنه همزن 13- همزن14-سيم رابط 15- بالا برنده 16- فنر بالا برنده 17- زغال 18-ترمينال زغال 19- نگهدارنده شفت يا محور 20- صفحه اتصال B و21- نگهدارنده ياتاقان B و22- صفحه مشخصات 23- 24 -25- 26- و27-پيچ 28- ياتاقان بدون روغن.

مراحل باز کردن همزن دستي جهت تعمير:

1- پايه،بدنه،بالا برنده،کليد و صفحه اتصال A

الف: با باز کردن پيچ هاي مخصوص بدنه همزن ،که روي موتور قرار گرفته ، بدنه جدا مي شود.

ب: بعد از باز کردن پيچ هاي مخصوص موتور را بيرون بياوريد.

ج: بالابرنده وفنر بالا برنده را از محفظه موتور خارج کنيد.

د: توسط باز کردن پيچ هاي مربوطه صفحه اتصال وکليد را جدا نماييد.

ه: توسط باز کردن لحيم ترمينال هاي کليد،کليد را خارج کنيد.

و:با قطع سيم هاي رابط از صفحه اتصال A،صفحه اتصال را خارج نماييد.(مطابق شکل).

2- چرخ دنده وصفحه اتصال B

الف:پيچ هاي مخصوص دو نگهدارنده چرخ دنده A,Bرا باز کنيد وچرخ دنده نگهدار Aرا در آوريد(مطابق شکل).

ب:چرخ دنده ها را به طرف پايه بکشيد وآن را خارج کنيد.چرخ دنده را از نظر موقعيت علامت گذاري کنيد تا موقع مونتاژبا مقابل هم قرار دادن علامت ها در دو چرخ دنده مونتاژ صحيح دو قطعه صورت گيرد. (مطابق شکل)

ج:پيچ هاي ياتاقان نگهدار B را باز کرده وياتاقان نگهدار B را در آوريد.

د: لحيم ترمينال هاي زغال را از صفحه اتصال B باز کنيد.

3- زغال

الف:با توجه به شکل ها بعد از خارج کردن صفحه اتصال B،يک پيچ گوشتي کوچک داخل سوراخ مربعي شکل زغال نگهدار نموده ولبه ترمينال زغال را به سمت پايين فشار دهيد وترمينال را خارج کنيد.

سرويس ونگهداري همزن:

1- هر گز محفظه موتور را به منظور شست شو زير آب نگيريد.

2- هنگام کار با همزن مواظب باشيد که سيم رابط با پره هاي همزن در گير نشود.

3- از به هم زدن مواد سخت وغليظ که در توان دستگاه نمي باشد خود داري نماييد.

4- سيم رابط زخمي را هر چه زود تر تعويض نماييد.

5- پره هاي همزن را پس از شستن خشک نماييد.

6- در صورتي که پره ها کج شده اند آن ها را تعمير يا تعويض نموده وهنگام جا زدن آن ها دقت کافي مبذول نماييد.

7- در صورتي که همزن در مواد گير کرده ونچرخيد بلافاصله دستگاه را خاموش کنيد.

8- سعي کنيد همزن را درون مواد ظرف روشن وخاموش کنيد تا از پاشيدن مواد به اطراف جلو گيري شود.

9-هنگام کار همزن ،دست،کفگير،قاشق و نظاير آن ها را به پره ها نزديک نکنيد.

10- از همزن براي مدت طولاني استفاده نشود (زمان بيش از 30 دقيقه مجاز نمي باشد.).

عيب يابي و تعمير همزن:

عيب1- همزن روشن نمي شود.

علت1- پريز برق ندارد.سيم رابط يا اتصال سيم به دوشاخه قطع شده است.

رفع عيب1- پس از اطمينان از برق پريز ،سيم رابط ودوشاخه را به کمک اهم متر آزمايش نموده ورفع عيب نماييد.

عيب2- همزن کار نمي کند.

علت2- کنتاکت هاي کليد اتصال کامل ندارند.

رفع عيب 2- با خم کردن کنتاکت ها اتصال را کاملآ برقرار کنيد.

عيب3- همزن روشن نمي شود

علت3- کنتاکت هاي کليد با جسم خارجي تماس دارد.

رفع عيب3- جسم خارجي را بر داريد وکنتاکت ها را تميز کنيد.

