کارشناسی مکانیک - منابع دانشگاهی

رياضي:

منابع: حساب ديفرانسيل و انتگرال و هندسه تحليلي- لوييس ليتهلد - جلد اول قسمت اول و جلد اول قسمت دوم- مرکز نشر دانشگاهي

حساب ديفرانسيل و انتگرال و هندسه تحليلي – جرج توماس - مرکز نشر دانشگاهي

رياضي – مسعود نيکوکار – گسترش علوم پايه

ریاضیات پایه (مجموعه دروس و تست‌های تالیفی) و ریاضیات پایه (مجموعه تست‌های کنکورهای سال‌های گذشته)؛ مولف: دکتر معتقدی؛ انتشارات پارسه

استاتيک و مقاومت مصالح:

منابع:  ايستايي – مريام کرايگ – ترجمه هدايت موتابي -  انتشارات آشينا

استاتيک – مريام کرايک – ترجمه علي رضا انتظاري – انتشارات نور پردازان

استاتيک – مريام کرايک – ترجمه حميد رضا مقيمي – انتشارات دانشگاه امير کبير

مقاومت مصالح -  بير جانسون دوولف – ترجمه واحديان – نشر علوم دانشگاهي

مقاومت مصالح -  بير جانسون دوولف – ترجمه هدايت موتابي – انتشارات آشينا

علم مواد و عمليات حرارتي :

منابع: اصول مهندسي وعلم مواد – لارنس اچ ون ولک – مرکز نشر دانشگاهي

علم مواد – تويسرکاني - انتشارات دانشگاه صنعتي اصفهان

اصول و کاربرد عمليات حرارتي – محمد علي گلعذار – انتشارات دانشگاه صنعتي اصفهان

علم مواد و متالورژي: حسن حامد – انتشارات مرکز آموزش هاي علمي – کاربردي

شناخت و خواص مواد (سال دوم هنرستان)

کنترل عددي:

منابع: ماشين هاي کنترل عددي کامپيوتري CNC  - مهندس محسن لطفي - موسسه هنري فرهنگي ديباگران تهران

برنامه نويسي ماشين هاي کنترل عددي (CNC) – ترجمه و تاليف محسن صفوي / سعيد ميريان – جهاد دانشگاهي اصفهان

اندازه گيري دقيق:

منابع: سيستم هاي اندازه گيري دقيق – مهندس محمودزاده/حريرپوش/ضيائي – انتشارات آذريون

 اندازه گيري دقيق و آزمايشگاه (سال سوم هنرستان)

قيد و بند:

منبع: قيد و بست ها – P.H.JOSHI- ترجمه مهندس علي سجادي / بيدقي/ شمشيري – انتشارات دانشگاه علم و صنعت

رسم فني:

منابع: رسم فني عمومي – حسين جمالي – انتشارات فني حسينيان

نقشه کشي صنعتي – مهندس محمد خواجه حسيني -  موسسه هنري فرهنگي ديباگران تهران

رسم فني – سيد کمال الدين مير زنده دل – انتشارات آهنگ

 مجموعه دروس "رسم فني" هنرستان

ماشين ابزار:

منابع: مواد و فرآيند هاي توليد – اي پال دگارمو – ترجمه دکتر علي حائريان – انتشارات دانشگاه فردوسي مشهد

آشنايي با فرآيند هاي ساخت و توليد – مهندس حجت اله عالي

ماشين ابزار – لاسکو/نلسون/پورتر – ترجمه ابراهيم صادقي – جهاد دانشگاهي علم و صنعت

مجموعه دروس "درس فني" هنرستان

اجزاي ماشين:

اجزاي ماشين - عليرضا آرايي – جهاد دانشگاهي واحد تهران

طراحي اجزاي ماشين – اسپاتز – ترجمه هدايت موتابي – انتشارات آشينا

طراحي اجزا – شيگلي – ترجمه بيژن ديبايي نيا – مرکز نشر دانشگاهي

مجموعه دروس اجزاء ماشين هنرستان 

مکانيک سيالات :

منابع: مكانيك سيالات :ويكتور استريتر / بنجامين وايلي – ترجمه گروه مهندسي مکانيک – جهاد دانشگاهي واحد صنعتي شريف

مکانيک سيالات - ايروينگ شميز - ترجمه بهرام پوستي - نشر علوم دانشگاهي

مكانيك سيالات- استريتر – ترجمه هدايت موتابي – انتشارات آشينا

مکانيک سيالات - ايروينگ شميز – ترجمه عليرضا انتظاري – انتشارات نور پردازان 

ترموديناميک :

منابع: مباني ترموديناميک کلاسيک - ون وايلن/سونتاگ – ترجمه تقي ابتکار/سيد رضا حسيني/ مجتبي ضيايي - مرکز نشر دانشگاهي

اصول ترموديناميک زونتاک/بورگناک/ ون وايلن- ترجمه دکتر احمدرضا عظيميان - جهاددانشگاهي واحد صنعتي اصفهان

انتقال حرارت:

منابع: انتقال حرارت- هولمن- ترجمه مهندس ملک زاده و مهندس کاشاني حصار- انتشارات نما

 انتقال گرما – اينکروپرادويت – ترجمه بهرام پوستي - مرکز نشر دانشگاهي

مقدمه‌اي بر انتقال گرما - فرانک.پ. اين کورپرا- ترجمه دکتر علي اصغر رستمي/مهندس شهرام حمايت- انتشارات دانشگاه صنعتي اصفهان

مولد قدرت :

منابع: مباني مهندسي مو تورهاي احتراق داخلي – Willard  w.pulkrabek – ترجمه دکتر سپهر صنايع – انتشارات دانشگاه علم وصنعت

تکنولوژي مولد قدرت (رشته مکانيک خودرو) ويژه: دانش آموزان شاخه کار دانش، کارآموزان مراکز آموزش فني و حرفه اي، داوطلبان کنکور ... – مصطفي مشهدي عبدالحسين – نشر آينده سازان

تکنولوژي مکانيک خودرو - مولد قدرت - تکنولوژي شاسي و بدنه - انتقال قدرت– رضا مهربان – نشر برگ سبز دانش

درس فني – بوساري

دروس مرتبط هنرستان

انتقال قدرت :

منابع: آشنايي با سيستم انتقال قدرت – علي قياسوند/فاطمه خداکرمي(ويراستار) - انتشارات شرکت سايپايدک، مرکز آموزش

انتقال قدرت اتوماتيک – مايکل تي کالکينز - طهمورث سالک(مترجم) - نشر شرکت تعاوني خدمات نشر کيان رايانه سبز

تکنولوژي مکانيک خودرو - مولد قدرت - تکنولوژي شاسي و بدنه - انتقال قدرت– رضا مهربان – نشر برگ سبز دانش

درس فني – بوساري

دروس مرتبط هنرستان

برق خودرو :

منابع: آموزش برق خودرو به زبان ساده - هادي قناد/ علي مسگري – انتشارات صفار

تعميرکار برق خودرو (درجه 1) - هادي قناد/ علي مسگري – انتشارات صفار

درس فني – بوساري

 دروس مرتبط هنرستان

شاسي و بدنه :

منابع: تکنولوژي شاسي و بدنه خودرو – محسن خرازان – انتشارات جهان فردا / نما

تکنولوژي مکانيک خودرو - مولد قدرت - تکنولوژي شاسي و بدنه - انتقال قدرت – رضا مهربان – نشر برگ سبز دانش

درس فني – بوساري

دروس مرتبط هنرستان

سوخت رساني :

منابع: بررسي انواع سيستم هاي سوخت رسان ديزل – سورن اشعري – انتشارات شهميرزادي

سيستم هاي سوخت رساني جامع خودرو – حسين رمضاني – نشر آينده نگر

درس فني – بوساري

دروس مرتبط هنرستان

طراحي قالب:

منابع: طراحي و ساخت قالب، قيود و فرامين – keller – kilgus – klein – ترجمه ولي نژاد / نصيري نيا – نشر طراح

تکنيک هاي طراحي قالب هاي پرس (قالبهاي برش، خم، فرم، کشش عميق) - دونالد اري، ادوارد ريد، سيد احسان روحاني (مترجم) - نشر: مهکامه

تکنولوژي جوشکاري :

منبع: تکنولوژي جوشکاري – امير حسين کوکبي  دانشگاه صنعتي شريف – انتشارات آزاده

تکنيک جوشکاري همراه با علائم استاندارد اتصالات جوش - كلاوس يورگن ماتس، ارهارت ريشر، محمد نصري‌نيا (مترجم)، محمد حاج‌باقري (ويراستار)، هومن حاتميان (ويراستار) – نشر انديشياران

