سفارش تبلیغ
دستبند بلوتوث ویبره
ترمو دینامیک - وبلاگ تخصصی فیزیک
ریاست علمی، شریف ترین ریاست است [امام علی علیه السلام]
وبلاگ تخصصی فیزیک
پیوندها
.: شهر عشق :.
ایساتیس
وبلاگ شخصی محمدعلی مقامی
آقاشیر
دکتر رحمت سخنی
* مطالب علمی *
بیگانه ، دختری در میان مردمان
تعقل و تفکر
تا ریشه هست، جوانه باید زد...
اس ام اس عاشقانه
خاطرات خاشعات
اس ام اس سرکاری اس ام اس خنده دار و اس ام اس طنز
وسوسه عقل
پرهیزکار عاشق است !
فروش و تعمیر موبایل در استان یزد
آموزش
وبلاگ تخصصی کامپیوتر
هک و ترفند
فروش و تعمیر موبایل در استان یزد
انجمن فیزیک پژوهش سرای بشرویه
عاشقان خدا فراری و گریزان به سوی عشق و حق®
وبلاگ عشق و محبت ( اقا افشین)
باید زیست
جملات زیبا
دست نوشته های دو میوه خوشمزه
در دل نهفته ها
روزگاران(حتما یه سری بهش بزن ضرر نمی کنی)
فقط برای ادد لیستم...سند تو ال
تجربه های مدیریت
سولات تخصصی امتحان دکترا دانشگاه آزاد
سولات تخصصی امتحان دکترا دانشگاه آزاد
ارزانترین و بزرگترین مرکز سوالات آزمون دکترا
عکس و اس ام اس عشقولانه
دانلود نرم افزار های روز دنیا
شاهرخ
مکانیک هوافضا اخترفیزیک
مکانیک ، هوافضا ،اخترفیزیک
وبلاگ تخصصی فیزیک و اختر فیزیک
وبلاگ تخصصی فیزیک جامدات
همه با هم برای از بین نرفتن فرهنگ ایرانی
انتخاب
فیزیک و واقعیت
ترجمه متون کوتاه انگلیسی
دنیای بیکران فیزیک
آهنگ وبلاگ
   1   2   3   4      >


آیرودینامیک سرعت زیاد






سرعت زیر صوتی




وقتی سرعت موشک کمتر از یک ماخ است،‌ سرعت آن زیر صوت می باشد،‌ در این صورت امواج ضربه ای حاصله در جلوی آن قرار می گیرند و یا امواج پیش از موشک حرکت می نمایند. این امواج هر اندازه از موشک یا پرنده در حال پرواز دور شوند تاثیر مهمی در نیروی آیرودینامیکی ندارند. سرعت زیر صوت همه سرعت های پرواز کمتر از 85 درصد ماخ را شامل می شود.




سرعت فراصوت




چنانچه سرعت موشک سیر صعودی را طی نماید،‌ به تناسب ازدیاد سرعت،‌ موشک به امواج ضربه ای ناشی از سرعت خود در هوا نزدیک تر می شود. با نزدیک تر شدن سرعت موشک به سرعت صوت حالتی بوجود می آید که هنوز امواج تولیدی از موشک دور نشده اند،‌ امواج بعدی می رسد تا اینکه وقتی سرعت موشک به سرعت صوت رسید،‌دیگر امواج تولیدی توسط موشک یا هواپیما فرصت دور شدن و جدایی از لبه ی حمله را ندارند، چون در این حالت سرعت موشک با سرعت صوت برابر است.




در این حالت،‌ امواج جلوی موشک متراکم و جرم مخصوص فشار هوا و سرعت آن در این منطقه زیاد می شود. نیروی پسای وارده بر این سرعت به نام سد صوتی نامیده می شود. پیدایش موشک یا هواپیما با موتور قوی ثابت کرده که عملا عبور از این سرعت بسیار آسان و عادیست. با افزایش سرعت در اندازه های بیش از یک ماخ (1.2) به تدریج از مقدار ضریب پسا کاسته می شود. تا اینکه در سرعت 2.3 ماخ ضریب پسا به مقدار ثابتی نزدیک به دو برابر مقداری که در سرعت های کمتر از سرعت صوت داشته می رسد.




در این سرعت امواج ضربه ای حاصله در عقب موشک قرار می گیرند. کم کردن قطر بدنه و ضخامت بال ها ( تغییرات آیرودینامیکی) در این سرعت (مافوق صوت) تا سرعت 5 ماخ را شامل می شود.






چنانچه سرعت موشک سیر صعودی را طی نماید،‌ به تناسب ازدیاد سرعت،‌ موشک به امواج ضربه ای ناشی از سرعت خود در هوا نزدیک تر می شود






سرعت ماورای صوت




این سرعت به طور معمول ، سرعت های بیش از 5 ماخ را شامل می شود. آنچه سرعت های فراصوتی و ماورای صوت، قابل توجه است،‌ مشکل حرارتی می باشد. برخورد و تصادف مولکول های هوا با پوسته خارجی موشک در محدوده ی این سرعت ها آنچنان شدید است که دمای بدنه به سرعت افزایش پیدا می کند،‌به طوریکه در ابتدای ورود به سرعت مافوق صوت (5 ماخ) دما به 600 درجه ی سانتیگراد و در بعضی قسمت ها به 1000 درجه ی سانتیگراد می رسد. بدیهی است ، این مقدار حرارت، مواد ساختمانی معمولی را ذوب می نماید. برای رفع این نقیصه در موشک، استفاده از فلزات و آلیا ‍ ‍ ‍ ‍ ‍ ‍ ‍ زهای فلزی و سایر ترکیبات شیمیایی که در برابر دما مقاومت زیاد داشته باشند،‌ ضروری است. با این  همه برای مقابله با این حرارت از سیستم های خنک کننده نیز استفاده می شود.




