مقاله بررسی مبحث دینامیک در 26 صفحه ورد قابل ویرایش
علم دینامیک شاخهای از مکانیک است که در مورد حرکت اجسام در اثر اعمال نیرو بحث میکند. معمولاً در مهندسی، دینامیک پس از استاتیک مورد مطالعه قرار می گیرد و موضوع آن تاثیر نیروها بر اجسام ساکن است. دینامیک دارای دو بخش مجزا می باشد: سینماتیک، که عبارت از مطالعه حرکت بدون در نظر گرفتن عامل آن یعنی نیرو است و سینتیک، علمی است که نیروهای وارد بر جسم را به حرکت ناشی از آنها ارتباط می دهد. دانشجوی مهندسی در می یابد که درک کامل دینامیک، او را به یکی از مفید ترین و قوی ترین ابزرهای تحلیل در مهندسی تجهیز می کند.
موضوع علم دینامیک در مقایسه با استاتیک از نظر تاریخی، نسبتا جدید است. شروع درک دینامیک با استفاده از اصول استدلالی به گالیله (1642- 1564) نسبت داده می شود که در مورد سقوط آزاد اجسام، حرکت روی سطح شیبدار و حرکت پاندول مشاهدات دقیقی را انجام داد. وی در زمینه ارائه روشی علمی برای تحقیقات ودر مسائل فیزیکی مسئولیت بزرگی را متحمل شده است.گالیله به جهت نپذیرفتن اعتقادات زمان خود که مبتنی بر فلسفه ارسطویی بود، مثلاً این عقیده که اجسام سنگینتر سریعتر از اجسام سبک تر سقوط می کنند پیوسته مورد انتقاد شدید قرار داشت. فقدان روشهای دقیق برای اندازه گیری زمان از موانع جدی گالیله بود و پیشرفتهای مهم بعدی در دینامیک در انتظار اختراع ساعت پاندولی توسط هویگنس در سال 1657 بود.
نیوتن (1727- 1642) بر اساس تحقیقات گالیله توانست فرمولهای دقیقی را برای قوانین حرکت ارائه کند و در نتیجه، دینامیک را در جایگاه استواری قرار دهد. کار مشهور نیوتن در اولین ویرایش کتابش با عنوان اصول منتشر شد، که معمولاً از آن به عنوان یکی از بزرگترین مقالات علمی ثبت شده یاد میشود. نیوتن علاوه بر بیان قوانین حاکم بر حرکت ذرات اولین کسی بود که قانون جاذبه عمومی را به طور صحیح فوموله کرد. با اینکه توصیف ریاضی او دقیق بود، او حس میکرد که انتقال خارجی نیروی جاذبه بدون پشتیبانی یک واسطه کار بیهوده ای است. دانشمندانی که پس از دوره نیوتن مشارکتهای مهمی در توسعه علم مکانیک داشتند عبارتند از: اولر، دالامبر، لاگرانژ، لاپلاس،پوآنسو، کوریولیس، انیشتین و دیگران
از نظر کاربردهای مهندسی دینامیک علم جدیدتری است. فقط از زمانی که ماشینها و سازه هایی با سرعت زیاد و شتاب های قابل توجه به کار افتاده اند محاسبات بر اساس اصول دینامیک در مقایسه با اصول استاتیک ضروری تر شد. امروزه رشد سریع تکنولوژی افزایش کاربردهای اصول مکانیک به ویژه دینامیک را طلب میکند. این اصول مبنای تحلیل و طراحی سازه های متحرک، سازه های ثابت با بار ضربه ای، رباتها، سیستمهای کنترل اتوماتیک، راکتها، موشکها، فضاپیماها، وسایل حمل و نقل زمینی و هوایی، بالستیک الکترونیکی در دستگاههای الکتریکی، و انواع ماشینها نظیر توربینها، پمپها، موتورهای پیستونی، بالابرها، ماشینهای ابزار و غیره میباشد. دانشجویانی که به یک و یا چند مورد از فعالیتهای مذکور علاقه مند هستند، نیاز مستمر به کارگیری اصول و مبانی دینامیک را در خواهند یافت.