حرارت مرکزي با آب و هواي گرم:

منبع: تاسيسات ساختمان –طباطبايي

محاسبات تاسيسات ساختمان شامل: حرارت مرکزي، تهويه مطبوع، آبرساني و دفع فاضلاب ساختماني - مجتبي طباطبايي – نشر  روزبهان

 مهندسي تهويه مطبوع وحرارت مرکزي –دکتر محمود مقيميان-انتشارات دانشگاه فردوسي مشهد

 حرارت مرکزي، تهويه مطبوع، تبريد –دکتر بهمن خستو –انتشارات دانشگاه اميرکبير

 دروس مرتبط هنرستان (بسیار مهم)

تاسيسات ساختمان –طباطبايي

تهويه مطبوع تابستاني :

منابع: تهويه –anette recker – ترجمه حسين پيراونوند – نشر طراحي

محاسبات تاسيسات ساختمان شامل: حرارت مرکزي، تهويه مطبوع، آبرساني و دفع فاضلاب ساختماني - مجتبي طباطبايي– نشر  روزبهان

سيستمهاي کنترل در تهويه مطبوع –علي عرفاني مجاهد- نشروپخش آيلار (مرجع کنترل)

 مهندسي تهويه مطبوع وحرارت مرکزي –دکتر محمود مقيميان-انتشارات دانشگاه فردوسي مشهد

 حرارت مرکزي، تهويه مطبوع، تبريد –دکتر بهمن خستو –انتشارات دانشگاه اميرکبير

دروس مرتبط هنرستان

سيستم کنترلي تاسيسات :

سيستمهاي کنترل تاسيسات حرارتي و برودتي-محمدرضا کريمي/نعمت اعرابيان-نشر بهمن برنا

دروس مرتبط هنرستان

تکنولوژي برش و تغيير شکل نيم ساخته هاي فلزي:

منابع: تکنيک هاي طراحي قالب هاي پرس (قالبهاي برش، خم، فرم، کشش عميق) - دونالد اري، ادوارد ريد، سيد احسان روحاني (مترجم) - نشر: مهکامه    

تست‌هاي مخرب و غير مخرب:

منابع: آزمايش هاي غير مخرب(NDT) – ناطقي الهي/رستمي – انتشارات نوپردازان

آزمون هاي غير مخرب ، آزمون فراصوتي – دکتر فرهنگ هنرور - – انتشارات نوپردازان

تکنولوژي جوشکاري – امير حسين کوکبي  دانشگاه صنعتي شريف – انتشارات آزاده

آزمون هاي غير مخرب – تبري هال/ ورنون جان – ترجمه مهندس مسعود رضا شاکري – دانشگاه شريف

متالوژي جوش :

منابع: مرجع کامل متالورژي جوشکاري – سيندوکو – امير خاکزاد – نشر طراح

متالورژي جوشکاري -علي اشرفي/ سندو كو/ مرتضي شمعانيان (مترجم)/ احمد ساعتچي (ويراستار)/ آتوسا سعادتي (ويرايشگر) - نشر دانشگاه صنعتي اصفهان

متالورژي جوشکاري  - جان فردريك لنكستر، علي حائريان (مترجم) -  نشر سياپه

تکنولوژي جوشکاري – امير حسين کوکبي  دانشگاه صنعتي شريف – انتشارات آزاده

طراحي و ساخت قالبهاي برش – ولي نژاد – انتشارات طراح

دروس مرتبط هنرستان

تكنولوژي جوشكاري:

منابع: تکنولوژي جوشکاري – امير حسين کوکبي  دانشگاه صنعتي شريف – انتشارات آزاده

 تكنيك جوشکاري همراه با علائم استاندارد اتصالات جوش - کلاوس يورگن ماتس، ارهارت ريشر، محمد نصيري نيا (مترجم)، مجيدحاج‌باقري (ويراستار)، هومن حاتميان (ويراستار) – نشر انديشياران

سيستم هاي توليد همزمان برق و حرارت (CHP)

CHP توليد همزمان برق و انرژي حرارتي مفيد از يك منبع انرژي توسط يك سيستم يكپارچه است. راندمان متوسط نيروگاههاي حرارتي حدود 33 درصد است. به عبارت ديگر در نيروگاههاي حرارتي انرژي سوخت مصرفي به شكل حرارت تلف ميشود. سيستم هاي CHP اين حرارت تلف شده را مورد استفاده قرار داده و آن را به انرژي مفيد تبديل ميكنند. با توجه به كوچك بودن مقياس اين واحدها و نيز اجراي قانون هدفمند كردن يارانه ها طرحي جذاب به نظر ميرسد. اين طرح براي صنايع، شهركهاي مسكوني و نيز مجتمع هاي نفت و گاز و پتروشيمي مناسب است. به پيوست معرفي ابتدايي از اين طرح ارائه ميگردد.

دانلود

سیکل ترکیبی چیست؟

سیکل ترکیبی چیست؟
برای پاسخ به پرسش مذکور در ابتدا تعریفی از انواع توربین ها و اصول کلی کار آنها ارائه می دهیم. توربین ها اصو لا بر اساس عامل ایجاد کننده کار تقسیم بندی می گردند . اگر عامل فوق گاز باشد آن را بخاری اگر آب باشد آبی و چنانچه باد باشد توربین بادی گو یند. توجه داشته باشیم که منظور از گاز گاز ناشی از احتراق است. لذا نوع سوخت دخیل در آن که بر حسب مورد می تواند گازوئیل مازول یا گاز باشد در این تقسیم بندی ها اهمیت ندارد. (اگر چه در کشور ما سوخت گاز سوخت غالب این توربین هاست. )

هر توربین گاز v94.2 متشکل از دو محفظه احتراق است که در طر فین توربین نصب هستند و سوخت گاز یا گازو ئیل پس از ورود به آن همراه با عملکرد سیستم جرقه مشتعل شده و با هوایی که از سمت فیلتر های ورودی وارد کمپرسور شده و پس از انبساط از آن خارج می شود وارد ناحیه محفظه احتراق شده محترق می گردد و گازی با درجه حرارت 1050 در جه سانتیگراد تو لید می نماید.

گاز مذکور وارد توربین گاز شده و سبب گردش توربین و در نتیجه محور ژنراتور ده و تولید برق می کند. محصول خروجی از توربین گاز دودیست با درجه حرارت حدود 550 درجه سانتیگراد که به عنوان تلفات حرارتی از طریق دودکش وارد جو می شود و به ایت ترتیب توربین گاز در بهترین شرایط با بهره برداری حدود 33 درصد تولید انرژی می کند. به بیان دیگر 67 درصد دیگر به عنوان تلفات حرارتی محسوب و فاقد کارایی می باشد.

ایده سیکل ترکیبی در واقع بازیافت مجدد از بخش 67 درصد یاد شده است. به این ترتیب که در بخش خروجی اگزوز هر توربین گاز با نصب دریچه های کنترل شونده گاز داغ فوق را به قسمت دیگ بخار هدایت تا آب موجود در آن به بخار سوپر هیت(بخار خیلی داغ و خشک) با درجه حرارت حدود 530 درجه سانتیگراد تبدیل و به همراه بخار خروجی از بویلر دوم جهت استفاده در توربین بخار به کار گرفته شود. به این ترتیب در بخش دیگ بخار چون از مشعل و سوخت جهت گرمایش صرفه جویی می شود راندمان در کل افزایش یافته و به رقمی معادل 55 در صد می رسد. (نزدیک به 25 درصد از 67 درصد تلفات فوق الذکر بازیافت و بدون نیاز به سوخت اضافی تبدیل به انرژی الکتریکی می شود. )

این بخار پس از انجام کار در توربین بخار افت درجه حرارت پیدا کرده و دمای آن به رقمی حدود 60 درجه سانتیگراد می رسد و در اینجا به منظور استفاده مجدد از آن بخار فوق توسط سیستم خنک کن ( در نیرو گاه کرمان به کمک فنر های پرقدرت) سرد و تبدیل به آب شده و جهت استفاده مجدد پس از انجام عملیات تصفیه بین راهی وارد تانک تغذیه می گردد تا دوباره وارد دیگ بخار گشته و تبدیل به بخار سوپر هیت شود. این چرخه را سیکل ترکیبی گویند که نیرو گاه کرمان یکی از نیرو گاه های فوق الذکر در سطح کشور محسوب می شود.