آیرودینامیک سرعت زیاد



عامل مهم دیگر در مطالعات آیرودینامیکی مربوط به سرعت های فراصوتی و مافوق صوت،‌ ضرورت استفاده از تجهیزات آزمایشی مخصوص نظیر تونل باد می یاشد. برای کسب دقیق ضرایب آیرودینامیکی،‌استفاده از تونل باد الزامی است.




بایستی توجه شود مدلهایی که از یک موشک با هواپیمای واقعی برای مطالعه آیرودینامیکی تهیه می شود،‌ باید به مدل واقعی بسیار نزدیک باشد و از این لحاظ هرچه اندازه ابعاد مدل انتخابی به شکل واقعی و حقیقی موشک نزدیک تر باشد،‌ضرایب آیرودینامیکی به دست آمده به مقدار حقیقی نزدیک تر و قابل اطمینان می باشد.




باید به این نکته توجه کرد که موشک های بالستیک قاره پیما و برد متوسط که دارای آیرودینامیک سرعت زیاد




هستند تحت تاثیر طراحی اولیه یا مسیر مرجع از پروفایل استاندارد تبعیت می نمایند که نشان دهنده وضعیت مناسب یا دقت هدایت موشک است و لذا مسیری را که موشک عملا می پیماید،‌ با مسیری که از پیش تعیین شده متفاوت است و آن به علت اثر باد و یا عدم تنظیم تراست می باشد.




باید توجه داشت خط مسیر موشک بالستیک به 4 بخش زیر تقسیم می شود:




* فاز مربوط به موتور اصلی




* فاز مربوط به موتور ورنیر( موتور ورنیر راکتیست که در فاز نهایی موشک های بالستیک باعث تنظیم سرعت آن می شود)




* فاز فضای پروازی




* فاز شیرجه یا ورود یا برگشت و نهایتا اصابت




 منبع: تبیان



کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 25/11/90:: 2:0 عصر     |     () نظر


به گزارش خبرگزاری مهر، بیشتر اوقات حد تصور انسان از عظمت جهان هستی دستخوش فراموشی می شود و به تدریج بزرگی برخی از رویدادهای طبیعی از یادها رفته و حتی گاه این رویدادها کوچک شمرده می شوند.


عظیمترین اجرامی که در جهان وجود دارند را بر روی زمین نمی توان یافت، زیرا فراتر از مرزهای جو زمین، حقایقی وجود دارند که سیاره کوچک آبی در برابرشان ذره ای غیر قابل مشاهده است.


عظیمترین سیاره جهان


سیاره مشتری از نظر بزرگی بر دیگر سیاره های سامانه خورشیدی حکمرانی می کند، مانند بسیاری از سیاره هایی که ابعاد آنها از حد استاندارد گذشته است، مشتری نیز سیاره ای گازی است که از هلیوم و هیدروژن ساخته شده است، با این همه تا به حال سیاره ای گازی تر و عظیم تر از مشتری نیز کشف شده است، سیاره TrES-4 که در سال 2006 در مدار ستاره ای درخشان در فاصله هزار و 500 سال نوری از زمین کشف شد. قطر این سیاره 1.8 برابر سیاره مشتری بود و از این رو به عنوان بزرگترین سیاره ای شناخته می شد که تا به حال رصد شده است.



با اینهمه جرم این سیاره تنها 88 درصد از جرم کل مشتری است و  تراکم آن 0.2 گرم در سانتیمتر مکعب است که این تراکم آن را از چوب پنبه سبک تر می کند. از آنجایی که روند مطالعات علمی توقف ناپذیر است، رصدهای جدیدتر منجر به کشف سیاره ای بزرگتر شده است که از سیاره TrES-4 نیز بزرگتر است، سیاره WASP-17b در فاصله هزار سال نوری از زمین واقع شده و شعاع آن دوبرابر مشتری است، در حالی که جرم و تراکم آن نیمی از جرم مشتری محاسبه شده است.


بزرگترین سازه مصنوعی


تا زمانی که یک فضاپیمای غول پیکر و بیگانه در آسمان زمین مشاهده نشود، تا به امروز عظیمترین سازه مصنوعی جهان ایستگاه فضایی بین المللی است که 370 تن وزن داشته و 109 متر وسعت دارد.



بزرگترین کهکشان


بر اساس روند شکل گیری کهکشانها در مدل استاندارد، بزرگترین کهکشانها، کهکشانهای بیضی شکلی هستند که از برخورد کهکشانهای کوچکتر شکل می گیرند. بزرگترین نمونه کهکشان IC1101 است که در فاصله یک میلیارد سال نوری در مرکز خوشه کهکشانی Abell 2029 قرار گرفته است.



این کهکشان 6 میلیون سال نوری وسعت داشته و هزاران برابر از کهکشان راه شیری عظیمتر است.


بزرگترین حفره


عنوان بزرگترین حفره جهان به یک سیاهچاله عظیم اختصاص ندارد، بلکه به فضای تاریک وسیعتری خطاب می شود. در بزرگترین فضایی که تا کنون مورد بررسی قرار گرفته است، کهکشانها از دیواره ها و گره هایی در وسعت چند میلیون سال نوری ساخته شده است که حفره ای در میان آن قرار دارد.



