بررسی مقادیر لزجت در سیالات مختلف
فهرست مطالب
عنوان صفح
فصل اول: مقدمه 1
1-1 جدایش جریان .......................................................................................................................................................................................... 1
1-2 نحوه تشکیل و پخش گردابه ........................................................................................................................................................... 7
1-3 کاربرد جریانبندها در مهندسی ............................................................................................................................................... 18
فصل دوم: مروری بر فعالیتهای تحقیقاتی گذشته 21
2-1 مقدمه ....................................................................................................................................................................................................... 21
2-2 هندسه یک سیلندری در جریان آرام ........................................................................................................................... 21
2-3 هندسه یک سیلندری در جریان مغشوش ................................................................................................................ 31
2-4 هندسه چند سیلندری در جریان آرام .......................................................................................................................... 39
2-5 هندسه چند سیلندری در جریان مغشوش .............................................................................................................. 48
فصل سوم: بیان مسأله مورد نظر و معادلات حاکم بر آن 59
3-1 طرح مسأله فعلی و جایگاه آن ............................................................................................................................................ 59
3-2 هندسه مسأله ................................................................................................................................................................................... 62
3-3 معادلات حاکم در جریان آرام ............................................................................................................................................ 63
3-3-1 میدان جریان سیال ........................................................................................................................................................ 63
3-3-2 میدان دما و انتقال حرارت ........................................................................................................................................ 67
3-4 معادلات حاکم در جریان مغشوش .................................................................................................................................... 69
3-4-1 میدان جریان سیال و دما ........................................................................................................................................ 69
3-5 جمعبندی معادلات ..................................................................................................................................................................... 72
3-6 روش حل مسأله ............................................................................................................................................................................. 74
3-7 شرایط مرزی و نحوه اعمال آنها ......................................................................................................................................... 87
3-7-1 مقدمه ..................................................................................................................................................................................... 87
3-7-2 شرط مرزی ورودی ...................................................................................................................................................... 87
3-7-3 شرط مرزی خروجی ................................................................................................................................................... 89
3-7-4 شرط مرزی دیوار ........................................................................................................................................................... 90
3-7-5 شرط مرزی تقارن ........................................................................................................................................................ 92
فصل چهارم: نتایج جریان آرام 94
4-1 مقدمه ...................................................................................................................................................................................................... 94
4-2 مقایسه نتایج بدست آمده برای هندسه یک سیلندری با نتایج موجود ................................................ 95
4-3 مطالعه شبکه ..................................................................................................................................................................................... 99
4-4 مطالعه نسبت انسداد ................................................................................................................................................................ 105