آب مورد نیاز این نیرو گاه از طریق سه حلقه چاه حفر شده در دشت جو پار تامین و به کمک خط لوله به استخر آب خام نیرو گاه به ظرفیت 3000 متر مکعب وارد و ذخیره شده تا پس از انجام عملیات تصفیه مورد استفاده بویلر های نیرو گاه قرار گیرد. ظرفیت آبدهی چاه های مذکور 80 لیتر در ثانیه است

پمپ های هيدروليکی

با توجه به نفوذ روز افزون سيستم هاي هيدروليکي در صنايع مختلف وجود پمپ هايي با توان و فشار هاي مختلف بيش از پيش مورد نياز است . پمپ به عنوان قلب سيستم هيدروليک انرژي مکانيکي را که توسط موتورهاي الکتريکي، احتراق داخلي و ... تامين مي گردد به انرژي هيدروليکي تبديل مي کند. در واقع پمپ در يک سيکل هيدروليکي يا نيوماتيکي انرژي سيال را افزايش مي دهد تا در مکان مورد نياز اين انرژي افزوده به کار مطلوب تبديل گردد.

فشار اتمسفر در اثر خلا نسبي بوجود آمده به خاطر عملکرد اجزاي مکانيکي پمپ ،  سيال را مجبور به حرکت به سمت مجراي ورودي آن نموده تا توسط پمپ به ساير قسمت هاي مدار هيدروليک رانده شود.

نظريه جنبشي گازها

قوانين مكانيك را مي‌توان بطور آماري در دو سطح مختلف به مجموعه‌اي از اتمها اعمال كرد در سطحي كه نظريه جنبشي گازها ناميده مي‌شود. به طريقي كم و بيش فيزيكي و با استفاده از روشهاي نسبتا ساده ميانگين گيري رياضي ، عمل مي‌كنيم. براي فهم نظريه جنبشي گاز را در فشار ، دما ، گرماي ويژه و انرژي داخلي اين روش را كه در سطح بكار برده مي‌شود.


نگاه اجمالي
در ترموديناميك فقط با متغيرهاي ماكروسكوپيك ، مانند فشار و دما و حجم سر و كار داريم. قوانين اصلي ترموديناميك‌ها بر حسب چنين كميتهايي بيان مي‌شوند. ابدا درباره اين امر كه ماده از اتمها ساخته شده است صحبتي نمي‌كنند. ليكن مكانيك آماري ، كه با همان حيطه‌اي از علم سر و كار دارد كه ترموديناميك از آن بحث مي‌كند و وجود اتمها را از پيش مفروض مي‌داند. قوانين اصلي مكانيك آماري حامي قوانين مكانيك‌اند كه در حدود اتمهاي تشكيل دهنده سيسنم بكار مي‌روند.