بزرگترین حفره خلائی که تا به حال در میان یک کهکشان یافته شده، حفره ای است که در سال 2007 کشف شده و وسعتی برابر یک میلیارد سال نوری دارد. گمان می رود این حفره توخالی به واسطه برخورد بسیار نزدیکی با جهانی دیگر به وجود آمده باشد.


بزرگترین ستاره


در این جهان بزرگ ستاره ای به نام VY Canis Majoris در فاصله پنج هزار سال نوری از زمین وجود دارد که می تواند با ابعادی هشت میلیارد برابر ستاره سامانه خورشیدی، خورشید زمین را به راحتی ببلعد.



قطر تخمینی این ستاره سه میلیارد کیلومتر است، شعاعی که این ستاره را در رده معدود ستاره هایی قرار داده است که به فوق ابرستاره های سرخ شهرت دارند. با این همه بسیاری بر سر ابعاد این ستاره بحث دارند و آن را یک میلیارد کیلومتر محاسبه کرده اند.


منبع : خبرگذاری مهر


ارسال توسط : محبوبه رضی کاظمی



کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 3/1/90:: 1:26 عصر     |     () نظر

کار و گرما
گرما نوعی انرژی است که از اجسام گرم به اجسام سرد منتقل می شود.
موتورهای حاوی گاز داغ ...
ما
بدون « موتورهای گرمایی » نمی توانیم به نقاط دور دست مسافرت کنیم. در این
موتورها از سوخت برای ایجاد گازهای داغ منبسط شده ودرنتیجه ایجاد حرکت،
استفاده می شود. همچنین، این موتورها توان اتومبیلها وقایقها وموشکها را
تأمین می کنند وژنراتورهای برق را راه اندازی می کنند.
توربینهای بخار ...
در
نیروگاهها به کمک توربینهای بخار، گرمای تولید شده را به انرژی الکتریکی (
برق ) تبدیل می کنند. در مرکز این توربینها چرخی قرار دارد که از یکسری
پره تشکیل شده و به یک میلة گردان وصل است. درون دیگ، آب تحت فشار زیادی
جوشیده وبخاری با فشار بسیار زیاد تولید می کند. این بخار با شدت به پره
های توربین برخود کرده و موجب چرخش آنها می شود. در یک توربین بخار که با
دقت طراحی وساخته شده باشد، تنها یک سوم انرژی بخار صرف چرخاندن پره ها می
شود.
موتورهای بنزینی ...
در
موتورها ی بنزینی، دراثر یک انفجار، گاز بسیار داغی ایجاد می شود. این گاز
به جای خروج از موتو، موجب حرکت یک پیستون می شود. در این نوع موتورها،
مخلوطی از قطرات بنزین وهوا به عنوان سوخت موتور مورد استفاده قرار می
گیرد. این مخلوط در داخل سیلنر ( استوانه ) توسط جرقةئ شمع منفجر می شود
وگاز بسیار داغی تولید می کند. این گاز داغ، پیستون را به شدت به طرف
پایین می راند.
داخل یک موتور بنزینی معمولی چه اتفاقی می افتد ؟ …
پیستون
یک موتور بنزینی چهار ضربه ای به ترتیب، به طرف پایین، بالا، پایین وبالا
حرکت می کند. حرکت پیستون به طرف پایین وبالا یک ضربه نا میده می شود و هر
ضربه اثر متفاوتی بر گازهای داخل سیلندر دارد. این ضربه ها به همین ترتیب
و مدام تکرار می شوند.
انبساط جامدات
چرا گرما جامدات را منبسط می کند ؟…
وقتی
یک جسم جامد گرم می شود، مولکولهای آن با انرژی بیشتری ارتعاش می کنند
وفاصلة مولکولها از یکدیگر نیز بیشتر می شود. در نتیجه، این جسم جامد در
تمام جهات، اندکی بزرگتر ( منبسط ) می شود.
جریانهای همرفتی ( جابجایی )
انبساط وهمرفتی گرمایی ...