عيب4- همزن کار نمي کند.

علت4- سيم پيچ استاتور معيوب است.

رفع عيب 4- استاتور را از نظر ظاهري وارسي ودر صورت مشکوک بودن با اهم متر آزمايش نموده ودر صورت سوختن آن را تعويض نماييد.

عيب5- همزن نمي چرخد.

علت5- آرميچر معيوب است.

رفع عيب5- آرميچر را طبق مطالب گفته شده در مورد تست آرميچر ها بررسي ودر صورت لزوم تعويض نماييد.

عيب6- دستگاه روشن نمي شود.

علت 6- زغال ها کوتاه شده است.

رفع عيب6- زغال ها را تعويض نماييد.

عيب7- دستگاه روشن نمي شود.

علت 7- فنر هاي زغال معيوب است .

رفع عيب7- فنر ها را بر رسي وتعويض نماييد.

عيب8- موتور آرام مي چرخد.

علت8- بين چرخ دنده ها جسم خارجي گير کرده است.

رفع عيب8- چرخ دنده ها را تميز وگريس کاري کرده در صورت لزوم تعويض نماييد.

عيب9- موتور آرام مي چرخد.

علت9- چرخ دنده ها خورده شده اند

رفع عيب9- چرخ دنده ها را تعويض و گريس کاري کنيد.

عيب10- موتور آرام مي چرخد.

علت10- مدار الکتريکي آرميچر يا استاتور اتصال کوتاه دارند.

رفع عيب10- مدار را بر رسي وتست نموده در صورت لزوم مورد را تعمير يا تعويض نماييد.

عيب11- موتور آرام مي چرخد.

علت11- زغال ها خوده شده اند.

رفع عيب11- زغال ها را تعويض نماييد.

عيب12- موتور آرام مي چرخد.

علت12- خوردگي وساييدگي در آرميچر.

رفع عيب12- آرميچر را تعويض نماييد.

عيب13- پره هاي همزن به هم گير مي کنند.

علت 13- پره ها کج شده است.

رفع عيب13- پره ها را تعمير يا تعويض نماييد.

عيب14- پره هاي همزن به هم گير مي کنند.

علت 14- چرخ دنده از محل خود خارج شده است.

رفع عيب14- موقعيت چرخ دنده ها را اصلاح کنيد.

عيب15- پره هاي همزن به هم گير مي کنند.

علت15- خوردگي چرخ دنده ها

رفع عيب 15- چرخ دنده ها را تعويض کنيد.

عيب16- همزن دستگاه از جاي اصلي خود خارج شده است.

علت16- چرخ دنده خراب است.

رفع عيب16- چرخ دنده را تعويض نماييد.

عيب17- موتور کار مي کند اما پره هاي همزن به صورت کم قدرت حرکت مي کنند ويا اصلا" حرکت نمي کنند.

علت17- چرخ دنده ها خورده شده اند

رفع عيب17- چرخ دنده هارا تعويض نماييد.

عيب18- وقتي کليد در وضعيت 1 قرار دارد (در همزن هاي 5 سرعته ) موتور کار نمي کند يا سرعت وضعيت 1 مانند وضعيت 2 مي باشد.

علت18- ديود سوخته است.

رفع عيب18- ديود را با اهمتر تست ودر صورت سوختن تعويض نماييد.

عيب19- همزن نمي چرخد وصداي هوم مي دهد.

علت19- چرخ دنده با جسم خارجي در گير است.

رفع عيب19- چرخ دنده را تميز،تعمير ويا تعويض نماييد.

عيب20- همزن نمي چرخد وصداي هوم مي دهد.

علت20- چرخ دنده تاب دارد يا خورده شده است

رفع عيب20- آن را تعويض نماييد.

عيب21- همزن نمي چرخد وصداي هوم مي دهد.

علت21- روتور يا استاتور سوخته است.

رفع عيب21- آن را بر رسي وتعمير يا تعويض نماييد.

عيب22- همزن نمي چرخد وصداي هوم دارد.

علت22- محور روتور تاب دارد.

رفع عيب22- آن را تعويض کنيد.

عيب23- همزن نمي چرخد وصداي هوم دارد.

علت 23- مواد سخت،خيلي فشرده يا خيلي زياد است.