ادامه نوشته

موتورهای جت

با توجه به پیشرفت و فناوری، صنعت حمل و نقل و مسافربری نیز در چندین دهه گذشته دچار تحولات شگرفی از جمله اختراع قطارهای سریع السیر، کشتی های مسافربری چندین طبقه همراه با امکانات فراوان و خاص هواپیما های مسافربری غول پیکر وهواپیماهایی با موتور ما فوق صوت که در یک دوره زمانی، از آنها به عنوان مسافر استفاده شده می توان بنام برد. ولی موتورهای جت چه هستند و چگونه کار می کنند یک موتور جت، بوسیله تخلیه سریع سیال ها برای ایجاد انرژی استفاده می کند، مطابق با قانون سوم حرکت نیوتن، این تعریف شامل موتورهای "توربو جت""توربو فن""راکترها""رم جت ها"و "جت های آبی"می شود. ولی به طور عادی و عامیانه کله جت برای "توربین های گازی"استفاده می شود که برای بوجود آوردن جریان سریعی از گازهای خروجی با سرعت بالا استفاده می شدند.تاریخچه ساخت موتور جت به صده اول بعد از میلاد مسیح بر می گردد وقتی که قهرمان اسکندریه، دستگاهی به نام Aeolipile را اختراع کرد. این دستگاه بوسیله دو لوله، بخار را با فشار به طریق یک شی کروی هدایت کرده و بخار بعث چرخیدن این شی کروی به دور محورش می گشت!نیروی محرکه جت ها درست در زمان اختراع راکت در قرن ۱۱ میلادی به وسیله چینی ها شناخته شد. خروجی راکت ها برای آتش بازی در آن زمان استفاده می شد، ولی به تدریج وارد ارتش شده و به عنوان سلاح از آن استفاده شد.ولی مشکلی که در مورد راکت ها وجود داشت، ناکامی بودن آنها برای صنایع هوایی بودو به جای آن موتورخای پیستونی از ۱۹۳۰ ، با انواع و اقسام مختلفشان تنها نوع از نیروی محرکه ای بود که برای طراحان هواپیما باقی مانده بود. ولی به تدریج مهندسان به یک حقیقت تلخ پی بردند و آن هم محدودیت موتورهای پیستونی بود و همین باعث ایجاد انگیزه برای استفاده از پرها و تورین ها شد و در این زمان بود که دانشمندان به فکر اختراع موتور مولد نیروی محرکه کاملا جدید یا بهبود عملکرد موتورهای پیستونی افتادند که در افزایش بازدهی موتورهای پیستونی را محدود دیده و در نهایت تلاشهایشان به اختراع موتورهای توربین گازی که اصطلاحاً موتور جت نامیده می شوند منجر شد که این اختراع مطمئنا ارزش کمتری از اولین پرواز برداران رایت نداشت.در ۱۹۲۹ یک کار آموز به نام Frank Whittle ایده هایی برای تولید توربو جت به مافوق خود ارائه کرد و او در سال ۱۹۳۰ به طور رسمی مخترع این وسیله شناخته شدا. این دستگاه شامل یک کمپرسور گریز از مرکز قطبی بود که از یک کمپرسور محوری دو مرحله ای تغذیه می کرد.آقای Whittle در سال ۱۹۳۷ اقدام به تست اولین توربو جت خود کرد در اوایل تست همه چیز درست به نظر می رسید، ولی پس از تست یک مشکل به وجود آمد و آن خاموش نشدن توربو جت بود و بالاخره معلوم شد که سوخت درون موتور چک می کند و همین باعث روشن ماندن موتور شده تا اینکه تمام سوخت به پایان برسد. همین مشکل باعث به تعویق افتادن ساخت و تکمیل این پروژه وی شد.موتورهای گریز از مرکز از زمان اختراعاتشان در حال تغییر و تحول و بهبود بازدهی بوده اند با پشرفت فن آوری، سرعت چرخش میله اصلی موتور افزایش یافته و قطر کمپرسور گریز از مرکز نیز کاهش یافته است. طول کم این موتورها، یکی از مزایای آنها به شمار می رفت.هیلکوپترها بهترین نمونه های استفاده از این موتورها هستند. ولی یکی از نکات منفی این موتورهای پره های آنهات که می تواند به اجسام خارجی زیان وارد کرده و در عین حال باعث سقوط هلیکوپتر نیز شود.موتورهای امگلیسی به طور وسیع در آمریکا مورد استفاده می شوند که یکی از مشهورترین این موتورها Nene نام داشت که ارتش شوروی سابق نیز از آنها استفاده می کرد.انواع و اقسام مختلفی از موتورهای جت وجود دارند که تمامی آنها نیروی محرکه خود را از خروجی پر سرعت خود می گیرند.در زیر چندین نوع از موتورهای جت را توضیح داده ایم.۱) "موتور جت آبی"آب را با فشار از خروجی های عقب خود خارج کرده و باعث حرکت و به جلو قایق می شود. این موتور قابلیت حرکت در آب های کم عمق را داراست و همچنین زیان رسیار کمی به محیط زیست می رساند، ولی بازدهی بسیار کمتری نسبت به پره ای دارد.۲) "ترمو جت "که اولین نسل از موتورهای جت با تنفس هوا بود که به صورت یک پیستون سور چارجر دار به همراه یک خروجی جت موجود بوده از مزایای این موتور به سرعت بیشتر خروج گازها از خروجی اگزوز کم قدرت بیشتر را در پی داشت می توان اشاره کرد ولی در ضمنت این موتورها بسیار سنگین بودند و همین یکی از معایت بزرگ آنها بود.۳) "توربو فن"که اولین نسل او کمرپرسورهایی بود که یک جریان هوای خروجی را در هسته موتور ایجاد می کردند. این موتورها صدای خیلی کمتری نسبت به موتورهای دیگر به علت بزرگی قطر خروجی خود ایجاد می کنند و به همین دلیل برای هواپیماهایی با سرعت کمتر از صوت از این موتور استفاده می شد ولی این موتور دارای معایبی همچون پیچیدگی زیاد، لوله های و میله ها، موتوری با قطر زیاد و ضرورت حمل تیغه های سنگین بوسیله آن را می توان نام برد. ولی این موتور همچنین مرسوم ترین نوع موتورهای مورد استفاده کنونی می باشند.این موتور هم اکنون در خط های هدایت، مثال بوینگ ۷۴۷ و جت های نظامی استفاده می شود.۴) "راکت"ککه قادر به پیمودن سرعت هایی برابر با چندین ماخ هستند. ورودی هوای غیر پیچیده، شریب تراکم بالا، خروجی ای به صورت ماورای صوت (۵ تا ۶ برابر سرعت صوت) و راحتی تست از مزایای راکت می باشند.۵) ""Ramjetکه هوای ورودی را فشرده کرده و با همان سرعت بیرون می راند. سبکی و سرعت بالا ازمزایا و نیاز بالا برای عملکرد درست و دارا بودن سرعت پایین به علت ضریب تراکم کم از معایب این موتور می باشد.۶) توربو شفت (Turboshaft) در واقع این یک موتور معمول جت نبوده و از توربین های گازی برای حرکت دادن میله ای که پره ها را می چرخاند استفاده می کند که هلیکوپترها با این موتور از زمین بلند می شوند. کارایی بالا در سرعت های پایین و میزان بالا قدرت به وزن از مزایا و سرعت محدود، صدای زیاد پیچیدگی سیستم انتقال نیرو از معایب این موتور می باشند.۷) "پالس جت"(Pulse) Jet ، در این موتور هوا در ابتدا فشرده شده، بعد نوبت به مرحله احتراق رسیده و نیرو تولید می کند. البته این احتراق متناوب بوده و مداوم نمی باشد و در بعضی از مدل ها نیز از سوپاپ استفاده شده است. از مزایای این موتور طراحی بسیار ساده و استفاده آسان از آن در هواپیماهای مدل می باشد.۸) "توربو راکت"(Turbo Racket) ، همانند توربو جت بوده ولی یکی مکنده اکسیژن به منظور ورود اکسیژن برای افزایش قدرت اضافه شده است.از مزایای این موتور به توانایی کار در ارتفاعات زیاد را می توان اشاره کرد.و اما نگاهی داشته باشیم به بعضی از اجزای موترهای جت (این اجزا در اغلب موتورهای جت مورد استفاده قرار می گیرند ) ورودی هوا، قسمت اصلی و اولیه یک موتور جت می باشد. ورودی هوا جز قسمت های ساده موتور یک جت می باشد که از یک دریچه برای ورود هوا تشکیل شده است. برای رسیدن هوا به کمرپرسور موتور و برای عمل فشرده سازی هوا، هواپیما باید با سرعت کمتر از سرعت صوت پرواز کند. در هواپیماهای مافوق صوت فشار هوای ورودی در ابتدا بوسیله یک مانع کم شده و سپس هوا وارد کمپرسور می شود .
▪ کمرپرسور :کمپرسور از چندین طبقه تشکیل شده است که هر طبقه شامکیل چندین پره چرخنده و یک قسمت ثابت می باشد. هر چقدر که هوا بشتر درون کمپرسور حرکت کند، گرم تر و فشارش بیتر می شود. کمپرسور انرژی خود را از توربین می گیرد.
▪ میله (شفت ) :میله قدرت توربین را به کمپرسور منتقل نی سازد و دارای بیشترین طول در درون می تور می باشد. در یک موتور، میله های موجود تا عدد ۳ نیز می رسند و هر کدام از آنها دارای سرعت جداگانه ای می باشند.محفظه احتراق جایست که سوخت با ادغام شدن با هوا احتراق پیدا می کند.
▪ توربین :همچون یک آسیاب بادی عمل کرده و انرژی گازهای خروجی کمپرسور را استخارج و آزاد می نماید. این انرژی برای به حرکت در آوردن کمپرسور بوسیله میله، یافت ها به کار می رود. و همچنین هوای سرد آزده شده از کمپرسور برای سرد کردن تیغه ها و پره های توربینی برای جلوگیری از ذوب شدن آنها به کار می رود.فازل یا اگزوز، گازهای خروجی اگزوز با فشار اتمسفری از این دریچه ها خارج می شوند.
▪ فازل ماورا صورت :مکنده خهای زیر صورت فشار سنج ورودی هوا قطعه ای غیر قابل حذف برای جت هایی با سرعت کمتر از صوت می باشد.ـ در هنگام سکون هواپیما، هوا از تمام جت ها ممکن می تواند وارد مکنده ها شود و حتی از پشت هواپیما ـ در سرعت های پایین وضعیت فرق کرده و هوا حتی به طور مستقیم می تواند وارد ورودی شده و هوای اطراف آن توانایی وارد شدن به ورودی را ندارند.ـ در سرعت های بالا (زیر دیوار صوتی ) هوای مستقیم که به مرکز ورودی نزدیک می شود، وارد ورودی شده، ولی در قسمت بالا و پایین ورودی هوا به طرف بیرون رانده شده و وارد مکنده نمی شود.در طراحی ورودی ها، مهندسان باید دقت بالایی برای طراحی آن برای وارد شدن کمترین فشار به ورودی را به کار گیرند.سیستم خنک کننده، تمامی موتورهای جت به گاز با حرارت بالا برای بهترین بازدهی نیاز دارند به طور معمول سوخت مناسب برای این هدف هیدروکربن و یا هیدروژن تشخیص داده شده اند. درجه حرارت احتراق در بعضیب موارد سوختی تا ۵۰۰۰ فارنهایت بالاتر از درجه ذوب اجسام نیز رسیده است.سیستم هدایتی، یک سیستم بسیار پیچیده در اغلب جت های توربین دار برای خنک کردن تیغه ها، صفحات و پره های توربین به کار می رود.خنک کردن تیغه باله های جت کار آسانی نیست، به خاطر اینکه خنک کردن آن قسمت تاثیر زیادی بر روی آن ندارد. یکی از راه های جلوگیری از گرم شدن تیغه ها به بکار گیری یک عایق برای پوشاندن آنهاست که جنس مخصوص این عایق مانع از گرم شدن آنها، مانع چکیدن روغن و باعث کنترل هوا برای خنک شدن می شود.خنک کردن اجزای موتور همچنین باعث کم شدن فرسودگی گرمایی در مواد می شود.و در نهایت، موتورهای جت ماشین های پیچیده ای هستند که انسان را قادر به جابجایی با سرعت چندین ماخ مینمایند. صنایع هوای تا جایی پیشرفت کردند که دست به ساخت هواپیمای مسافر بری جت درسال ۱۹۶۹ کرده اند. Concorde جت مسافر بری مشهور خطوط هدایتی فرانسه و انگلستان پروازهای خود را از تاریخ ۲۱ ژانویه ۱۹۷۶ آغاز کرده و پس از چندین صانحه هوایی دلخراش از خطوط هوایی کنار گذاشته شد و آخرین پرواز Concorde نیز در تاریخ ۲۶ نوامبر سال ۲۰۰۳ انجام گرفت. از کنکورد تنها ۲۰ فروند ساخته شد.

iran-eng.com

آیرودینامیک اتومبیل

اثرهای جریان هوا در اطراف اجسام متحرک تنها به هواپیما سازی خلاصه نمیشود، بلکه با سرعتهایی که اکنون دست یافته اند ، در اغلب شکلهای حرکت ، با مسئله ای به نام مقاومت هوا مواجه اند.
یکی از نمونه های آن رکورد سرعت روی خط آهن است.
بدون مطالعه ی دقیق روی پروفیل آیرودینامیکی موتورهایی که در مقابل باد کمترین مقاومت هوا را متحمل شود ، رسیدن به چنین سرعتهایی نا ممکن بود.

ادامه نوشته

نگاهي به جريان سيال در لوله‌ها

نگاهي به جريان سيال در لوله‌ها

سيالات موادي هستند كه شكل ظرفي را كه درون آنها قرار دارند، به خود مي‌گيرند و لذا براي انتقال آنها، به محيطي واسطه نياز داريم. بشر از ديرگاه براي انتقال  سيال بصورت پيوسته از لوله استفاده مي‌نمود. لوله ها در طولها، اشكال و اندازه‌هاي مختلف بكار ميروند . آيا تا به حال به شكل لوله ها توجه كرده‌ايد ؟ زياد شدن طول لوله يا قطر لوله ها چه اثري بر روي انتقال سيال و ميزان مصرف انرژي خواهد گذاشت؟ چرا لوله ها را به صورت مستقيم استفاده مي‌كنند؟ اگر لوله ها را خم كنند يا حتي بپيچانندچه تغييري در جريان مشاهده مي‌كنيم؟

گاهي از اوقات لوله حاوي سيال را گرم و يا سرد مي‌كنند و با اين عمل ، از لوله يك مبادله گر حرارتي ميسازند. با توجه به اين موضوع به سوالات بالا چنين پاسخ مي‌دهيم.