4-5 تحلیل نتایج رژیم جریان آرام ........................................................................................................................................... 118
4-5-1 تحلیل نتایج جریان سیال برای فاصله بین سیلندری ثابت G=5 ........................................ 118
4-5-2 تحلیل نتایج جریان سیال برای فواصل بین سیلندری مختلف ................................................ 138
4-5-3 تحلیل نتایج انتقال حرارت و میدان دما ..................................................................................................... 147
فصل پنجم: نتایج جریان مغشوش 161
5-1 مقدمه ..................................................................................................................................................................................................... 161
5-2 تحلیل نتایج بدست آمده برای جریان سیال .......................................................................................................... 162
5-3 تحلیل نتایج میدان دما و انتقال حرارت ................................................................................................................... 178
جمعبندی نتایج و ارائه پیشنهادات 183
پیوستها
پیوست الف: متن کامل مقاله ارائه شده در دهمین کنفرانس دینامیک شارهها 1385 ..................... 186
پیوست ب: متن کامل مقاله پذیرفته شده جهت ارائه در کنفرانسISME2007 .............................. 197
پیوست ج: استخراج معادلات حاکم بر جریان و نحوه بیبعد کردن آنها ....................................................... 203
پیوست د: محاسبه مشتق اول با دقت مرتبه دوم در یک نقطه در شبکه غیر یکنواخت ................... 212
فهرست منابع 215
فهرست جداول
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه 1
فصل دوم: مروری بر فعالیتهای تحقیقاتی گذشته 21
جدول 2-1 تأثیر فاصله پاییندست سیلندر در رینولدز 100 و نسبت انسداد 7% .................................... 22
جدول 2-2 مقایسه نتایج حاصل از استفاده از شرط مرزی خروجی مختلف ..................................................24
جدول 2-3 مقایسه نتایج بدست آمده برای سیلندرهایی با نسبت منظرهای متفاوت ............................34
فصل سوم: بیان مسأله مورد نظر و معادلات حاکم بر آن 59
جدول 3-1 مقادیر بیبعد ابعاد هندسی....................................................................................................................................... 62
جدول 3-2 ترمهای مختلف معادلات بی بعد شده جاکم بر مسأله ..........................................................................73
فصل چهارم: نتایج جریان آرام 94
جدول 4-1 مقایسه نتایج بدست آمده از شبکهبندیهایی متفاوت در نسبت انسداد10% .............. 100
جدول 4-2 مقایسه نتایج بدست آمده از شبکهبندیهایی متفاوت در نسبت انسداد 5% ................ 100
جدول 4-3 مقایسه نتایج بدست آمده پارامترهای جریان در نسبت انسدادهای مختلف ................. 106
جدول 4-4 مقایسه نتایج بدست آمده عدد نوسلت سیلندرها در نسبت انسدادهای مختلف 107
جدول 4-5 مقادیر پارامترهای مختلف جریان در اعداد رینولدز متفاوت برای G=5 ........................ 134
جدول 4-6 پارامترهای مختلف محاسبه شده جریان در فواصل بین سیلندری مختلف .................. 143
جدول 4-7 مقادیر محاسبه شده عدد نوسلت سیلندرها در فواصل بین سیلندری مختلف ........... 153
فصل پنجم: نتایج جریان مغشوش 161
جدول 5-1 مقادیر عدد نوسلت وجوه مختلف سیلندرها در اعداد رینولدز متفاوت ..............................182
...
فصل اول
مقدمه
1-1 جدایش جریان
محدوده مقادیر لزجت در سیالات مختلف بسیار وسیع است. مثلاً لزجت هوا در فشارها و درجه حرارتهای معمول، نسبتاً کوچک است. این مقدار کوچک لزجت در بعضی شرایط، نقش مهمی در توصیف رفتار جریان ایفا میکند. یکی از اثرات مهم لزجت سیالات در تشکیل لایه مرزی[1] است.
جریان سیالی که بر روی یک سطح صاف و ثابت حرکت میکند را در نظر بگیرید. به تجربه ثابت شده است که سیال در تماس با سطح به آن میچسبد (شرط عدم لغزش[2]). این پدیده باعث میشود که حرکت سیال در یک لایه نزدیک به سطح کند شود و ناحیهای به نام لایه مرزی بوجود میآید. در داخل لایه مرزی سرعت سیال از مقدار صفر در سطح به مقدار کامل خود افزایش مییابد، که معادل سرعت جریان در خارج از این لایه است. بعبارت دیگر، در لایه مرزی سرعت افقی در امتداد عمود بر سطح تغییر میکند، که این تغییرات در نزدیکی سطح بسیار شدید است. یک نمونه از توزیع سرعت در لایه مرزی تشکیل شده بر روی سطح یک جسم در شکل 1-1 نشان داده شده است.
|
لایه مرزی نزدیک یک صفحه تخت در جریان موازی با زاویه صفر نسبت به امتداد جسم، بعلت اینکه فشار استاتیکی در کل میدان جریان ثابت باقی میماند، نسبتاً ساده است. از آنجا که خارج از لایه مرزی سرعت ثابت باقی میماند و همچنین به خاطر اینکه در جریان بدون اصطکاک معادله برنولی معتبر است، فشار نیز ثابت باقی خواهد ماند. بنابراین فشار در امتداد لایه مرزی هم اندازه با فشار در خارج از لایه مرزی، ولی در فواصل مشابه است. بعلاوه در فاصله x مشخص از ابتدای صفحه، فرض میشود که فشار در امتداد ضخامت لایه مرزی ثابت باقی میماند. این اتفاق بطور مشابه برای هر جسمی با شکل دلخواه، زمانی که فشار خارج لایه مرزی در امتداد طول جسم تغییر کند نیز رخ میدهد. بعبارتی میتوان گفت فشار خارجی بر لایه مرزی اثر میگذارد. بنابراین برای حالتی که جریان عبوری از یک صفحه تخت داریم، فشار در سرتاسر لایه مرزی ثابت باقی میماند.