رفع عيب23- براي اطمينان ،همزن را بيرون از مواد روشن کنيد در صورت صحت مورد مذکور ،مواد را تنظيم کنيد.

عيب24- همزن صداي نويز ايجاد مي کند.

علت 24- پره هاي همزن تغيير شکل يافته است.

رفع عيب24- پره ها را تنظيم يا تعويض نماييد.

موتورهای دورانی

موتورهاي دوراني :

موتورهای دورانی (وانکل) زير مجموعه موتورهای احتراق داخلی می باشند. اما شيوه کار آنها با موتورهای رايج پيستونی کاملاً متفاوت است. در موتورهای پيستونی يک حجم يکسان و مشخص (حجم سيلندر) بصورت پی در پی تحت تأثير چهار فرآيند, مکش, تراکم, احتراق و تخليه قرار مي گيرد؛ حال اينکه در موتورهای دورانی هر کدام از اين چهار فرآيند در نواحی خاصی از محفظه سيلندر که تنها متعلق به همان فرآيند می باشد صورت می پذيرد. درست مثل اينکه برای هر فرآيند سيلندر مربوط به خودش را اختصاص داده باشيم و پيستون بصورت پيوسته از يکی به ديگری حرکت می کند تا چهار فرآيند سيکل اتو را کامل نمايد.

موتورهای دورانی که به موتورهای وانکل نيز معروف می باشند برای اولين بار به انديشه مبتکرانه دکتر فليکس وانکل (Felix Wankel) آلمانی در سال 1933 خطور يافت و در سال 1957 اولين نمونه اين نوع موتور ساخته شد

 موتورهای دورانی همانند موتورهای پيستونی از انرژی فشار ايجاد شده بواسطه احتراق مخلوط سوخت و هوا استفاده می کنند؛ در موتورهای پيستونی فشار ناشی از احتراق به پيستونها نيرو وارد کرده و آنها را به عقب و جلو می راند. شاتون و ميل لنگ اين حرکت رفت و برگشتی پيستونها را به حرکت دورانی و قابل استفاده برای خودرو تبديل می کنند. در صورتيکه در موتورهای دورانی, فشار ناشی از احتراق، نيرويی را بر سطح يک روتور مثلث شکل که کاملاً محفظه احتراق را نشت بندی کرده است، وارد می کند. اين قطعه (روتور) همان چيزی است که بجای پيستون از آن استفاده می شود.

روتور در مسيری بيضی شکل حرکت می کند؛ بگونه ای که هميشه سه راس اين روتور را در تماس با محفظه سيلندر نگه داشته و سه حجم جداگانه از گازها, بين سه سطح روتور و محفظه سيلندر ايجاد می کند.

همچنان که روتور حرکت می کند هر کدام از اين سه حجم پی در پی منبسط و منقبض می شوند؛ و همين انقباض و انبساط است که مخلوط هوا و سوخت را به داخل سيلندر می کشد, آنرا متراکم می کند, در طول فرآيند انبساط توان مفيد توليد می کند و گازهای سوخته را بيرون می راند.

قطعات يک موتور دورانی:

موتور های دورانی دارای سيستم جرقه و سوخت رسانی مشابه با موتورهای پيستونی می باشند.

روتور:

روتور يک قطعه مثلث شکل با سه سطح برآمده يا محدب می باشد که هر کدام از اين سطوح همانند يک پيستون عمل می کند. همچنين هر کدام از اين سطح ها دارای يک گودی يا تورفتگی می باشد که حجم موتور را بيشتر می کند.

در راس هر وجه يک تيغه فلزی قرار گرفته که عمل نشت بندی سه حجم محبوس بين روتور و جداره سيلندر را بر عهده دارد. همچنين در هر طرف روتور ( سطح فوقانی و تحتانی) رينگ های فلزی قرار گرفته اند که وظيفه نشت بندی جانبی روتور را به عهده دارد.

روتور دارای چرخدنده داخلی در مرکز يک وجه جانبی می باشد؛ اين چرخدنده با يک چرخدنده ديگر که روی محفظه سيلندر بصورت ثابت قرار دارد درگير می شود و اين درگيری است که مسير وجهت حرکت روتور را درون محفظه  تعيين می نمايد.