همرفت ، انتقال انرژی گرمایی توسط جریانهای مایع گرم ( یا گاز ) است.
هنگامی
که یک قطره از مایع گرم شود‌، منبسط شده وحجمش افزایش می یابد. البته
مقدار ماده ( جرم آن ) تغییری نمی کند و در حجم منبسط شده پخش می شود.
بنابراین چگالی یک مایع گرم کمتر از چگالی مایع سرد اطراف آن می شود. پس
در یک ظرف محتوی مایع گرم وسرد، مایع سرد به طرف ته ظرف پایین خواهد رفت
ومایع گرم بالا خواهد آمد. این مثال ساده، علت ایجاد جریان همرفتی را نشان
می دهد.
انبساط هوا
با گرم کردن هوا، انبساط آن وبا سرد کردن هوا، انقباض آن را خواهید دید.
وقتی
یک بادکنک را در داخل ظرف آب جوش قرار دهید، هوای داخل آن منبسط می شود (
حجم بادکنک زیاد می شود ) و وقتی از ظرف خارج کنید، سرد شده وهوای داخل آن
منقبض می شود ( حجم بادکنک کم می شود ). اندازه گیری انبساط هوا ...
وقتی که فشار گاز ثابت نگه داشته شود، حجم جرم معینی از گاز، متناسب با دمای کلوین آن است. به عبارت دیگر،
C مقدار ثابت = T دمای گاز بر حسب کلوین / حجم گاز V
رسانش گرما
قطعه
ای از سیم مسی را بر روی شعلة چوب کبریت نگهدارید. گرما سریعأ در سیم مسی
منتقل می شود. با اینکه حرکت گرما دیده نمی شود اما وقتی که به انگشت شما
می رسد آن را احساس می کنید. به این نوع انتقال انرژی گرمایی، رسانش یا
هدایت گرمایی می گویند.
آزمایش : آیا آب رسانای خوبی برای گرماست ؟
یک
لولة آزمایش بلند را از آب سرد پر کنید وآن را بهصورت کج بر روی شعلة
ملایم چراغ نگه دارید. مقداری پودر رنگی را بالای آب بریزید و وسط لولة
آزمایش را بهآرامی حرارت دهید. بالا وپایین لوله را با دست لمس کنید تا
دمای این دو نقطه را امتحان کنید.
آیا هوا رسانای خوبی برای گرماست ؟
عایقهای
گرمایی خوب، نظیر پرها، بلوز های پشمی و پلی استایرن دارای حفره های کوچک
هوا هستند. این حفره های کوچک، رسانای بدی برای گرما هستند، و عایقهای
بسیار مؤثری به شمار می روند.در دما در صحبتهای روزمره، اغلب می گوییم که
« امروز هوا گرم است » یا « این چای سرد است ». اصطلاح علمی برای بیان
میزان گرم بودن اجسام را دما می نامند.
اندازه گیری دما
دماسنـجها
طوری مدرج می شوند که دمـا را بر حسب درجـة سیلسیوس نـشان بدهند. یخ
هـمیشه در دمـای یکسانـی ذوب مـی شـود کـه آن را صفر درجه سیلسیوس می
نامند. بخار بالای آب در حال جوش در فشار معمولی نیز همیشه دمای یکسانی
دارد که آن را 100 درجة سیلسیوس می نامند. این دو دما را بر روی یک دماسنج
مشخص می کند وفاصلة بین آنها را به 100 قسمت تقسیم می کنند و هر قسمت را
یک درجة سیلسیوس می گویند.
دماسنجهای پزشکی ــ از دماسنجهای پزشکی برای اندازه گیری دمای بدن انسان استفاده می شود.
دماسنجهای
الکترونیکی ــ در دماسنجهای الکترونیکی از یک شاخص میله ای استفاده می
شود، این شاخص، دما را به ولتاژ تبدیل می کند ودستگاه اکترونیکی، این
ولتاژ را به صورت یک عدد نشان می دهد.

کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 20/11/87:: 1:48 عصر     |     () نظر

زیردریایی‌ها از شگفت ‌انگیزترین اختراعات بشر هستند. طی صدها سال دریانوردان فقط می‌توانستند روی عرشه کشتیها کار کنند. اختراع زیردریایی به انسان اجازه داد تا بتواند همچون موجودات دریایی برای مدت طولانی (ماهها و حتی سالها) در زیر دریا زندگی کند. ما اختراع زیردریاییهای پیشرفته را مدیون مسابقه تسلیحاتی جنگ سرد بین دو ابر قدرت شرق و غرب در قرن بیستم هستیم! دانشمندان برای ساخت و حرکت دادن زیردریاییها از چند قانون استفاده کردند. ما ابتدا به بررسی دو قانون مهم می‌پردازیم:

 

قانون ارشمیدس

طبق قانون ارشمیدس بر هر جسم (کمی یا کاملا) غوطه‌ور در سیال معادل وزن سیال جابجا شده نیرو وارد می‌شود. همواره وزن جسم بطرف پائین و نیروی شناوری سیال بطرف بالا ظاهر می‌شوند. هرگاه این دو نیرو با هم برابر باشند (مانند کشتی روی دریا) جسم روی سیال شناور خواهد شد و اگر نیروی وزن بیشتر از نیروی شناوری سیال (مانند سنگ در آب) باشد، جسم کاملا در سیال فرو خواهد رفت. چگالی جسم به وزن بر حجم تعریف می‌شود. هرگاه چگالی جسم از چگالی سیال (آب) بیشتر باشد، جسم در سیال فرو خواهد رفت.

قانون بویل

طبق این قانون در دمای ثابت ، حجم و فشار یک سیال رابطه عکس باهم دارند. یعنی هرگاه فشار وارد بر سیال دوبرابر شود، حجم سیال نصف خواهد شد.
برهرجسم داخل سیال ، فشاری به تمام سطح جسم (متناسب با عمق سیال) بطور مساوی وارد می‌شود. هرچه عمق سیال بیشتر باشد، فشار وارد بر جسم نیز بیشتر خواهد شد و طبق قانون بویل حجم آن باید کم شود. برای مثال اگر بالون پر از هوایی را به عمق اقیانوس ببریم، فشار عمق آب باعث کم شدن حجم بالون و متراکم شدن هوای داخل بالون خواهد شد. و برعکس اگر بالون را رها سازیم تا به آسمان برود، چون فشار هوا در ارتفاع کمتر از سطح زمین است، حجم بالون افزایش خواهد یافت. بیایید این قانون را درمورد خطرات غواصی در عمق بررسی کنیم:

هرچه غواص به عمق بیشتری برود، فشار وارد بر بدن و ریه‌های او افزایش می‌یابد. اگر دمای آب را حدود 4 درجه سانتیگراد ثابت در نظر بگیریم، باید حجم ریه‌های غواص کم شود. ولی حجم ریه‌ها کم نمی‌شود و درعوض برای خنثی کردن فشار عمق سیال ، ریه‌ها هوای بیشتری را جذب می‌کنند تا فشار داخل ریه با محیط یکسان شود. در عمق 40 متری حجم هوای فشرده شده درون ریه به 4 برابر سطح آب افزایش می‌یابد که این موضوع می‌تواند باعث پاره شدن رگ‌ها و رسوب نیتروژن در خون و خطر حمله قلبی برای غواص بوجود آورد. به همین دلیل غواص ها نمی توانند برای مدت طولانی در عمق بیشتر از 30 متری شنا کنند.