فضا ناحیه هندسی اشغال شده توسط جسم می باشد. موقعیت در فضا بوسیله اندازهگیریهای خطی و زاویه ای نسبت به سیستم مرجع هندسی تعیین می شود. چارچوب اساسی سیستم مرجع در قوانین مکانیک نیوتن عبارت است از سیستم اینرسی اصلی یا دستگاه مرجع نجومی، که سیستم مختصاتی مجازی با محورهای متعامد میباشد و فرض می شود که هیچگونه انتقال یا دورانی در فضا نداشته باشد. اندازهگیریها نشان می دهند که اعتبار قوانین مکانیک نیوتنی در این سیستم مختصات تا هنگامی است که سرعتها در مقایسه سرعت نور که برابر km/s 000،300 یا mi/s 000،186 می باشد قابل صرفنظر کردن باشند. به اندازه گیری هایی که نسبت به این دستگاه صورت می گیرند مطلق گفته می شود و این سیستم مرجع در فضا «ثابت» در نظر گرفته می شود. دستگاه مرجع الصاقی به سطح زمین دارای حرکت پیچیده ای در سیستم مرجع اصلی است و بنابراین باید بر مبنای اندازه گیریهای انجام شده در دستگاه مرجع روی زمین، تصحیحاتی در معادلات اساسی مکانیک صورت گیرد. مثلاً حرکت مطلق زمین در محاسبه مسیر راکتها و پروازهای فضایی پارامتر مهمی محسوب میشود. در بیشتر مسائل مهندسی مربوط ب ماشینها و سازه هایی که بطور ثابت در سطح زمین مستقر شده اند، تصحیحات فوق الذکر کوچک بوده و می توان از آن صرفنظر کرد. در چنین مسائلی قوانین مکانیک را می توان مستقیما در اندازه گیریهای انجام شده نسبت به زمین بکار برد، که در عمل چنین اندازه گیریهای مطلق تلقی می شوند.
زمان عبارت است از سنجش وقایع متوالی که در مکانیک نیوتنی به عنوان کمیت مطلق در نظر گرفته می شود.
قیود حرکت و درجات آزادی
کلاً هر ذره در دو بعد با دو متغیر (درجة آزادی) توصیف میشود و در مجموع برای N ذره، احتیاج به N2 درجة آزادی داریم. اما معمولاً این درجات آزادی مستقل از هم نیستند بلکه به گونه ای به یکدیگر مربوط اند. نمونه ای از این ارتباط را در مثال بخش قبل برای حرکت روی سطح شیبدار دیدیم.
کلاً روش سیستماتیکی که برای نوشتن این گونه قیدها وجود دارد آن است که عامل ایجاد آن قید را شناخته و اثر آن را روی درجات آزادی بررسی کنیم. به عنوان مثال:
دو جسم به جرمهای m2 , m1 را به دو سر قرقره ای با طنابی به جرم ناچیز متصل کرده ایم، شتاب حرکت هر یک و نیروی کشش نخ را محاسبه کنید. اگر مسئله، بیشتر از یک جسم داشته باشد برای هر یک جداگانه نمودار جسم آزاد کشیده و معادلات حرکت را بررسی می کنیم:
چون طناب جرم ندارد و T' , T باید مساوی باشند زیرا اختلاف آنها باید صفر شود.
a2 , a1 شتابهای ذرات 1 و 2 هستند.
زیرا قرقره ساکن است T- m1g= m1a1
دو معادلة 1 و 2 دارای سه مجهول هستند T و a2 , a1 T- m2g= m2a2
T''=T+T'=2T
دینامیک سیالات در توربو ماشین ها و آزمون های کارایی توربو ماشین
مقدمه:
در طراحی کنونی توربو ماشینها، و بخصوص برای کاربردهای مربوط به موتورهای هواپیما، تاکید اساسی بر روی بهبود راندمان موتور صورت گرفته است. شاید بارزترین مثال برای این مورد، «برنامه تکنولوژی موتورهای توربینی پر بازده مجتمع» (IHPTET) باشد که توسط NASA و DOD حمایت مالی شده است.