دو اثر بسیار مهم در جریان سیال، اثرات اینرسی و لزجت است. رابطه بین این دو اثر با یکدیگر مشخص کننده نوع جریان است. این رابطه بصورت پارامتر بدون بعد Re یا عدد رینولدز که برابر با اندازه نسبت نیروهای اینرسی به لزجتی است، تعریف میشود. نسبت نیروی اینرسی به نیروی لزجت برای یک المان سیال با بعد سطح، به وسیله رابطه زیر که همان عدد رینولدز است تعریف میشود:
(1-1)
بنابراین وقتی عدد رینولدز بزرگ است، اثرات اینرسی حاکم میشود و زمانی که کوچک است، اثرات لزجت قویتر است. شایان ذکر است که مفهوم عدد رینولدز در رابطه با مرزها که بر جریان اثر میگذارد، یک کمیت موضعی است، بعبارتی انتخابهای مختلف طول مشخصه L در محاسبه عدد رینولدز، منجر به مقادیر مختلفی برای این پارامتر خواهد شد. بنابراین جریان بر روی یک جسم ممکن است که محدوده وسیعی از اعداد رینولدز را شامل شود که بستگی به محلی دارد که مطالعه بر روی آن انجام میشود. بنابراین در بحث جریانی که از روی یک جسم عبور میکند، معمولاً طول مشخصه L بگونهای انتخاب میشود که نمایانگر یک بعد کلی از جسم باشد.
اگر حرکت ذرات سیال موجود در لایه مرزی به اندازه کافی به وسیله نیروهای اصطکاکی کاهش یابد، جدایش[3] جریان بوجود میآید. بعبارتی دیگر میتوان گفت، جدایش جریان بدلیل کاهش زیاد اندازه حرکت یا مومنتوم جریان نزدیک دیوار اتفاق میافتد. میتوان با یک بحث هندسی در خصوص مشتق دوم سرعت u روی دیوار، پدیده جدایی جریان را تجزیه و تحلیل کرد.[1]
معادله بقای مومنتوم در لایه مرزی در امتداد محور x بصورت زیر است:
(1-2) با توجه به شرط مرزی عدم لغزش سیال روی صفحه تخت در، خواهیم داشت،، شرط مرزی در جریانهای آرام و متلاطم را میتوان چنین نوشت:
(1-3)
بطور کلی هر المان سیال تحت تأثیر دو عامل قرار میگیرد، یکی نیروی لزجت که همیشه با حرکت سیال مخالفت میکند و سرعت المان سیال را کاهش میدهد، دیگری نیروی فشاری که بسته به اینکه گرادیان فشار، ، مثبت یا منفی باشد با حرکت المان سیال مخالفت یا به پیشروی آن کمک میکند.
برای گرادیان فشار صفر، ، مشتق دوم سرعت با توجه به رابطه (1-3) در دیوار صفر است، سپس با توجه به اینکه مشتق اول در دیوار حداکثر است و با افزایش y کاهش مییابد، مشتق دوم برای y مثبت باید منفی باشد، زیرا منفی بودن مشتق دوم سرعت به معنی کاهش و در نتیجه نزدیک شدن u به U است. شکل 1-2-الف این شرایط را نشان میدهد.
اگر گرادیان فشار منفی باشد، ، به این گرادیان فشار، گرادیان مطلوب فشار گفته میشود. منفی بودن گرادیان فشار منجر به مثبت شدن ، یعنی افزایش سرعت جریان آزاد در طول جریان میشود. شیب توزیع سرعت نزدیک دیواره بزرگ است و در امتداد y کاهش مییابد و مشتق دوم در نزدیک دیواره و در لایه مرزی منفی است. برای نتیجه میشود که ، اندازه حرکت نزدیک دیوار نسبت به مومنتوم در حالت ، بزرگتر است، همانطور که در شکل 1-2- ب نشان داده شده است.
[1]. Boundary Layer
[2]. No-Slip Condition
[3]. Separation
پایان نامه مکانیک سیالات روغن کاری
تاریخچه
از زمانی که سازندگان خودروهای شخصی و مسافربری دارای موتور درونسوز مجبور به تولید موتورهایی کوچکتر، با کاربرد بهتر سوخت، آلایندگی کمتر و بادوام تر شده اند، نیاز موتورها به روغنکاری نیز به طور چشمگیری تغییر کرده است. این تغییرات در موتور موجب تولید روغن موتورهایی شد که برای موتورهایی با پیچیدگی بیشتر، دمای بالاتر و دور موتور سریعتر مناسب باشند.
این نوع روغنها دارای مواد افزودنی هستند که به خصوص هنگام روشن کردن موتور از فرسودگی آن جلوگیری میکند، چسبندگی بین قطعات را حفظ کرده و با معلق نگهداشتن دوده و مواد آلاینده حاصل از احتراق، به عبور و شسته شدن آنها از بخشهای داخلی موتور کمک میکند. این خواص موجب می شوند که فاصله بین دو تعویض روغن افزایش یابد.