تاریخچه ساخت زیردریاییها

در زیردریاییهای اولیه از نیروی دست برای حرکت دادن زیر دریایی در اعماق کمک گرفته می‌شد. در سال 1620 شخص بنام ون دربل اولین زیردریایی را ساخت که می‌توانست در عمق 4.5 متری حرکت کند. حجم داخل این زیردریایی بسیار کم بود، بطوریکه فقط یک نفر می‌توانست داخل آن قرار گیرد و برای حرکت دادن آن در عمق به یک فرد بسیار نیرومند نیاز بود تا بتواند پره‌های جلو و فوقانی را بچرخاند. درحدود سال 1770، دیود باشنل زیردریایی را طراحی کرد که می‌توانست به کمک دست و پدالهای پایی حرکت کند.

حدود 30 سال بعد روبرت فولتون ، زیردریایی دیگری ساخت که 3 نفر گنجایش داشت و برای اولین بار ، بالهایی برای تنظیم عمق در زیردریایی تعبیه شد. فولتون سپس تلاش کرد تا زیردریایی دیگری با موتور بخار بسازد. مشکل طراحی این موتورها در آن بود که در زیر آب اکسیژن نبود. بنابراین موتوری طراحی شد که ابتدا آب در سطح آب داخل مخزنی با موتور دیزل (با سوخت گازوئیل) داغ و تبدیل به بخار می‌شد، سپس موتور خاموش می‌شد و زیردریایی به داخل آب شیرجه می‌زد و تا وقتی که بخار داخل مخزن سرد نشده بود، زیردریایی می‌توانست با موتور بخار در عمق دریا حرکت کند.

در سال 1860 زیردریایی دیگری طراحی شد که بطور کامل زیر آب نمی‌رفت و از طریق لوله‌ای که به سطح آب راه داشت، اکسیژن را برای سوخت موتور به داخل زیردریایی مکش می‌کرد. در سال 1904 اولین زیردریایی که با موتور دیزل - الکتریکی کار می‌کرد، در فرانسه ساخته شد. موتورهای دیزل در سطح آب ، باطری‌های الکتریکی را شارژ می‌کردند و سپس زیردریایی در آب فرو می‌رفت. در این هنگام موتور دیزل خاموش می‌شد و موتور الکتریکی به کمک باطریهای شارژ شده ، زیردریایی را حرکت می‌داد.

 

مشکل این نوع زیردریایی

مشکل این نوع زیردریایی در آنجا بود که اولا باطریها خیلی بزرگ و سنگین بودند و ثانیا پس از گذشت چندساعت زیردریایی مجبور بود به سطح آب بیاید تا موتور دیزل روشن شده و باطریها را دوباره شارژ کند. اسید داخل باطریها هم در ترکیب با آب دریا ، بخار خطرناک و کشنده‌ای تولید می‌کردند.

زیردریایی با سوخت هسته‌ای

درسال 1954 اولین زیردریایی با سوخت هسته‌ای ساخته شد. از مزایای این زیردریاییها ، عدم نیاز به هوا است. این نوع زیردریاییها می‌توانند به مدت طولانی (حتی سالها) زیر دریا بمانند و فقط در صورت نیاز به سطح آب بیایند و نیز با سرعت بالای 50 کیلومتر در ساعت در زیر و یا سطح دریا حرکت کنند. در این موتورها ، حرارت راکتور از طریق لوله‌های آب به توربین بخار می‌رسد و آنرا می‌چرخاند. در نمونه زیردریایی شکل زیر ، دو مدار گردش آب طراحی شده است.

در مدار اولی ، آب در اثر حرارت زیاد (عمل شکافت هسته‌ای) راکتور ، به شدت داغ می‌شود و با گردش آب در مدار اولیه محفظه تبدیل هم داغ می‌شود. سپس محفظه تبدیل ،‌ آب مدار ثانویه را تبدیل به بخار می‌کند و آنرا سوی توربین بخار می‌فرستد. بخار آب ، توربین را می‌چرخاند تا نیروی محرکه و برق زیردریایی تأمین شود. سپس بخار آب در محفظه تراکم تبدیل به آب می‌شود و دوباره به محفظه تبدیل بخار ارسال می‌شود.

اجزاء زیردریایی و نحوه عملکرد

اجزاء بیرونی زیردریایی شامل بدنه استوانه بیضی شکل با دو بال افقی در جلو و دو بال عمودی در عقب برای شیرجه رفتن به عمق و اوج گرفتن به سطح آب ، یک سکان برای حرکت به چپ و راست ، یک پروانه در دم بدنه برای تولید نیروی محرکه زیردریایی و یک بادبان برای ورود و خروج خدمه به سطح آب است. در ضمن یک آنتن رادیویی برای تماس با زیردریاییها و کشتیهای دیگر و یک پریسکوپ برای مشاهده سطح آب از زیر دریا روی بادبان تعبیه شده است.
بدنه زیردریایی از دو پوسته (قشر) ساخته شده که مابین آنها خالی است. به این فضای خالی ، مخزن بالاست (سنگینی) می‌گویند. روی قشر بیرونی و بالای بدنه ، دریچه‌ای برای خروج هوا (دریچه اصلی) و در پایین بدنه هم دریچه‌ای برای ورود و خروج آب به مخزن بالاست تعبیه شده است.