محفظه سيلندر :

محفظه سيلندر تقريباً بيضی شکل است و شکل محفظه احتراق نيز بگونه ای طراحی شده است که همواره سه لبه روتور در تماس با ديواره محفظه قرار گيرد و سه حجم نشت بندی شده را بسازد.هر قسمت از اين محفظه به يکی از فرآيندهای موتور اختصاص خواهد داشت. ( مکش- تراکم - احتراق- تخليه)

پورتهای مکش و تخليه هر دو، در ديواره محفظه تعبيه شده اند. و سوپاپی برای اين پورتها وجود ندارد. پورت تخليه مستقيماً به اگزوز راه دارد و پورت مکش به دريچه گاز.

محفظه سيلندر :

محفظه سيلندر تقريباً بيضی شکل است و شکل محفظه احتراق نيز بگونه ای طراحی شده است که همواره سه لبه روتور در تماس با ديواره محفظه قرار گيرد و سه حجم نشت بندی شده را بسازد.هر قسمت از اين محفظه به يکی از فرآيندهای موتور اختصاص خواهد داشت. ( مکش- تراکم - احتراق- تخليه)

پورتهای مکش و تخليه هر دو، در ديواره محفظه تعبيه شده اند. و سوپاپی برای اين پورتها وجود ندارد. پورت تخليه مستقيماً به اگزوز راه دارد و پورت مکش به دريچه گاز.

لايه های اول و آخر دارای نشت بندی و ياتاقانهای مناسب جهت محور خروجی می باشد. آنها همچنين دو مقطع محفظه روتور را نشت بندی می کنند. سطح داخلی اين قطعات بسيار هموار است که اين خود به نشت بندی روتور متناسب با کارش کمک می کند. روی هر يک از قطعات دو انتها يک پورت ورودی تعبيه شده است لايه بعدی محفظه بيضی شکلی است که قسمتی از محفظه کل روتور می باشد اين لايه که در شکل بالا نشان داده شده است دارای پورت خروجی می باشد.

در مرکز هر روتور يک چرخدنده داخلی بزرگ قرار دارد که حول يک چرخدنده کوچک ثابت روی محفظه موتور می چرخد. اين دو چرخدنده مسير حرکتی روتور را تعيين می کنند. همچنين روتور روی بادامک دايروی محور خروجی واقع شده و آن را به گردش در می آورد.

توليد توان:

موتورهای دورانی همانند موتورهای رايج پيستونی از سيکل چهار زمانه استفاده می کند. که به شکل کاملاٌ متفاوتی به خدمت گرفته شده است. قلب يک موتور دورانی روتور آن است، که بصورت کلی معادل پيستون در موتورهای پيستونی می باشد. روتور روی يک بادامک دايروی روی بزرگ محور خروجی سوار شده است. اين بادامک از خط مرکزی محور خروجی فاصله داشته و همانند يک ميل لنگ عمل می کند. چرخش روتور نيروی لازم جهت چرخش محور خروجی را تامين می کند. همزمان با چرخش روتور در محفظه, اين قطعه, بادامک را در يک مسير دايروی به حرکت در می آورد به قسمی که هر دور کامل روتور منجر به سه دور چرخش محور خروجی می گردد.

همچنان که روتور درون محفظه حرکت می کند, سه حجم جداگانه ايجاد شده توسط روتور، نيز تغيير می کند. اين تغيير سايز فرآيند پمپ کردن را ايجاد می کند. اجازه دهيد روی هر کدام از چهار فرآيند سيکل چهار زمانه بحث کنيم.

مکش:

فاز مکش از زمانی شروع می شود که يکی از تيغه های روتور از روی پورت مکش عبور کند و پورت مکش در معرض محفظه سيلندر و روتور واقع شود, در اين لحظه حجم محفظه کمترين مقدار خود می باشد. با حرکت روتور حجم محفظه منبسط شده و فرآيند مکش اتفاق می افتد و در پی آن مخلوط سوخت و هوا به داخل محفظه کشيده می شود. هنگامی که تيغه بعدی روتور از جلوی پورت ورودی می گذرد محفظه بصورت کامل نشت بندی می شود تا فرآيند تراکم آغاز گردد.

تراکم:

با ادامه حرکت روتور درون محفظه, حجم محبوس شده سوخت و هوا کوچکتر و فشرده تر می گردد. وقتی سطح روتور در اين حجم بطرف شمع می چرخد حجم مربوطه به کمترين مقدار خود نزديک می شود و اين درست هنگامی است که با جرقه شمع احتراق شروع می گردد.