لوله در اينجا مجرايي است كه سيال در داخل آن جريان مييابد و همزمان گرم يا سرد نيز مي‌شود. هنگامي كه  سيال لزجي وارد مجرايي ميشود ، لايه مرزي، در طول ديواره تشكيل خواهد شد. لايه مرزي بتدريج در كل سطح مقطع مجرا توسعه مييابد و از آن به بعد به جريان، كاملا توسعه يافته (فراگير ) گفته مي‌شود. معمولا اگر طول لوله بلندتر از 10 برابر قطر لوله باشد آنگاه جريان توسعه يافته شده است.

اگر ديواره مجرا گرم يا سرد شود، لايه مرزي گرمايي نيز در طول ديواره مجرا توسعه خواهد يافت.

اگر گرمايش يا سرمايش، از ورودي مجرا شروع شود ، هم نمودار توزيع سرعت  و هم نمودار توزيع دما بصورت همزمان توسعه مي‌يابند. مسأله انتقال گرما در اين شرايط ، به مسأله طول ورودي هيدرو ديناميكي و گرمايي تبديل مي‌شود كه در بر گيرنده چهاذ حالت مختلف است و به اينكه هر كدام از دو لايه مرزي سرعت و دما در چه وضعيتي بسر مي‌برند(( كاملا توسعه يافته و يا در حال توسعه)) بستگي دارد.

در ناحيه كاملا توسعه يافته در داخل لوله ، عملا لايه مرزي وجود ندارد چون دو ناحيه مختلف، كه يكي با سرعت جريان آزاد و ديگري تحت تاثير ديواره باشد ، وجود نخواهد داشت و در سرتاسر لوله ، تمام نواحي تحت تاثير ديواره قرار دارند. از آنجا لايه مرزي، مقاومتي در برابر انتقال حرارت است، لذا  بيشترين ميزان ضريب انتقال حرارت جابجايي در ابتداي لوله، يعني در جايي كه ضخامت لايه مرزي صفر است، مشاهده مي‌شود. مقدار اين ضريب به تدريج همزمان با افزايش ضخامت لايه مرزي و در نتيجه افزايش مقاومت در برابر انتقال حرارت، كاهش مي‌يابد تا به مقدار آن در ناحيه كاملا توسعه يافته برسد كه تقريبا مقداري ثابت است.

حال اثر تغيير شكلي خاص در لوله را روي ويژگي‌هاي سرعت و انتقال حرارت بررسي مي‌كنيم.

كويلهاي حلزوني و مارپيچ ، لوله‌هاي خميده اي هستند كه بعنوان مبادله گرهاي گرماي لوله خميده در كاربردهاي مختلف ايتفاده مي‌شوند.

بياييد كويلهاي مارپيچ يا حلزوني را تحليل كنيم. سيالي را در درون اين لوله ها در نظر مي‌گيريم. آنچه در ابتدا نظرمان را به خود جلب مي‌كند اينست كه چون لوله ها بصورت مارپيچ (دايروي) پيچيده شده‌اند، لذا در اثر حركت دوراني و محوري، نيرويي به آنها وارد مي‌شود و اين خود باعث مي‌شود تا شتاب سيال صفر نشود، حال سؤالي كه اينجا مطرح مي‌شود اينست كه با وجود اين نيرو، آيا جريان داخل مارپيچ، كاملا توسعه يافته است يا جرياني در حال توسعه است و پروفايل سرعت تغيير مي‌كند. آيا دليل بيشتر بودن h (ضريب انتقال حرارت جابجايي) در ناحيه، نيبت به لوله مستقيم نيز،اين است(مي‌دانيم كه h در ناحيه كاملا توسعه يافته كوچكتر از h  در ناحيه در حال توسعه است)؟ يا هيچكدام از اينها صحيح نيست و دليل بزرگتر بودن ضريب انتقال حرارت جابجايي در اين ناحيه چيز ديگري است؟

در اولين نگاه بنظر مي رسد كه جريان داخل كويل كاملا توسعه  يافته نيست و دليل بيشتر بودن  h نيز همين است. با اين حساب اين جمله را چگونه توجيه كنيم كه : داده‌هاي محدود راجع به جريان آشفته در حال توسعه ، نشان مي‌دهد كه جريان ، در نيم دور اول كويل كاملا توسعه مي‌يابد؟ اگر اينطور باشد پس دليل افزايش h چيست؟  

 

 

جريان داخل لوله را در مختصات استوانه‌اي در نظر بگيريد كه داراي سه مولفه Ө ,z ,r است. هنگاميكه لوله مستقيم است، سرعت در دو راستاي Ө ,r  صفر بوده و فقط در راستاي z  سرعت داريم  :                      و هنگاميكه لوله را خميده يا مارپيچ مي‌كنيم، بدليل وجود نيروي گريز از مركز و شتاب حاصل از آن (وساير مولفه‌هاي شتاب ايجاد شده)، سرعت مولفه ديگري علاوه بر  مي‌يابد:    كه تابع r  شعاع انحنا مارپيچ نيز هست. اين مولفه جديد سرعت ،  ميل دارد حركت چرخشي (Spiral)  به سيال بدهد، يعني سيال همزمان كه در طول لوله به جلو مي‌رود، حول خط مركزي لوله دوران هم مي‌كند اما عليرغم ميلش هميشه موفق به اين كار نمي‌شود. بنابراين نيروي گريز از مركز عامل توسعه يافته نشدن  جريان نخواهد بود بلكه در زماني كه بيشترين اثر را بر روي رژيم جريان بگذارد، آن را به سمت ناپايداري مي‌برد (تا پايداري جريان مصادف است با آشفته شدن آن) و حركتي گردشي به سيال مي‌دهد و بهر حال ، وجود نيروي  گريز از مركز با اينكه  جريان در نيم دور اول كويل كاملا توسعه يافته شود، هيچ منافاتي باهم ندارد.

باز هم اين سوال باقي مي‌ماند كه دليل افزايش h چيست؟ مي‌دانيم كه ضريب انتقال حرارت در جريان آشفته(Turbulent)  و نيز جريان آشوبناك (Chaotic) ، بيش از ضريب انتقال حرارت در جريان آرام است، پس هر ابزاري كه كمك كندجريان به سمت آشفته شدن يا آشوبناك شدن پيش رود باعث افزايش ضريب انتقال حرارت جابجايي مي‌شود، خواه در مورد جريان در داخل لوله و خواه در مورد جريان بر روي لوله . وقتي لوله را بصورت مارپيچ در مي‌آوريم با افزودن يك مولفه سرعت كه مي‌تواند پايداري جريان را در معرض خطر قرار دهد،جريان بسمت آشفته شدن پيش برده و باعث افزايش h شده‌ايم. اينكه كويل ما بصورت افقي يا قائم قرار گيرد نيز بر روي ضريب انتقال حرارت جابجايي ما موثر است بخصوص در سمت خارج لوله چون انتقال حرارت باعث تغيير چگالي سيال و ايجاد يك حركت انتقالي در اثر نيروي ارشميدس مي‌شود كه اين حركت اگر تقويت شده، به سمت توربولان شدن پيش ميرود و يا روي حركت كلي جريان تاثير گذاشته، انرا به سمت توربولان شدن پيش برد، باعث افزايش ضريب انتقال حرارت جابجايي (h) مي‌شود.

بحث ديگري كه امروزه به منظور افزايش h بر همين مبنا مطرح است بحث استفاده از مبدل‌هاي حرارتي آشوبناك است. به اين معني كه براي افزايش ضريب انتقال حرارت و غالبا در كويلها، جريان را آشوبناك مي‌كنند. عقيده اين گروه بر اين است كه توربولان (آشفتگي) حالتي خاص از پديده آشوب Chaos است و نيز در اين جريان ميزان تلفات انري بالاست. آنچه مسلم است و تجربه نيز گواه آن، اينست كه بروز هر دو پدرده (آشفتگي و آشوبناكي) در جريان سيال باعث افزايش ضريب انتقال حرارت جابجايي مي‌شود.

 

 

نكات كليدي :

1- ضخامت لايه مرزي به تدريج در طول لوله افزايش مي‌يابد و بعد از به هم پيوستن لايه هاي مرزي اطراف لوله جريان كاملا توسعه يافته مي‌شود. هرچند بصورت نظري، نزديك شدن به نمودار توزيع سرعت كاملا توسعه يافته به شكل مجانبي است و تعيين محلي معين و دقيق كه در آنجا جريان در مجرا كاملا توسعه يافته است، غير ممكن مي‌باشد. با اينحال براي تمام كاربردهاي عملي طول ورودي هيدروديناميكي محدود است.