کار روغن موتور چیست؟
وظایف اصلی روغن موتور عبارت است: روان سازی قسمتهای متحرک موتور، به حداقل رساندن اصطکاک و فرسایش، کمک به کاهش حرارت و جذب ذرات معلق و رسوبات لجنی حاصل از احتراق. از آنجا که روغن موتور باید این چند کار را به طور همزمان انجام دهد، فرمولاسیون شیمیایی پیچیدهای را میطلبد اما برای آگاهی از عملکرد روغن موتور چگونگی ردهبندی آن و انتخاب نوع صحیح روغن موتور برای خودرویتان، نیازی نیست شیمیدان یا مهندس شیمی باشید بلکه کافی است با انواع مختلف روغن موتور، ردهبندی و علائم و اختصارات آن آشنا شوید.
وظایف عمده روغن
ایجاد فیلم روغن بین سطوحی که روی هم می لغزند.
نظیر رینگ و پیستون روی سطح سیلندر و یا میل لنگ روی سطح یاتاقان.
فیلم روغن عبارت است از یک لایه نازک روغنی که بین سطوح قرار گرفته و از تماس دو سطح با یکدیگر جلوگیری می نماید.برای مثال دو قطعه شیشه را اگر بخواهیم روی هم حرکت دهیم ، این کار به سختی صورت می گیرد و دو سطح روی هم اثر تخریبی و خش خواهند گذاشت ولی با استفاده از فیلم روغن بین دو سطح می توان از تماس آنها جلوگیری کرد.
واضح است که روغنی دارای کیفیت بالاتر است که بتواند پنج وظیفه فوق را بهتر انجام دهد.
یکی از خصوصیات مهم در شناسایی روغن گرانروی یا ویسکوزیته (viscosity) آن می باشد.
انواع روغنها
در حال حاضر روغنهای موتور به سه نوع کلی تقسیم میشوند:
الف: مینرال (ارگانیک)
ب: سنتتیک
چ: نیمه سنتتیک (Premium)
الف ـ مینرال: روغنی است که برپایه نفت خام ساخته میشود و سالهاست در خودروها به کار میرود و همه ما با آن آشنایی داریم.
ب ـ سنتتیک: روغنی است که از ترکیبات شیمیایی یا پولیمراسیون هیدروکربنها (Olefins) تولید میشود نه از تصفیه نفت خام. این نوع روغن اولین بار در موتورهای جت به کار گرفته شد و به دلیل مزایایی که نسبت به نوع مینرال داراست، در سالیان اخیر مصرف آن در خودروها نیز فزونی یافته است. روغنهای سنتتیک انواع مختلف با مواد تشکیل دهنده متفاوت دارند که این موضوع آنها را از لحاظ کیفیت و نوع مصرف نیز با یکدیگر متمایز میکند. از بین صدها نوع روغن سنتتیک با فرمولاسیونهای مختلف که هر یک محاسن و معایبی دارند، نوعی که برپایه Poly alpha olefins یا به اختصار (PAO) ساخته میشود و مقادیر کمی هم Ester دارد، دارای کارایی و مقبولیت بیشتری است.
روغنهای نیمه سینتتیک
این روغن از ترکیب روغن مینرال و سینتتیک تهیه میشود و با وجود اینکه فاقد بعضی از مزایای روغن سینتتیک است، اما در عوض نسبت به روغن معدنی کارایی بهتری دارد. بیشترین استفاده آن درخودروهایی نظیر وانت و انواع خودروهای سنگین مانند پاترول به کار می روند. توجه کنید که در دفترچه راهنمای بعضی خودروها، نوع روغن مناسب آن نوشته شده است. اگر خودرویی برای روغن سینتتیک طراحی شده باشد، به هیچ وجه نباید از روغن نیمه سینتتیک در آن بریزید.
روغنهای سینتتیک Synthetic
این نوع روغن از ترکیبات شیمیایی هیدروکربنها ساخته میشود و بر خلاف روغنهای طبیعی، از نفت خام به دست نمی آید. از آنجایی که این روغنها از مواد مختلفی ساخته می شوند، طبعا دارای خواص متفاوتی هم هستند و هر یک از آنها دارای محسنات و ایرادهای خاص خود است. اما در کل نوعی که برپایه Poly alpha olefins(PAO) ساخته شده و دارای کمی نمک آلی Ester است، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
روغن سینتتیک در اصل برای موتورهای کارآمد ماشینهای مسابقه و موتور جت ساخته شد. کمپانی موبیل Mobil (دومین کمپانی نفتی بزرگ جهان که اکنون با کمپانی اکسون Exxon ادغام شده است) در سالهای ۱۹۷۰ کوشش کرد که این مصرف این نوع روغن را برای استفاده در اتوموبیلهای معمولی هم رواج دهد.