احتراق:

حجم محفظه احتراق گسترده و طولانی است بنابراين سرعت پخش شعله تنها با وجود يک شمع بسيار کم

است و احتراق ناقصی بدست می دهد. از اين رو در اکثر موتورهای دورانی از دو شمع در طول اين ناحيه

استفاده می شود. هنگامی که شمعها جرقه می زنند مخلوط سوخت و هوا محترق شده و فشار بسيار

بالايي را ايجاد می کنند که باعث تداوم چرخش روتور می گردد. فشار احتراق، روتور را در جهت خودش وادار

به حرکت می کند و حجم ناحيه محترق شده، رفته رفته زياد می شود. در اينجاست که فرآيند انبساط و در

نتيجه توان توليد می گردد تا جاييکه تيغه روتور به پورت خروجی برسد.

تخليه:

هرگاه تيغه روتور از پورت خروجی عبور می کند، گازهای با فشار بالا رها شده و به سمت پورت خروجی جريان می يابند. با ادامه حرکت روتور حجم محبوس فشرده می گردد و گازهای باقيمانده را به طرف پورت خروجی می راند. وقتی اين حجم به کمترين مقدار خود نزديک می شود، تيغه روتور در حال گذار از پورت ورودی است و در اين زمان سيکل جديد شروع می گردد.

يک مورد بسيار جالب در رابطه با موتورهای دورانی اينست که هر يک از سه سطح روتور هميشه در يک قسمت سيکل درگير است. به عبارتی بهتر در هر دور کامل روتور، سه بار احتراق خواهيم داشت. اما به ياد داشته باشيد که در هر دور کامل روتور محور خروجی سه دور می چرخد و در نتيجه يک احتراق برای هر دور محور خروجی .

تفاوتها با موتور معمولی:

چند مورد زير، موتورهای دورانی را از موتورهای پيستونی متمايز می کند.

قطعات متحرک کمتر:

موتورهای دورانی در مقايسه با موتورهای چهار زمانه پيستونی قطعات متحرک کمتری دارند. يک موتور دورانی دو روتوره سه قطعه متحرک اصلی دارد: دو روتور و محور خروجی. اين در حاليست که ساده ترين موتورهای پيستونی چهار سيلندر دست کم 40 قطعه متحرک دارد: پيستونها، شاتونها، ميل لنگ، ميل بادامک، سوپاپها، فنر سوپاپها، اسبکها، تسمه تايمينگ و ... . کم بودن قطعات متحرک می تواند دليلی بر قابليت اعتماد و اعتبار موتورهای دورانی باشد و به همين دليل است که کارخانه های سازنده وسايل هوانوردی ( هواپيما و کايت های با موتور احتراق داخلی) موتورهای دورانی را به موتورهای پيستونی ترجيح می دهند.

 کارکرد نرم و بدون لرزه:

تمام قطعات موتور دورانی بطور پيوسته در حال چرخش آن هم در يک جهت می باشد که در مقايسه با تغيير جهت شديد قطعات متحرک در موتورهای پيستونی از ارجحيت خاصی برخوردار است.موتورهای دورانی بدليل تقارن خاص قطعات گردنده دارای بالانس داخلی است که هرگونه ارتعاشی را از بين می برد. همچنين انتقال قدرت در موتورهای دورانی نيز نرم تر است ؛ زيرا هر احتراق در طول 90 درجه چرخش

روتور حاصل می شود. از آنجاييکه چرخش محور خروجی سه برابر چرخش روتور است پس هر احتراق در طول 270 درجه چرخش محورخروجی حاصل می گردد.اين يعنی يک موتور تک روتوره در سه ربع گردش محورخروجی خود قدرت انتقال می دهد؛ در مقايسه با موتور تک سيلندر پيستونی که احتراق در طول 180 درجه از دو دور گردش ميل لنگ يا يک ربع گردش محور خروجی آن رخ می دهد.

آهسته تر:

از آنجاييکه گردش روتور يک سوم گردش محور خروجی آن است, قطعات اصلی موتور آهسته تر از قطعات موتورهای پيستونی حرکت می کنند. که اين موضوع قابليت اطمينان به اين موتور را بالا می برد.