 

2- به فاصله‌اي كه در طي آن سرعت كاملا توسعه يافته مي‌شود طول ورودي هيدروديناميكي ميگويند.

 

3- به فاصله‌اي كه در طي آن نمودار توزيع دما كاملا توسعه يافته مي‌شود طول ورودي گرما ميگويند.

تئوری بال مایل

یکی از مهم ترین مسایل در ساخت و طراحی هواپیماها توجه به نیروهای وارد بر جسم است. همان طور که می دانیم دو تا از مهم ترین نیروها، نیروی بالا برنده(lift) و نیروی مقاوم (Drag) است. بهترین طراحی بدنه و بال به گونه ای باید باشد که بیشترین نیروی بالا برنده و کمترین نیروی مقاوم تولید شود. در راستای تحقق این امر طراحان و مهندسان هوا فضا آزمایشات و هواپیماهای زیادی را ساختند تا به طریق عملی بتوانند به نتایج مثمر ثمری برسند.
ما قصد داریم در این مقاله شما را با یک هواپیمای تجربی (Experimental) آشنا کنیم که صرفاً برای تحقیق بر روی نیروهای بالابر و مقاوم (Drag and lift) طراحی شد. باز هم اسم ناسا (NASA) در این پروژه دیده می شود. ناسا همواره در تحقیقات هوایی و فضایی از پیشگامان است. اما هواپیمای مورد بحث با نام AD-1 شناخته می شود که اسمش مخفف Ames-Dryden است.
Ames یکی از شرکت های وابسته به ناسا است و درایدن(Dryden) نام یکی از مراکز تست های پروازی واقع در پایگاه هوایی ادواردز (Edvards) است که در ایالات کالیفرنیا هستند.
نام دیگر این پروژه بال های مایل (Oblique Wing) است که از دهه ۱۹۷۰ به بعد همواره دردست تحقیق و بررسی بوده است.
AD-1 هواپیمایی بسیار صاف، کم حجم و کشیده است. این مخلوق شگفت آور دو موتوره و یک سرنشینه است. اما مسئله ای که آن را از تمامی هواپیماهای دیگر جدا می کند وضعیت بال هایش است. این بال ها توسط یک مرکزیت اصلی می توانند هنگام پرواز تا ۶۰ درجه مایل شوند به عنوان مثال برای صعود یا برخاستن (Take off) بال ها در حالت عادی قرار دارند تا بتوان بیشترین مقدار نیروی بالابر (Lift) را به دست آورد و هنگامی که AD-1 به سرعت های بالاتر رسید توسط یک سیستم الکتریکی می تواند بال هایش را به مقدار دلخواه «البته در هر ارتفاع و سرعتی بنابر شرایط خاص بال ها نیز به مقادیر مختلف مایل می شوند» حرکت دهد.

این عمل بهAD-1 کمک می کند تا در ارتفاعات مختلف از کمترین مقدار نیروی مقاوم (Drag) بهره ببرد. بال های AD-1 قابلیت مایل شدن تا زاویه ۶۰ درجه را دارند. تمامی یا بهتر است بگوییم اکثر قسمت های بدنه از مواد مرکب (composite) ساخته شده است و در بسیاری از آنها از فایبر گلاس استفاده شده است تا بتوانند یک هواپیمای بسیار سبک بسازند و موفق هم شدند. این هواپیما وزنی برابر ۲۰۰۰ پوند دارد.
کار ساخت این هواپیما در اواخر سال ۱۹۷۸ به پایان رسید و در ماه فوریه سال ۱۹۷۹ تحویل بخش درایدن (Dryden) شد. پس از مدتی در ۲۱ دسامبر همان سال توسط خلبان مشهور ناسا،مک مورتری
(Mc Murtry) اولین پروازش را به مدت ۴۵ دقیقه انجام داد. مک مورتری از این پرواز خشنود نبود زیرا وقتی از او پرسیدند پرواز چطور بود، پاسخ داد: مثل این بود که دریک هواپیمای خشک نشسته باشید چیزی مانند هواپیمای سسنا ـ ۱۷۲ (Cessna)
بعد از چندین پرواز برای آزمایش پایداری پرواز (Stability) که با بال هایی در وضعیت عادی انجام شد در دو آوریل، پرواز با بال های متحرک آزمایش شد و برای اولین بار، بال ها به میزان ۱۵ درجه مایل شدند.
AD-1 با بـال های مایل( ۱۵ درجـه) در ارتـفاع ۱۲ هزار پایی با سرعت ۱۵۰ گره دریای (متر (knot=1853 قرار داشت. آزمایش بعدی در ۲۱ آوریل سال ۱۹۸۹ باز هم توسط خلبان مک مورتری انجام گرفت که سیزدهمین پرواز AD-1 به حساب می آمد.
در این پرواز بال ها تا ۲۰ درجه خم شدند و بالاخره در آزمایشی که در ۲۸ می صورت گرفت بال ها ۴۵ درجه خم شدند.
در این آزمایشات دیده شد که با خمشی به اندازه ۲۵ تا ۴۵ درجه میانگین سرعت ۱۳۵ گره است و در صورتی که از ۳۵ درجه تا ۵/۴۲ درجه باشد میانگین سرعت به ۱۴۰ گره می رسد. در سال ۱۹۸۹ پرونده پروازیAD-1 با ۱۹ پرواز آزمایشی به پایان رسید.
پس از سه سال آزمایشات مختلف، سرانجام AD-1 به بیشینه زاویه با ل ها رسید و بال هایش را ۶۰ درجه خم کرد. او گفت: هنگامی که بال ها ۶۰ درجه مایل بودند کنترل هواپیما راحت تر از بقیه درجات بود.
این هواپیمای جالب افتخار شرکت در نمایشگاه هوایی سال ۱۹۸۱ (Fox Field) را پیدا کرد و تا پایان آن سال ۵۰ پرواز را در پرونده اش ثبت کرد.
در سال ۱۹۸۱ این هواپیما توسط بسیاری از بخش های نظامی چون نیروی هوایی ایالات متحده (USAF)، نیروی دریای (USN) و بخش های مختلف ناسا مورد آزمایش قرار گرفت و بعد از آن آخرین پروازش را باز هم توسط خلبان مک مورتری در ۷ آگوست سال ۱۹۸۲ به پایان رساند.
طبق آماری که مهندسان و طراحان پروژه بال های مایل (Obligue Wing) در اختیار گذاشتند تخمین زده شده که با توجه به استفاده از بیشترین نیروی بالابر و کمترین مقدار نیروی مقاوم می توان یک هواپیمای مسافربری ۲۰۰ نفره با سرعت ۱۰۰۰ مایل در ساعت ساخت به گونه ای که مصرف سوختش نیز نصف هواپیمای بازنشسته کنکورد باشد. متاسفانه بعد ازAD-1 دیگر پروژه بال های مایل با جدیت قبلی پیگیری نشد و چنین هواپیمای رویایی ای هرگز ساخته نشد و با این حساب این نظریات
هیچ گاه ثابت نشد.
توماس مک مورتری (Thomas Mc Murtry )
توماس مک مورتری
(Thomas Mc Murtry ) یکی از خلبانان چیره دست و برجسته بخش های مختلف ناسا (NASA) است. او در شش آوریل سال ۱۹۳۵ در ایالات ایندیانا به دنیا آمد. از ابتدا علاقه خاصی به پرواز داشت و به همین منظور شروع به یادگیری پرواز در بخش آموزش خلبان نیروی دریایی در پاتوکسنت (patuxent) کرد.
مک مورتری یکی از سرشناس ترین خلبانان ناسا است که تاکنون در بسیاری از پروژه های تحقیقاتی شرکت کرده است. او ۳۲ سال پرواز کرد و اکثر کارها را در مرکز تحقیقات پروازی درایدن(Dryden) واقع در پایگاه هوایی ادواردز در کالیفرنیا بوده است.
در ۲۷ جولای سال ۱۹۹۸ او به عنوان مدیر ارتباطات عملیاتی ناسا انتخاب شد و بعد از آن در سال ۱۹۹۹ به عنوان رییس مهندسین یکی از بخش های ناسا به کار خود ادامه داد. قبل از این مسئولیت ها، مک مورتری در سمت مدیر عملیات پروازی بود که از سال ۱۹۸۶ تا ۱۹۹۸ در این سمت انجام وظیفه می کرد.
با نشان دادن استعدادها و قابلیت هایش همواره به عنوان یکی از خلبانان خلف و مطمئن ناسا بود و هر وقت قرار بود اولین بار توسط هواپیمای خاصی پروازی صورت بگیرد او انتخاب شماره یک بود.