فهرست مطالب
___________________________________________
*فصل اول *
*روغن وانواع آن*
________________________________________________________
* فصل دوم *
*مبدل گشتاور *
___________________________________________________
*فصل سوم *
* هیدرولیک *
مقاله سیالات هیدرولیک
چکیده هایی از متن:
تحقیقی در سیالات هیدرولیک
مقدمه
آب اولین سیالی است که از آن برای انتقال قدرت استفاده شده است.آب گرچه دارای خواص خوبی چون دسترسی آسان،قیمت پائین و مقاومت در مقابل آتش می باشد ولی خواص ضعیف روانکاری،محدودة کم درجه حرارتهای کاری و ایجاد زنگ زدگی،استفاده از آن را در سیستمهای پیشرفته و جدید محدود می نماید.
روغنهای معدنی از ابتدای قرن بیستم در دسترس بوده اند اما استفاده از مواد افزودنی جهت بهبود بخشیدن خواص شیمیایی و فیزیکی روغنهای هیدرولیک در سال 1940 آغاز شد.این روغنها،به شدت قابل اشتغال بوده و هنگام کاربرد در درجه حرارتهای بالا،احتمال جدی بروز خطر وجود دارد،لذا استفاده از سیالات مقاوم به آتش که اساساً با پایة آبی و بصورت محلول در آب عرضه می شوند گسترش یافته است.
...
در بسیاری از سیسمتهای هیدورلیک مقاطعی وجود دارند که سیال تحت تأثیر نرخهای بالایی از برش قرار می گیردواز این مقاطع می توان نقاط تیز پره ها در یک پمپ پره ای و یا لقی های طریف در گلوگاههای شیرهای کنترل را نام برد.
تأثیر نرخ بالای برش بر روغن و افزودنی های شاخص لزجت به دو طریق زیر است:
روغنی که در محدودة نرم برش بالا قرار داشته باشد بصورت موضعی دچار افت لزجت گشته و به محض خروج از محدودة مذکور به حالت اولیه باز می گردد.اما افزودنی های شاخص لزجت پس از عبور از منطقة با نزخ برش بالا،در نتیجة کاهش تدریجی لزجت در طی چند ساعت اولیة کار سیستم،دچار تغییر دائمی می گردند.پس از شکست اولیه،مقدار لزجت در سطح معینی ثابت باقی می ماند،ولی لزجت از دست رفته هرگز جبران نخواهد شد.
همة سیالات حاوی مقادیری هوای غیر محلول بوده که مقدار آن به دما و فشار بستگی دارد....
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:
مقاله تجهیزات جدا کننده سیالات چند فازی
مقدمه :
استفاده از سوختهای هیدروکربنی بعنوان یک سوخت مناسب در صنایع مختلف نفت، گاز و پتروشیمی در طی دهه های اخیر بشدت گسترش یافته است. از آنجا که اکثر مخازن هیدروکربوری در مناطقی قرار دارند که نصب یک سیستم جداکننده با کارآیی بالا و استفاده از دو خط لوله مجزا برای انتقال فازهای نفت و گاز از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست. لازم است نفت و گاز تولیدی از مخازن هیدوکربوری از طریق خط لوله به اندازه و فواصل متنوعی انتقال داده شود. بهرحال در بیشتر مواقع بعلت عوامل مختلف از جمله تغییر رفتار فازی مخلوط تکفازی که با تغییرات اجتناب ناپذیر دما و فشار در طول خط لوله انتقال جریان همراه شده است، هیدروکربنهای سنگین بصورت مایع کندانس شده و خط لوله مذکور در معرض انتقال جریان دو فازی نفت و گاز قرار میگیرد. ورود مایعات تجمع یافته که به عنوان لخته نامیده میشوند، به محصولات و تجهیزات فرآیندی موجب مشکلات مکانیکی و فرآیندی میشود. لذا اولین فرآیند در انتهای خط لوله سیالات تفکیک گاز و مایع از یکدیگر است که این امر در دستگاههای تفکیک کننده انجام میگیرد. تفکیک کننده دارای انواع مختلفی هستند. استفاده از یک جداکننده مناسب موجب افزایش کیفیت محصولات و صرفه جویی در هزینه های اقتصادی میشود.