داخل زیردریایی هم مخزن گاز فشرده با دو دریچه خروج هوا به مخزن بالاست روی قشر درونی تعبیه شده است. وزن زیردریایی با مخزن بالاست خالی ، کمتر از نیروی شناوری آب دریاست و بنابراین زیردریایی در این حالت مانند کشتی روی سطح آب باقی خواهد ماند. برای فرو رفتن زیردریایی در آب ، دریچه خروج هوا (دریچه اصلی) و دریچه ورود آب را باز می‌کنند تا آب دریا وارد مخزن بالاست شود. به این ترتیب وزن زیردریایی بیشتر از نیروی شناوری می‌شود و زیردریایی در آب فرو می‌رود. برای بالا آمدن زیردریایی دریچه اصلی را می‌بندند و دریچه گاز فشرده شده را باز می‌کنند تا هوا وارد مخزن بالاست شود.


 

با ورود گاز به مخزن و خروج آب از دریچه‌های پائینی، وزن زیردریایی کم می‌شود و نیروی شناوری آن را بطرف بالا می‌برد. پروانه نصب‌شده در انتهای دم زیردریایی با چرخش خود ، زیردریایی را به جلو و با چرخش برعکس به عقب هدایت می‌کند. برای شیرجه رفتن بطرف پائین (درهنگام حرکت به جلو) انتهای بالهای جلو بطرف بالا و انتهای بالهای عقب بطرف پائین کج می‌شوند و برای اوج گرفتن نیز انتهای بالهای جلو بطرف پائین و انتهای بالهای عقب زیردریایی بطرف بالا کج می‌شوند تا (مانند پرواز هواپیما در هوا) مسیر سیال عبوری (آب) از بالها برای حرکت به مسیر دلخواه تغییر یابد و نیروی بالابر یا پائین‌بر تولید شود.

برای حرکت به چپ و راست نیز از سکان عقب کمک گرفته می‌شود. مثل حرکت کشتی و هواپیما (درهنگام حرکت به جلو) با کج کردن سکان به چپ ، زیردریایی به چپ و با کج کردن سکان به راست ، زیردریایی بطرف راست خواهد چرخید. پریسکوپ داخل زیردریایی هم از 2 آینه کج با زاویه 45 درجه ساخته شده تا خدمه بتوانند با چرخاندن آن ، کشتیهای سطح آب را مشاهده کنند. از آنتن رادیویی هم برای ارسال سیگنال به اطراف و برقراری ارتباط با دیگر زیردریاییها و کشتیهای دیگر و نیز از فرستنده دیگری (رادار) برای تشخیص موانع سرراه زیردریایی کمک می‌گیرند.


کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 12/10/87:: 11:3 صبح     |     () نظر

پمپهای گریز از مرکز (پمپهای سانتریفوژ) Centrifugal pump

دید کلی

در این این نوع پمپ مایع به مرکز پمپ و پای پره‌ها وارد شده و اثر نیروی گریز از مرکز که ناشی از گردش سریع پمپ می‌باشد، انرژی جنشی زیادی پیدا کرده و به طرف خارج پرتاب می‌شود و پوسته را پر از سیال می‌کند. انرژی جنبشی در قسمت خروجی پمپ اجبارا به انرژی فشار تبدیل می‌گردد. جهت حرکت پروانه: جهتی است عمود بر فرو رفتگی پره ها در پمپها. پمپهای گریز از مرکز از پرمصرف‌ترین پمپهائی می‌باشند که در صنعت بطور فراوان بکار می‌روند. حسن این پمپها در آنست که گذر حجمی سیال در آنها یکنواخت می‌باشد و همچنین چنانچه لوله تخلیه مسدود و یا تنگ شود، فشار زیادی که به پمپ آسیب رساند ایجاد نخواهد کرد و در نتیجه بار آن بحدی نخواهد رسید که موتور محرک خود را از کار بیندازد. دو نوع افت فشار داریم: افت اصطکاکی و افت اتصالات.

عملکرد موفق یک پمپ تا حدود زیادی بستگی به انتخاب و نصب صحیح آن دارد. جهت حصول اطمینان از حداکثر کارایی پمپ و حداقل نیاز به تعمیر و نگهداری ، انتخاب پمپ باید با عرضه اطلاعات صحیح به کاتولوگ صورت گیرد. بیشتر سازندگان پمپ دانستنیهای لازم در خصوص پمپ تولیدی خود را در کاتولوگ و کتابچه راهنما ذکر می‌کنند: اطلاعاتی از قبیل نصب ، عملکرد و تعمیر و نگهداری. در این مبحث منتخبی از این گونه دانستنیها درباره پمپهای سانتریفوژ و همچنینی عیوب متصوره ، علت و چگونگی رفع این عیوب ذکر می‌گردد.


img/daneshnameh_up/2/26/centrifugal_pump.JPG

 

انواع پمپهای گریز از مرکز

پمپهای گریز از مرکز را بر حسب نوع ساختمان آنها به انواع زیر تقسیم بندی می‌کنند:

  1. از نظر وضعیت طبقات که ممکن است یک طبقه و یا چند طبقه باشند.
  2. از نظر مقدار آبدهی و ارتفاع که ممکن است بصورت کم ، متوسط و زیاد باشند.
  3. از نظر نوع پروانه ، تعداد تیغه و وضعیت آنها.