هدف IHPTET، رسیدن به افزایش بازده دو برابر برای موتورهای توربینی پیشرفته نظامی، در آغاز قرن بیست و یکم می باشد. بر حسب کاربرد، این افزایش بازده از راههای مختلفی شامل افزایش نیروی محوری به وزن، افزایش توان به وزن و کاهش معرف ویژه سوخت (SFC) بدست خواهد آمد.
وقتی که اهداف IHPTET نهایت پیشرفت در کارآیی را ارائه می دهد، طبیعت بسیار رقابتی فضای کاری کنونی، افزایش بازده را برای تمام محصولات توربو ماشینی جدید طلب می کند. به خصوص با قیمتهای سوخت که بخش بزرگی از هزینه های مستقیم بهره برداری خطوط هوایی را به خود اختصاص داده است، SFC، یک فاکتور کارایی مهم برای موتورهای هواپیمایی تجاری می باشد.
اهداف مربوط به کارایی کلی موتور، مستقیما به ملزومات مربوط به بازده آیرودینامیکی مخصوص اجزاء منفرد توربو ماشین تعمیم می یابد. در راستای رسیدن به اهداف مورد نیازی که توسط IHPTET و بازار رقابتی به طور کلی آنها را تنظیم کرده اند، اجزای توربو ماشینها باید به گونه ای طراحی شوند که پاسخگوی نیازهای مربوط به افزایش بازده، افزایش کار به ازای هر طبقه، افزایش نسبت فشار به ازای هر طبقه، و افزایش دمای کاری، باشند.
بهبودهای چشمگیری که در کارایی حاصل خواهد شد، نتیجه ای از بکار بردن اجزایی است که دارای خواص آیرودینامیکی پیشرفته ای هستند. این اجزا دارای پیچیدگی بسیار بیشتری نسبت به انواع قبلی خود هستند که شامل درجه بالاتر سه بعدی بودن، هم در قطعه و هم در شکل مسیر جریان می باشد.
جریان در توربینهای شعاعی
توربینهای شعاعی با انواع محوری متفاوت هستند. افت فشار بازای هر طبقه بسیار بالاتر از توربین محوری است. جریان در حالیکه بصورت شعاعی و به سمت داخل استاتور حرکت می کند و زمانیکه به سمت داخل و بصورت شعاعی وارد روتور می شود و سپس به صورت محوری خارج می شود ، تغییرات شعاعی مهمی پیدا می کند.
توربین های جریانی شعاعی نسبت به انواع محوری مزایایی دارند مثل ساخت آسان، هزینه تولید پایین و بازده خوب درمحدوده وسیعی از شرایط کار.