فهرست مطالب
مقدمه..................................................................................................................... 1
فصل اول: تجهیزات جداکننده چند فازی
اصول جداسازی................................................................................................... 3
انواع جداکننده ها................................................................................................... 3
اجزاء یک جداکننده................................................................................................ 11
ساختمان جداکننده................................................................................................. 14
- جداکننده های عمودی..................................................................................... 14
- جداکننده های افقی.......................................................................................... 16
- جداکننده های کروی....................................................................................... 18
طراحی جداکننده های گاز مایع............................................................................. 19
معادلات اساسی طراحی........................................................................................ 22
جداکننده های بدون نم گیر................................................................................... 24
جداکننده های با نم گیر......................................................................................... 25
جداکننده ها از نوع ون با نم گیر........................................................................... 27
جداکننده ها با عناصر سانتریفوژ.......................................................................... 29
جداکننده های فیلتری............................................................................................. 30
جداکننده های مایع- مایع...................................................................................... 33
فصل دوم: لخته گیرهای لوله ای شکل
- قسمتهای مختلف لخته گیر............................................................................... 37
تشریح کلی عملکرد لخته گیرهای انگشتی.............................................................. 39
ملاحظات طراحی................................................................................................... 40
مراحل سایز کردن لخته گیر................................................................................. 41
استنتاج................................................................................................................... 45
منابع...................................................................................................................... 46
گزارش کارآموزی سیالات برش
- تاریخچه شرکت نفت بهران:
شرکت نفت بهران یکی از بزرگترین تولیدکنندگان انواع روغن موتور، روغن های صنعتی، مواد اولیه لاستیک سازی و مواد پارافینی میباشد و یکی از سه شرکت تولید کننده روغن های صنعتی در ایران میباشد که نقش بسیار مهمی در پیشرفت صنایع کشور بر عهده دارد.
این شرکت در سال 1341 در شهر ری در جنب ساختمان فعلی پژوهشگاه صنعت نفت و با مشارکت بخش خصوصی و تحت امتیاز چند ملیتی ESSO و وابسته به شرکت اکسون و با نام شرکت تولید روغن تهران شروع به کار نمود.
در ابتدا این شرکت با دریافت روغن پایه از پالایشگاه آبادان و اختلاط آن با مواد افزودنی به تولید روغن موتور مشغول بود ولی در سال 1347 پالایشگاه آن با ظرفیت سالانه 30000 تن روغن پایه آماده بهره برداری گردیده و روغن پایه پس از اختلاط با مواد افزودنی مناسب به انواع گوناگون روغن های موتور و روغن های صنعتی مورد نیاز صنایع تبدیل می گردد.
تا قبل از انقلاب این شرکت محصولات خود را تحت آرم ESSO و با نامهای تجاری کمپانی اکسون آمریکا به بازار عرضه می گردید. پس از قطع رابطه با آمریکا برنامه ریزی و سیاست گذاری جهت اداره شرکت توسط بنیاد مستضعفان و جانبازان انقلاب اسلامی راساً به عهده گرفته شد و کارها بر پایه مدیریتی پویا استوار گردید. در پی تحولات فوق نام شرکت در سال 1363 به پالایشگاه روغن تهران و در سال 1369 همراه با گسترش دامنه فعالیت های اصلی شرکت به ویژه در زمینه نفت و پتروشیمی به شرکت نفت بهران(سهامی عام) تغییر یافت هم اکنون با اجرای برنامه توسعه پالایشگاه و افزایش سطح کیفیت و ظرفیت تولید انواع روغن و دیگر محصولات بالغ بر 100 میلیون لیتر در سال گردیده است. از نظر سود دهی رتبه دوم را در میان شرکت های سازمان یافته بنیاد مستضعفان و جانبازان داشته است. این شرکت دارای صادرات روغن موتور وکس (WAX) به کشورهای ایتالیا. رومانی، پاکستان و لبنان و … میباشد.
از جمله محصولات ساخته شده در بهران میتوان از انواع روغن های برش، روغن های عملیات ماشین کاری فلزات روغن های گریفیت دار برای مصرف در درجه حرارت های بالا، روغن های کمپرسورهای پیستونی و … را نام برد. محصولات ویژه براساس سفارش و با توجه به مقدار مورد نیاز قابل تولید هستند.