ممکن است پمپها را بر حسب نوع استفاده آنها تقسیم بندی کنند:

  1. پمپهای سیرکولاتور برای به جریان انداختن آب گرم در سیستمهای حرارتی.
  2. پمپهای افقی یک طبقه از نوع مکش مارپیچی جهت استفاده در تأسیسات مکانیکی.
  3. پمپهای سانتریفوژ فشار قوی چند طبقه جهت استفاده در آبرسانی و غیره.
  4. پمپهای شناور جهت استفاده در چاههای عمیق و نیمه عمیق.
  5. پمپهای لجن کش جهت استفاده در سیستمهای فاضلاب.

نظر به اینکه پمپهای طبقاتی در سیستم تأسیساتی کاربرد فراوان دارند، مختصرا به ساختمان این نوع پمپها اشاره می‌گردد.

پمپهای سانتریفوژ از نظر مکش

پمپهای سانتریفوژ ممکن است با یک مکش یا با دو مکش باشند. پمپهای سانتریفوژ با دو مکش جریان سیال را از طریق دو لوله و به مقدار یکسان از دو طرف پروانه وارد پمپ می‌کنند.

عوامل موثر بر ظرفیت پمپهای سانتریفوژ

ظرفیت یک پمپ سانتریفوژ بستگی به چگونگی طراحی پمپ ، سرعت گردش پروانه پمپ ، فشار مطلق قسمت مکش پمپ ، فشار قسمت تخلیه پمپ و خواص فیزیکی سیال عبوری از پمپ دارد.

اجزای یک پمپ سانتریفوژ

  1. موتور ، که باعث حرکت دورانی محور می گردد.
  2. روتور ، (که خود شامل محور و پره‌ها است).
  3. پوسته جداره
  4. لوله مکش
  5. لوله رانش
  6. محفظه بین پوسته و پروانه

پروانه پمپ شامل پره‌هایی می‌باشد که به نحوی ساخته شده‌اند تا جریان داخل پمپ حتی المقدور یکنواخت باشد.

انواع پروانه‌های پمپهای سانتریفوژ

چند نوع از پروانه‌های پمپهای سانتریفوژ را نشان می‌دهد هر چه تعداد پره‌های پروانه بیشتر باشد کنترل در جهت حرکت سیال بیشتر بوده و تلفات ناشی از جریانهای گردشی بین پره‌ها کمتر خواهد بود.

انواع پروانه‌های معمولی

پروانه ممکن است به یک صفحه متصل باشد یا بین دو صفحه قرار گرفته باشد یا آزاد باشد. مایع در جهت محور وارد بدنه پمپ می‌شود و مایع ورودی بوسیله پره‌های پروانه گرفته شده و به داخل یک پیچک که مماس بر پمپ می‌باشد تخلیه می‌گردد. آب بندی پمپهای سانتریفوژ مسئله مهمی است که عدم رعایت آن باعث کاهش راندمان عمل پمپ می‌گردد. همانطور که از این پمپها در ک می‌شود، اساس کارشان برای حمل سیالات از نقطه‌ای به نقطه دیگر بر حرکت سیال در خلاف جهت مرکز محور پمپ بنا نهاده شده است، یعنی در واقع سیال با دور شدن از مرکز محور پمپ به داخل لوله رانش هدایت خواهد شد و یا اختلاف فشار ایجاد شده بین قسمت مکش و رانش پمپ ، سیال با سرعت به حرکت خود در سوی تخلیه ادامه می‌دهد. اصولا این پمپها متشکل از یک پروانه و یک محور که در داخل یک پوسته فلزی مستقر می‌باشند (این پوسته فلزی VOLUTE یا نوع پیچکی نامه دارد و پروانه داخل پوسته IMPELLER موسوم است.)


img/daneshnameh_up/4/4c/centrifugal_pump_video2.gif

 

مواد ساختن پمپهای سانتریفوژ

پمپهای سانتریفوژ را از مواد مختلفی می‌سازند. اکثرا پروانه و بدنه از مواد مقاوم در مقابل خوردگی و سایش ساخته می‌شوند. فولاد ضد زنگ ، نیکل ، لاستیک ، پلی پروپیلن در ساختمان پمپهای سانتریفوژ بکار می‌روند. در صورتی که پمپهای سانتریفوژ برای انتقال سیالات حاوی مواد معلق جامد مورد استفاده قرار می‌گیرند، بایستی فاصله بین پره‌ها و دریچه‌ها به اندازه کافی بزرگ باشند تا از خطر مسدود شدن آنها جلوگیری شود.

مزایای پمپهای سانتریفوژ

  • پمپهای سانتریفوژ دارای ساختمان ساده‌ای بوده و از مواد گوناگون ساخته می‌شوند.
  • در استفاده از این پمپها نیازی به شیر یا سوپاپ می‌باشد.
  • چون پمپ در سرعتهای بالا عمل می‌کند لذا می‌توان آنرا مستقیما به موتور الکتریکی متصل نمود. با افزایش سرعت برای عملکرد معین ابعاد پمپ کوچکتر می‌شود.
  • دبی آن یکنواخت است.
  • هزینه تعمیرات آن از پمپهای دیگر کمتر می‌باشد.
  • درصورت قطع جریان می‌تواند مدت بدون آسیب رسیدن به پمپ به گردش ادامه دهد.
  • برای انتقال سیالات با مواد معلق بخوبی عمل می‌کنند.
  • نسبت به پمپهای دیگر با ظرفیت مشابه دارای ابعاد کوچکتری می‌باشند.