گوشه ای از فعالیت های مهم او عبارتند از: کمک خلبان پرواز هواپیمای بوئینگ ۷۴۷ برای حمل شاتل فضایی، خلبان پروژهAD-1 ، خلبان جنگنده F-15 در قسمت پروژه کنترل الکتریکی ـ دیجیتالی موتور (DEEC) ۱پروژه آزمایش هواپیمای KC-135 و ... شرکت داشته است.
او آلبومی پر از افتخارات را به همراه دارد. در سال ۱۹۸۲ مک مورتری جایزه ایون سی کینچلو (Iven C.kincheloe) را از طرف جامعه خلبانان آزمایشی هواپیماهای تبحری گرفت و این جایزه به خاطر پرواز های مکرر با AD-1 بود.
در سال ۱۹۹۸ او به عنوان یکی از پرافتخار ترین خلبانان قرن ۲۰ شناخته شد و سرانجام در سال ۱۹۹۹ او مدال خدمت ناسا (Distinguished Service) را به خود اختصاص داد.
پی نوشت:
۱-DEEC: Digital Electronic Engine Control
جدول مشخصات
۱- طول: ۸/۳۸ فوت
۲- فاصله دور سربال: ۳/۳۲ فوت
۳- ارتفاع: ۷۵/۶ فوت
۴- مبنای قدرت: دو موتور میکروتوربو
۵- نیروی پیشران: هر موتور ۲۲۰ پوند
۶- بیشینه سرعت: ۱۷۰ مایل در ساعت
۷- وزن: ۲۱۴۵ پوند
۸- قیمت: ۲۴۰۰۰۰ دلار

موتورهاي موشك سوخت مايع

اساسا تجهيزات و كار موتور موشك سوخت مايع واضح و گويا است. سوخت و اكسيد كننده مايع ذخيره شده در باك‌ها را بايد تحت فشار به محفظه تزريق كرد(براي اين منظور سيستم تزريق پيش‌بيني مي‌شود)، سپس محترق كرد و نتيجه احتراق به وسيله بلوك نازل بيرون رانده مي‌شود كه باعث ايجاد سرعت زياد جريان مي‌شود. در نتيجه آن نيروي پيش رانش(پيش‌ران)لازم براي حركت موشك به وجود مي‌آيد. اما عملي كردن اين اصول نياز به صنعت پيشرفته و سطح تكنولوژي بالايي دارد.
از مفهوم موتور نه فقط محفظه احتراق يعني جايي كه دبي جرمي جريان دارد، يلكه مجموعه تجهيزات تامين كننده توليد انرژي فهميده مي‌شود. محفظه، سيستم تزريق، تجهيزات كنترل و شيرها، رگولاتورها، شيرهاي اطمينان و كليه لوله و اتصالات كه به صورت يك مجموعه واحد مونتاژ مي‌شود، موتور ناميده مي‌شود. مشخصه اصلي طراحي موتور نيروي رانش(پيش‌ران) آن است كه براي موشك‌هاي بزرگ پيش‌ران تعيين كننده نوع موتور است و در يك رنج وسيع تغيير مي‌كند. موتور آمريكايي F1 به عنوان مثال در سطح زمين پيش‌راني معادل 690 تن نيرو مي‌دهد و ارتباط پنج دستگاه از اين موتورها با مجموع پيش‌ران بيش از 3400تن نيرو تامين كننده كار مورد نياز مرحله اول موشك سارتون-5 است. از طرف ديگر موتورهايي وجود دارند كه پيش‌ران آنها در حد چندين گرم است. اين گونه موتورها در سيستم تنظيم وضعيت ماهواره‌ها استفاده مي‌شود.

اما علاوه بر ايجاد نيروي پيش‌ران لازم، اقتصاي بودن و همچنين حداقل دبي جرمي مصرفي را بايد مدنظر داشت. كم بودن دبي جرمي مصرفي موتور، همان‌طور كه مي‌دانيم با توجه به پيش‌ران مخصوص، يعني پيش‌ران بر دبي جرمي تعريف مي‌شود و اين كه با چه روش‌هايي پيش‌ران مخصوص بالا به دست مي‌آيد، اين موضوع يك بحث خاص است.
پيش‌ران مخصوص تنها شاخص بهيه بودن موتور نيست. علاوه بر آن وزن نيز مهم است. بهينه بودن موتورهاي مرحله اول موشك‌هاي لاستيكي و موشك‌هاي فضايي دارا بودن وزن 15-7 كيلوگرم نيرو به ازاي هر تن نيرو پيش‌ران در خلاء تعريف مي‌شود. براي مراحل بعدي موشك و يا براي موتورهايي كه در ارتفاعات بالا كار مي‌كند اين شاخص 12-20 كيلوگرم نيرو به ازاي هر تن نيرو پيش‌ران در خلاء در نظر گرفته مي‌شود و در نهايت شرايط كاربردي مهم است كه قبل از همه به انتخاب سوخت و اكسيد كننده بستگي دارد و علاوه بر آن سازه موتور و سيستم خدمات زميني به سوخت و اكسيد كننده وابسته است. سوخت و اكسيد كننده موتور موشك را بايد در يك رنج مشخص جهت تنظيم پيش‌ران(استارت و قطع) تزريق كرد و براي پروازهاي فضايي همچنين بايد جند بار استارت و خاموش شدن را قبلا بررسي كرد. در آينده براي سفينه‌هاي فضايي يكي از مسايل مهم، ساخت موتورهاي جندبار استارت شونده با زمان كار بالا است.
در زبان فني كلمهم موتور مفهوم كلي دستگاه موتور را در خود دارد كه مجموعه تجهيزات توليد كننده نيروي پيش‌ران است. عبارت دستگاه موتور در برگيرنده تعداد همه موتورها، همچنين قطعات مختلف نيرويي موتور، المان‌هاي سيستم شارژ سوخت همراه با لوله‌هاي متصل كننده باك‌ها با موتور، مكانيزم‌هاي كنترل موتور، گاهي اوقات سرومكانيزم و خيلي از المان‌هاي ديگر است.
موتور نمي‌تواند به تنهايي و ايزوله شده از مجموعه موشك بررسي شود. به عنوان مثال از موتور همراه انتظار مي‌رود كه پيش‌ران مخصوص بالايي داشته باشد، اما اين مطلب به مشخصات كلي موشك ارتباط دارد. اگر فشار در محفظه را بالا ببريم، پيش‌ران مخصوص افزايش مي‌يابد، اما وزن سيستم تزريق زياد مي‌شود و پارامترهاي سيستم شارژ تغيير مي‌كند. بنابراين، افزايش فشار توام با افزايش وزن استو از طرفي در فشار پايين پيش‌ران مخصوص كاهش مي‌يابد. بنابراين بايد مقدار مناسب فشار را انتخاب كرد كه اين انتخاب با در نظر گرفتن ويژگي‌هاي خود موشك صورت مي‌گيرد. مثال‌هاي ديگري مانند انتخاب نسبت اكسيد كننده به سوخت اپتيمم وجود داردكه به ازاي آن پيش‌ران ويژه ماكزيمم را خواهيم داشت، اما از نظر مشخصه وزني در شرايط اپتيمم نخواهيم بود. در چنين حالت‌هايي مشكل نه در راستاي مشخصات موتور و نه به نفع مشخصات وزني اجزاي سوخت، بلكه جهت رسيدن به اپتيمم كلي سيستم حل مي‌شود

منبع:
http://www.iran-eng.com

سیستم های رانش : موتور های جت

موتورهای جت به چند دسته اساسی تقسیم می شوند:

• توربوفن Turbo Fan
• توربوجت Turbo Jet
• توربوپراپ Turbo Prop
• پالس جت Pulse Jet
• پرشر جت Pressure Jet
• رم جت Ram Jet
• سکرام جت Scram Jet

ادامه نوشته

تله بخار (stream trap)

◄  انواع تله هاي بخار:

۱- تله هاي شناور
۲- تله نوع سطل باز
۳- تله هاي سطل وارانه
۴- تله ترموديناميکي
۵- تله ترموستاتيک انبساط فلزي
۶- تله ترموستاتيکي فشار متعادل
۷- تله دو فلزي (بي متال)

ادامه نوشته

کمپرسور پیستونی ( Reciprocating Compressor )

امروزه در صنعت تبرید بیشتر از کمپرسورهای پیستونی استفاده می شود . در این نوع کمپرسور ها نیز از حرکت رفت و آمدی پیستون سیال را متراکم می نمائیم .
این نوع کمپرسور اغلب در سیستم تبرید مورد استفاده قرار می گیرد و ممکن است قدرت آنها از چند دهم اسب تا چند صدم اسب خواهد بود و می توان از یک سیلندر ویا چند سیلندر تشکیل شده باشد . سرعت دورانی محور کمپرسور ممکن است از ۲ تا ۶ ( r . s -۱ ) تغییر نماید . در کمپرسور ها ممکن است موتور و کمپرسور از هم جدا بوده که کمپرسور های باز نامیده می شوند . ( Hermiticaly Compressor ) خواهیم داشت که بیشتر در یخچالهای منزل که موتور کوچکی دارند از این نوع کمپرسورها استفاده می شود .
کمپرسورهای باز با قدرت های بالا غالباً افقی بوده و ممکن است دو عمله نیز باشند . در حالی که کمپرسورهای بسته معمولاً عمودی و یک مرحله می باشند .