 چالشها در طراحی موتورهای دورانی:

   نوعاً ساخت موتورهای دورانی که بتواند استانداردهای آلودگی را پوشش دهد بسيار مشکل است. ( اما نه امکان ناپذير)   هزينه ساخت آنها معمولاً بالاتر از موتورهای رايج پيستونی است؛ بيشتر به اين دليل که تيراژ توليد آنها نسبت به موتورهای پيستونی پايينتر است.

نوعاً مصرف سوخت اين گونه موتورها بالاتر از مصرف سوخت موتورهای پيستونی است زيرا مشکل کشيده و طولانی بودن محفظه احتراق و نسبت تراکم پايين اين موتورها راندمان ترموديناميکی آنها را محدود می کند .

 

 

 



امید نژادسیفی نویسنده

علل خرابی یاتاقان های غلتشی

عمریک  یاتاقان غلتشی به کل تعداد سیکل های تنش و بار هایی که به اجزای غلتشی وغلتک های یاتاقان وارد می شود بستگی دارد.روش استاندارد شده محاسبه تنش های دینامیکی یاتافان بر پایه ویژگی خستگی مواد  تشکیل دهنده یاتاقان که با عث خرابی در یاتا قان  میشود،می باشد. خستگی معمولی با پوست پوست شدن وورق ورق شدن در سطح یاتاقان آشکار خواهدشد.

 

علل خرابی یاتاقان

 

1-خرابی ناشی از جازدن

خرابی محلی در شیار های یاتاقان ناشی از عیب جازدن یاتاقان می باشد.این خرابی برای نمونه زمانی رخ می دهد که رینگ داخلی یاتاقان غلتشی استوانه ای به خوبی در رینگ خارجی آن حا زده نشود و یا نیروی جا زدن یاتاقان در وسط اجزای یاتاقان وارد شود.

حوزه بار رینگ یاتاقان، ناشی از بارهای  خارجی اعمال شده وشرایط گردش یاتاقان است که این حوزه  با کدر شدن شیار های یا تا قان مشخض میشود.

شیار های غیر عادی روی یا تاقان،ناشی ازپیشبار  مخربی است که از جا زدن خیلی محکم یا تاقان ویا تنظیم غیر دقیق یا تاقان روی محور ،می باشد.

 

2-آلودگی

ذرات خارجی که روی سطح یا تاقان قرار می گیرند موجب خستگی زودرس در یاتاقان می شوند.ذرات خارجی که دارای خاصیت سایندگی هستند خرابی یاتاقان را تسریع می بخشند وباعث خشن شدن سطوح و کند شدن یاتاقان می شوند.سایش زیاد موجب لقی بیش از اندازه در یاتاقان می شود.

آلودگی ها:

1-قطعات آلوده

2-گرد وخاک

3-درز گیری نا کافی

4-روانساز های آلوده

5-خرده فلز های قطعات دیگر که همراه روانساز ها به یاتاقان منتقل میشود.

 

3-خوردگی

خوردگی در یاتاقان های غلتشی ممکن است به شکل های مختلف وبه دلایل گوناگون رخ دهد. خراب

ناشی از خوردگی با سر وصدایاتاقان هنگام   کارکردن آشکار می شود.زنگ زدگی حاصل از خوردگی

توسط اجزای یاتاقان ساییده می شوند وباعث سایش سطح یاتاقان می شود.

عوامل خوردگی:

1-آببندی نا کافی در برابر رطوبت و بخا ر آب

2- روانساز هایی که حاوی اسید می باشند

3-محیط نامناسب انبار نگهداری یاتاقان ها

سایش ساچمه ها با شیار یاتاقان با خراش هایی در سطح غلتک یا تا قان ظا هر می شود. این خراش ها در مقایسه با دندانه شدن اجزای یاتاقان در اثر نصب نا مناسب  دارای لبه های برآمده نیستند

سایش میان  ساچمه هاو  شیار یاتاقان در اثر ارتعاشات در سطح هایی از یا تاقان که ساکن هستند باعث ساییدگی شدید می شوند.چنین خرابی در ماشین هایی که در حال سکون در معرض ارتعاشات هستند به وجو د خواهدآمد که راه بر طرف کردن آن ایجاد لبه های مناسب در یاتاقان ویااستفاده از ابزار مناسبی برای محافظت یا تاقان در هنگام دوران  می باشد.