معایب پمپهای سانتریفوژ

  • پمپهای سانتریفوژ قادر به ایجاد فشارهای بالا نمی‌باشند و به این منظور برای فشارهای بالا باید از پمپهای چند مرحله‌ای استفاده نمود.
  • در شرایط معین و محدودی با راندمان بالا عمل می‌کند.
  • راه اندازی این پمپها نیاز به آماده سازی دارد.
  • در صورتی که پمپها از کار بیفتند، سیال می‌تواند به قسمت مکش از درون پمپها جاری شود. لذا بهتر است که در خروجی این پمپها از شیر یک طرفه استفاده نمود.
  • برای سیالات با ویسکوزیته (غلظت) بالا نمی‌توان از این نوع پمپ استفاده نمود.

پمپهای حلزونی (پیچکی) و افشان

لازم به یادآوری است که پمپهای پیچکی و افشان کاملا از نوع گریز از مرکز می‌باشند.


پمپ حلزونی تلمبه پیچکی: در تلمبه‌های پیچکی گریز از مرکز، پروانه در داخلی محفظه مارپیچ حلزونی که بتدریج توسعه می یابد گردش می کند و در اثر گردش محور تلمبه، که به پروانه انتقال می یابد سیال از مرکز پمپ در جهت شعاع و به سوی کناری پوسته پمپ حرکت کرده بطرف لوله رانش منحرف می شود. این پمپها یا طبقه و چند طبقه نیز ساخته می شوند. بیشترین کاربرد را در صنعت دارند.


پمپ افشان: پروانه تلمبه افشان در داخل محفظه پره داری گردش می‌کند که پره‌های آن ثابت بوده (پخش کننده‌ها) و برای عبور مایع مجراهائی واگرایی تعبیه شده‌اند که به تدریج توسعه می‌یابند. جهت جریان مایع ورود به این مجراها تغییر کرده و پیش از ورود به محفظه مارپیچی تغییرات سرعت مبدل به تغییرات فشار می‌شود. اصولا راندمان با ضریب بهره دهی پمپهای افشان بیش از پمپهای پیچکی است و همچنین پمپهای افشان را با قدرتهای بالا و ظرفیتهای آبدهی فراوان می‌سازند و چون ساختمان داخل آن پیچیده است به نسبت ، قیمت آن از قیمت پمپهای پیچکی گرانتر است. این پمپها یک طبقه و چند طبقه ساخته می‌شوند.

کاربرد پمپهای سانتریفوژ

در اکثر صنایع و رسانشهای ساختمانی ، در صنایع شیمیای و نقت پمپهای سانتریفوژ مصارف بسیاری دارند. پمپهای سانتریفوژ برای مایعات مختلفی با مواد معلق گوناگون بکار می‌روند. سرعت این پمپها زیاد می‌باشد، لذا می‌توان آنها را مستقیما به الکتروموتور وصل نمود.

پمپهای یک طبقه و چند طبقه

پمپهای یک طبقه SINGLE-STAGE PUMPS: پمپهای گریز از مرکز یک طبقه با انواع گوناگون پروانه ها ساخته می شود، یکی از ساده ترین انواع آنها دارای یک مجرای مکش و یک پروانه می باشد و به این جهت یک طبقه نامیده شده است. پره های پروانه بین دو صفحه قرار گرفته اند و مجاری مایع بین پره ها و این دو صفحه محصور گردیده اند. این نوع پروانه به تمام بسته موسوم می باشد که مورد استعمال بیشتری دارد.


پمپهای چند طبقه MULTISAGE PUMPS: پمپهای طبقه گریز از مرکز ، تا کنون برای تولید 40 اتمسفر فشار (600 پوند بر اینج مربع و یا ارتفاع 350 متر آبدهی) و با سرعت 7150 دور در دقیقه ساخته شده اند. با این حال وقتی که سرعت گردش تلمبه از 3500 دور در دقیقه تجاوز نکند، معمولا ارتفاع آبدهی آنها از 120 متر تجاوز نمی‌کند.

بنابراین در مواردی که ارتفاع آبدهی پمپهای یک طبقه کافی نباشد از پمپهای چند طبقه که دارای ارتفاع آبدهی بیشتری است استفاده می‌کنند. شاید لازم به یادآوری باشد که چون در صنایع استخراج نفت لازم است، پمپهائی بکار گرفته شود که دارای ظرفیت گذر حجمی بسیار زیاد و ارتفاع فوق العاده باند از پمپهای چند طبقه استفاده می‌شود، برای مثال پمپی ساخته شده است که دارای 317 طبقه (هر طبقه و یک محفظه می‌باشد) و به ارتفاع انرژی 2700 متر بوده است. بطور خلاصه در یک پمپ چند طبقه دور یا چند پروانه متوالی روی یک محو قرار می‌گیرند. آب در پوسته همان طبقه جمع شده ، طبقه دوم تخلیه می‌شود و از دوم به سوم و به همین ترتیب ادامه می‌یابد. پمپهای چند طبقه هم با محور افقی و هم با محور قائم کاربرد دارند.


کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 12/10/87:: 10:53 صبح     |     () نظر
   1   2   3   4      >