ادامه نوشته

زیردریائی های جنگی

انواع زیردریائی ها طبیعتا اشکال مختلفی دارند ولی این اشکال گوناگون از یک چهار چوب خاص خارج نمی شوند مگر تغییراتی که به علت نوع مأموریت یا اهدافی که زیردریائی برای آن ساخته شده د ر ساختار آن داده می شوند.زیردریائی ها به روشهای گوناگونی طبقه بندی می شوند. می توان آنها را براساس نوع سلاحی که حمل می کنند طبقه بندی کرد، بر اساس این شیوه، زیردریائی هایی که دارای موشکهای قاره پیمای اتمی در کنار سایر تسلیحات متعارف هستند را اصطلاحا (SSNG) می گویند این زیردریائی ها از لحاظ نیروی محرک نیز اتمی هستند .

تعداد زیردریائی های این نوع که هر کشور صاحب آن حق دارد که داشته باشد توسط پیمان های منع گسترش سلاحهای هسته ای مشخص ومحدود گشته است.

اما زیردریائی هایی که فقط پیشرانه ی اتمی دارند اصطلاحا (SSN) نام دارند ودارای سلاح هسته ای نیستند. در طبقه بندی زیردریائی ها از دیدگاه اندازه و مأموریت های محوله زیردریائی ها یا هجومی سریع که زیردریائی های شکارچی نامیده می شوند که سبک وزن هستند وبا  خدمه ای محدود که تسلیحات آنها شامل فقط اژدرهای سبک و تندرو می باشد و یا زیردریائی های بزرگ وباتسلیحات فراوان.

 از دیدگاه پیشرانه ها می توان زیردریائی ها را به اتمی ودیزل وبرخی نیز برقی هستند تقسیم کرد.

 وزن زیردریا ئی ها بین 30 هزار تن در زیردریا ئی های بزرگ تا فقط 30 تن که به آن زیردریا ئی جیپ گفته می شود متغییر است. طول زیردریا ئی جیپ بیش از30 پا نیست و برد عملیاتی آن حدود 125 کیلومتر و خدمه ی آن متشکل از 4 نفر است وازطرف زیردریا ئی های بزرگ و ناوهای هواپیما بر و غیره مأموریت می یابد که راه رادر میدانهای مین ویا آبها ی کم عمق  و صعب العبور باز نماید.

 در مقابل زیر دریایی  های سنگین دارای بیش از110 نفر پرسنل هستند و طول آنها بین 250 تا 400 پا متغیر است که ویژگی این زیردریایی ها , به خصوص نوع اتمی آن توانمندی در باقی ماندن طولانی مدت در زیر آب و توانایی کار در اعماق زیاد واعماق کم به یک اندازه است.

البته نا گفته نماند که زیردریایی های کوچک یک نفره هم وجود دارد که در شناسایی ودیگر ماموریت های ویژه کاربرد دارد.

از آنجایی که یک زیربزرگ دریایی دارای سلاح های گوناگون از قبیل موشکهای اتمی وغیر اتمی ،بالستیک وکروز دوربرد واژدرهای سنگین وسبک وموشکهای ضد کشتی ونیز توانایی مین گذاری و مین روبی می باشد، بنابرین باید دارای سیستم کنترل تسیحات وآتش قدرتمندی  باشد تا بتواند بر این همه سلاح متنوع پیشرفته مطابق ویژگی های جنگی هر کدام از آنها کنترل داشته وآنها را هدایت نماید.

اولین واحد این سیستم ،پایگاه قوی اطلاعاتی از اهداف دریایی ، زمینی و هوایی دشمن که شامل محل استقرار ،ویژگی ها وسرعت وتوانمندی های هدایتی راداری ،لیزری ،مادون قرمز ویا ویدیویی آنها ویا سایر ویژکی های آنها .

این اطلاعات توسط سیستم های قوی فعال وغیر فعال دریافت می شود ،سیستم های گیرنده ی فعال با ارسال سیگنال ، بازخورد آنرا گرفته وتحلیل می نماید ولی سیستم یر فعال صرفاًبه دریافت سیگنال های وارده می پردازد ، بهرحال سیگنال های دریافت شده توسط پردازشگرهای سیار قوی مورد پردازش قرار گرفته و اطلاعات انحرافی مورد تشخیص و جدا سازی قرار می گیرد این سیستم های پردازشگر باید بسیار قدرتمند باشند تا باتوجه به حجم بسیارعظیم اطلاعات دریافتی بتوانند چندین فعالیت پردازشی را برای چندین هدف به طور همزمان انجام داده و نتایج را روی نمایشگرها ومونیتورهای چند کاره نمایش دهد تا خدمه بتوانند تصمیمات لازم ومناسب را در کوتاهترین زمان وبا توانمندی بالا اتخاذ کنند.

 

بخش دانش و فناوری سایت تبیان

مبردها

براي انتقال حرارت از داخل يك محفظه يا اتاق به خارج , احتياج به يك واسطه است. در يك سيستم سرد كننده مكانيكي استاندارد , عمل گرفتن حرارت با تبخير مايعي در دستگاه تبخير (Evaporator), و پس دادن آن در دستگاه تقطير (Condenser) صورت مي گيرد و اين امر باعث تغيير حالت ماده سرمازا از بخار به مايع مي گردد .مايعاتي كه بتوانند به سهولت از مايع به بخار و بالعكس تبديل شوند به عنوان واسطه انتقال حرارت به كار برده مي شوند, زيرا اين تغيير حالت باعث تغيير حرارت نيز مي گردد .برخي از اين مواد سرمازا از مواد ديگر مناسب تر هستند .

ادامه نوشته

موتور های شبه توربین چگونه کار می کنند؟

طراحی موتور تحت تاثیر سه عامل است:نگرانی درباره ی مسایل زیست محیطی،افزایش قیمت سوخت و لزوم حفظ منابع سوخت های فسیلی . خودرو های هیدروژنی (که با سلول های سوختی و یا با احتراق داخلی هیدروژن کار می کنند) آن طور که پیش بینی می شد در آینده ی نزدیک در دسترس نخواهند بود.در نتیجه مهندسان زیادی علاقه به بهبود موتور های احتراق داخلی فعلی دارند.

ادامه نوشته

راه اندازي سيستمهاي برودتي

راه*اندازي سيستم برودتي را مي*توان به صورت زير تفسير كرد:

«پيشرفت مراحل نصب دستگاهها از مرحله ابتدايي تا مقطعي كه سيستم، كار مورد نياز را انجام دهد.»

پيمانكاران بسياري در اين امر دخالت دارند: نصب كننده دستگاههاي برودتي، برق*كار، لوله*كش، سازندگان ساختمان، نجار و .... به منظور همكاري نزديك اين پيمانكاران بسيار مهم است كليه كارهايي كه بايد انجام گيرد تحت نظر يك نفر –مهندس سيستمهاي برودتي- انجام پذيرد. مراحل ايمني در هر مرحله حتماً بايد رعايت شود.

در زمان راه*اندازي، مسائل زير بايد رعايت گردد:

1.با مراجعه به اطلاعات سازنده فقط از مُبرد تعيين شده استفاده كنيد.

2.مُبرد جايگزين فقط در صورت تأييد سازنده دستگاهها استفاده شود.

3.مُبردي كه احتمال آلودگي در آن وجود داشته باشد استفاده نكنيد.

- آلودگي

مراحل نصب سيستم از هرگونه آلودگي و حتي*الامكان به دور از هواي مرطوب انجام گيرد. از ورود هرگونه جسم خارجي مانند برادة فلز، مواد جوشكاري، رسوبات كربني- كه بعد از جوشكاري ايجاد مي*شود- به سيستم لوله*كشي جلوگيري كنيد.

ادامه نوشته

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.

ادامه نوشته