فهرست مطالب
فصل اول
1-1- تاریخچه بهران....................................................................................................................................... 1
1-2- کلیات عملکرد شرکت نفت بهران.................................................................................................... 2
1-2-1- واحد استخراج مواد آروماتیک توسط حلال فورفورال.......................................................... 2
1-2-2- واحد موم زدایی توسط حلال تولوئن و M.E.K.................................................................... 2
1-2-3- واحد تصفیه توسط گاز هیدروژن.............................................................................................. 2
1-2-4- واحد تولید ضد یخ......................................................................................................................... 3
1-2-5- واحد تولید واکس کم روغن........................................................................................................ 3
1-2-6- واحد پایلوت...................................................................................................................................... 3
1-2-7- واحد تسهیلات ............................................................................................................................... 3
1-2-8- واحد آزمایشگاه................................................................................................................................ 4
1-2-9- واحد پژوهش.................................................................................................................................... 4
1-2-10- واحد ظرفسازی و پرکنی............................................................................................................ 5
1-2- 11- لوبکات............................................................................................................................................ 5
فصل دوم
2-1- مقدمه....................................................................................................................................................... 6
2-2- ساخت روغن پایه از برش مواد نفتی ............................................................................................. 7
2-2-1- تقطیر.................................................................................................................................................. 7
2-2-2- تصفیه و پالایش شیمیایی............................................................................................................. 7
2-2-3- آسفالت گیری................................................................................................................................... 7
2-2-4- موم گیری.......................................................................................................................................... 7
2-3- تقطیر نفت خام..................................................................................................................................... 7
2-3-1- تقطیر در فشار (یک اتمسفر)....................................................................................................... 8
2-3-2- تقطیر در خلاء ................................................................................................................................ 8
2-4- دستگاه های تفکیک و تقطیر روغن (لوب تاور)........................................................................... 9
2-5- شناخت هیدروکربورهای روغن پایه................................................................................................. 10
2-5-1- گروه پارافینیک................................................................................................................................ 11
2-5-2- هیدروکربورهای نفتنیک و مشخصات آنها................................................................................ 12
2-5-3- هیدروکربورهای آروماتیک و خواص آنها................................................................................... 13
2-5-4- توزیع هیدروکربورها و انواع روغن پایه.................................................................................... 13
2-6- واحد روغن سازی................................................................................................................................. 16
2-6-1- استخراج مواد آروماتیک ونفتینیک........................................................................................... 17
2-6-1-1- تصفیه با اسید............................................................................................................................. 17
2-6-1-2- استخراج با فورفورال ................................................................................................................ 18
2-6-1-3- عوامل مؤثر در جداسازی مواد آروماتیکی از لوب کات.................................................... 20
2-6 -1-4- خواص فورفورال ...................................................................................................................... 22
2-6-1-5- دستگاههای عمده....................................................................................................................... 24
2-6-2- روش های دیگر تصیه (حلال گاز هیدروژن)............................................................................ 25
2-6-3- عملیات آسفالت گیری................................................................................................................... 26
2-6-4- عملیات موم گیری.......................................................................................................................... 27
2-6-4-1- کارخانه موم گیری..................................................................................................................... 28
2-6-4-2- خواص حلال ( MEX و تولوئن)........................................................................................... 29
2-6-4-3- عوامل مؤثر در کیفیت و کمیت محصول............................................................................. 30
2-6-4-4- دستگاه های عمده .................................................................................................................... 33
2-6-4-5- روش موم گیری با اوره ........................................................................................................... 34
2-6-4-6- روش هیدروکراکتیگ................................................................................................................. 34
2-7- تولید روغن از طریق تصفیه دوم...................................................................................................... 34
2-7-1- روغنهای مصرف شده ................................................................................................................... 35
2-7-2- ناخالصی های موجود در روغن مصرف شده............................................................................ 35
2-7-3- روشهای معمول احیاء روغنهای مصرف شده........................................................................... 36
2-7-4- دستگاه های جداسازی گریز از مرکز......................................................................................... 36
2-7-5- دستگاه صافی لبه دار..................................................................................................................... 36
2-7-6- تصفیه شیمیایی با مواد قلیائی و صاف نمودن آن ................................................................. 36
2-7-7- تصفیه با خاک مخصوص............................................................................................................... 37
2-7-8- تصفیه با اسید سولفوریک............................................................................................................. 37
2-7-9- خنثی نمودن بوسیله آهک و تصفیه با خاک مخصوص........................................................ 37
فصل سوم
3-1- طبقه بندی استانداردهای روغن....................................................................................................... 38
3-1-1- تعریف روانکاری............................................................................................................................... 39
3-2- شرایط اصلی روان کننده خوب........................................................................................................ 39
3-3- انواع روان کننده................................................................................................................................... 39
3-4- روغنهای روان کننده نفتی................................................................................................................. 40