فهرست مطالب
مقدمه:
ویژگیهای میدان های جریان در توربو ماشین ها:
ویژگیهای اساسی جریان:
جریان در دستگاههای تراکمی:
جریان در فن ها و کمپرسورهای محوری:
جریان در کمپرسورهای سانتریفوژ:
جریان در سیستم های انبساطی:
جریان در توربین های محوری:
جریان در توربینهای شعاعی
مدلسازی میدانهای جریان توربو ماشین:
مراحل مختلف مدلسازی مرتبط با فرآیند طراحی
ملاحظات مربوط به قبل و بعد از فرآیند:
انتخاب ابزار تحلیلی:
پیش بینی آینده:
مسیرهای پیش رو در طراحی قطعه:
خلاصه:
مراجع :
بخش دوم
آزمونهای کارایی توربو ماشین
آزمونهای کارایی آئرودینامیکی:
اهداف فصل
طرح کلی بخش:
تست عملکرد اجزا:
تاثیر خصوصیات عملکردی بر روی بازده
عدد رینولدز:
تست عملکرد توربو ماشین ها:
روش تحلیل تست:
روش تست کردن:
اطلاعات عملکردی مورد نیاز:
اندازه گیری های مورد نیاز:
طراحی ابزار و استفاده از آنها:
اندازه گیری فشار کل:
اندازه گیری های فشار استاتیک:
اندازه گیری های درجه حرارت کل:
بررسی های شعاعی:
Rakeهای دنباله:
سرعتهای چرخ روتور:
اندازه گیریهای گشتاور:
اندازه گیریهای نرخ جریان جرم:
اندازه گیریهای دینامیکی:
شرایط محیطی:
سخت افزار تست:
ملاحظات طراحی وسایل:
نیازهای وسایل:
ابزارآلات بازده:
اندازه گیریهای فشار
اندازه گیریهای دما:
اندازه گیریهای زاویه جریان
روشهای تست و جمع آوری اطلاعات
پیش آزمون:
فعالیتهای روزانه قبل از آزمون:
در طی آزمون:
روشهای آزمون:
ارائه اطلاعات:
تحلیل و کاهش اطلاعات:
دبی اصلاح شده:
سرعت اصلاح شده:
پارامترهای بازده:
ارائه اطلاعات:
نقشه های کارایی:
مشخص کردن حاشیه استال (stall margin)
مراجع
مدلسازی جریان برای پروسس طراحی ابتدایی
مدلسازی جریان برای پروسس طراحی جزء به جزء
قابلیتهای حیاتی برای تجهیزات آنالیز جریان در توربو ماشینها.
مدلسازی فیزیک جریان
معادلات حاکم و شرایط مرزی
مدلسازی اغتشاش و انتقال:
تحلیل ناپایداری و اثر متقابل ردیف پره ها:
مدل سازی هندسی :
عملکرد ابزار تحلیلی:
دانلود پروژه درس تحلیل دینامیک های سیستم
فهرست
مقدمه: 2
اهمیت تحقیق 3
تعریف نخبه: 3
پدیده مهاجرت مغزها: بحران کشورهای درحال توسعه 4
رهیافت های حل بحران 5
ﻃﺮح ﻣﺴﺌﻠﻪ 6
بیان مساله 7
چارچوب نظری 8
نظریه های موجود 8
نظریه راونشتاین 8
نظریه اورتلی 8
نظری هتودارو 8
نظریه سجاستاد 8
نظریه دوگانگی منطقهای 9
مدل تعادل نئوکلاسیک 9
نظریه وابستگی 9
الگوی مهاجرت زنجیرهای 9
نظریه مورداستفاده 9
تعریف مفاهیم 10
- عوامل جاذبه درمقصد: 10
- عوامل دافعه درمبدا: 10
فرارمغزها: 10
عوامل موثردرفرارمغزها درایران: 11
راهکارهای پیشنهادی جهت جلوگیری ازفرارمغزها: 11
متغیرهای اصلی مساله 12
فرضیه دینامیکی وروابط علی ومعلولی 16
نمودارعلی معلولی عوامل کاهنده میزان مهاجرت 16
نمودارعلی معلولی عوامل افزاینده میزان مهاجرت 17
نمودارعلی معلولی کلی 18
سیاستگذاری 18
نتیجه گیری 33
مقدمه:
در این چند سال اخیر با فضایی که در کشور ایجاد شده و مسائلی که در این مدت رخ داده
خیلی از بسترها را برای گسترش علم و فراهم کردن زمینه مناسب برای جوانان
اهل علم فراهم کرده که با تمام مشکلات و سدهایی که برای رسیدن به خواسته هایشان هست
تمام آنان را با جان و دل بپذیرند و هنوز هم در این کشور مشغول به خدمت باشند.
اما با تمام این صحبتها درصد بزرگی از جوانان و نخبگان علمی هنوز مایلند به کشورهای پیشرفته مهاجرت کنند .