خوردگی که سطح یاتاقان را از میان می برددر سطوحی رخ می دهد که انطباق آن ها با سایر اجزاء به صورت آزاد می باشد.حرکت های ریزی که در چنین سطوحی رخ می دهد با عث سایش زیادی می شود که حرکت یا تا قان را کند کرده وبه  سطح محور آسیب می رساند. را ه حل بر طرف کردن این مشکل استفاده از انطباق محکم میان این سطوح می باشد.

 

4- عبور جریان الکتریسیته

عبور مداوم جریان الکتریسیته از یاتاقان باعث ایجاد خراش های قهوه ای رنگ موازی با محور در تمام محیط غلتک و سایر اجزای غلتشی یاتاقان می شود.

 

 

 

5-روانسازی ناقص

روانسازی ناقص در اثر تامین نا کافی روانساز ویا استفاده از روانسازهای نا مرغوب  ایجاد می شود.

اگر لایه روغن کافی میان سطوح تامین نشودکه  حرکت لغزشی وسایش به وجود خواهد آمدکه علت تشکیل حفره های ریز و پوست پوست شدن سطح در غلتک های یاتا قان می باشد در مواردی که عمل روانسازی بیش از اندازه انجام می شود ،روانساز به دلیل حرکات شدید یاتاقان گرم شده وخاصیت خودرا از دست می دهند وبا عث  خرابی شدید در یا تاقان می شوند .از نگهداشتن روانساز ها در یاتاقان به خصوص در سر عت های بالا بپر هیزید.

 

علائم

علت ها

مثال

 

حرکت نا موزون

 

خراب شدن رینگ ها و ساچمه ها

آلودگی

لقی بیش از حد

لنگ زدن چرخ در وسایل نقلیه

افزایش ارتعاشات در فن ها

ارتعاشات درمیل لنگ در موتور های احتراقی

 

کاهش دقت

 

 

سایش در اثر آلودگی یا روغنکاری نا کافی

خراب شدن رینگ ها و ساچمه ها

 

 

تکان های شدید آسیاب ها

 

 

سر وصدا با فرکانس زیاد هنگام کار کردن

لقی مجاز نا کافی

 

 

سروصدا یاتاقان ها در گیر بکس موتورهای الکتریکی

 

سر وصدا نا منظم

لقی بیش از حد

آلودگی

روغنکاری نا کافی

 

تغییرات منظم در سر وصدا

تغییر لقی  به علت تغییر دما

خرابی غلتک ها

 با تشکر مصطفی عباسی

 

غول پیکرترین ماشینهای مکانیکی

دیدنش ضرر نداره

فایل ها بصورت عکس می باشد

1      2       3        4          5

تکنولوژی توربینهای گازی 2006

Right Click And Save As

18-Gas Turbine Technology Brochure

Blade vibration audit technology

Centrifugal pump problem diagnosis

Design assurance for machinery installations

Experts on turbine materials, processes

Gas turbine condition assessment

Gas turbine quality assurance

Gas turbine root cause failure diagnosis

Gas turbine stress and thermal analysis

Gas turbine supplier qualification

Gas turbine testing and evaluation

Life evaluation of turbine components, coatings

Maintain compressor foundation integrity

Optimize performance of fan and duct systems

Predict, solve rotating machinery problems

Reciprocating compressors field support

Reciprocating pump field support

Reduce the risk of crankshaft failure

Reduce the risk of process train damage

SwRI Aero-Thermal Flow Analysis

SwRI Turbomachinery Developments, Radial Flow Gas TurbineSwRI Turbomachinery

SwRI Variable Speed Planetary Gear Box Power Turbine

Turbine life management, extension studies

Turbine materials and coatings selection

Turbomachinery operating, install problems

Turbomachinery performance diagnosis

کپی برداری از این مطالب فقط با ذکر منبع مجاز است

تذکر مهم:چون ممکن است به دلیل فیلتراسیون سایت مرجع

امکان دانلود فراهم نشود در صورت بروز مشکل در هنگام دانلود

می توانید به tools  سپسInternet Option رفته سپس connection

خود راانتخاب کرده سپس settings را زده وموارد زیر را تایپ کنید

IP:195.175.37.71
PORT:8080