3-5- انواع روانکاری........................................................................................................................................ 41
3-5-1- روانکاری با لایه ضخیم ................................................................................................................. 41
3-5-1-1- روانکاری هیدرواستاتیک ......................................................................................................... 41
3-5-1-2- روانکاری هیدرودینامیک ......................................................................................................... 42
3-5-2- روانکاری با لایه نازک .................................................................................................................... 42
3-5-3- روانکاری حدی................................................................................................................................. 42
3-5-4- روانکاری خشک............................................................................................................................... 42
3-5-5- روانکاری غلطان................................................................................................................................ 42
3-6- ترکیبات ساختار یک روغن صنعتی .............................................................................................. 43
3-6-1- بررسی علل اضمحلال کیفیت روغن.......................................................................................... 43
3-6-2- کاهش خصوصیات مواد افزودنی.................................................................................................. 43
3-6-2-1- کاهش اثر بازدارنده های اکسیداسیون................................................................................. 44
3-6-2-2- کاهش ویسکوزیته روغن.......................................................................................................... 44
3-6-2-3- کاهش بازدارنده های رنگ زدگی........................................................................................... 45
3-6-2-4- بازدارنده های کف...................................................................................................................... 45
3-7- اصطلاحات روانکاری............................................................................................................................ 46
3-8- آزمونهای مهم فیزیکی و شیمیایی روغنهای روان کننده.......................................................... 47
3-8-1- ویسکوزیته ....................................................................................................................................... 47
شرح آزمون
3-8-1-1- کاربرد و مزایای اندازه گیری گرانروی در دماهای فوق الذکر......................................... 52
3-8-2- شاخص ویسکوزیته ........................................................................................................................ 52
شرح آزمون
3-8-3- نقطه آنیلین...................................................................................................................................... 57
شرح آزمون
3-8-4- دانسیته ............................................................................................................................................. 58
شرح آزمون
3-8-5- عدد خنثی شدن............................................................................................................................. 60
3-8-5-1- عدد اسیدی کل......................................................................................................................... 60
3-8-5-2- TBN............................................................................................................................................. 61
شرح آزمون
3-8-5-3- TAN............................................................................................................................................. 61
شرح آزمون
3-8-6- ضریب شکست................................................................................................................................. 61
شرح آزمون
3-8-7- نقطه ریزش....................................................................................................................................... 62
شرح آزمون
3-8-8- نقطه اشتعال ................................................................................................................................... 63
شرح آزمون
3-8-9- نقطه احتراق..................................................................................................................................... 64
شرح آزمون
3-8-10- کف ................................................................................................................................................. 64
شرح آزمون
3-8-11- خوردگی مس................................................................................................................................ 66
شرح آزمون
3-8-12- توانایی تحمل بار ......................................................................................................................... 67
شرح آزمون
3-8-13- مقدار آب ....................................................................................................................................... 68
3-8-14- عدد صابونی شدن........................................................................................................................ 68
3-8-15- خاکستر........................................................................................................................................... 68
3-8-16- نقطه ابری شدن............................................................................................................................ 69
3-8-17- خاصیت امولسیون و دمولسیون .............................................................................................. 70
3-8-18- پایداری در مقابل اکسیداسیون................................................................................................. 70
فصل چهارم
4-1- عملیات فلزکاری .................................................................................................................................. 72
4-2- انواع سیالات عملیات فلزکاری.......................................................................................................... 72
4-2-1- روغن معدنی خالص....................................................................................................................... 72
4-2-2- روغن چرب خالص.......................................................................................................................... 72
4-2-3- روغن معدنی و چرب مخلوط شده............................................................................................. 73
4-2-4- مخلوط روغن معدنی و روغن چرب گوگرد دار شده............................................................ 73
4-2-5- روغنهای معدنی گوگرد دار........................................................................................................... 73
4-2-6- روغنهای معدنی کلردار و گوگرد دار.......................................................................................... 73
4-2-7- روغن معدنی کلردار........................................................................................................................ 74
4-3- روغنهای برش........................................................................................................................................ 74
4-4- روغنهای حل شونده (روغنهای امولسیون شونده)....................................................................... 75
4-4-1- امولسیونهای معدنی........................................................................................................................ 75
4-4-2- سیالات نیمه سنتتیک................................................................................................................... 75
4-4-3- روغنهای سنتتیک........................................................................................................................... 75
4-5- امولسیفایر............................................................................................................................................... 76
4-6- روغنهای امولسیون شونده.................................................................................................................. 76
4-6-1- مزایای روغنهای امولسیون شونده............................................................................................... 77
4-6-2- معایب روغنهای امولسیون شونده............................................................................................... 77
4-7- امولسیونهای شیمیایی نیمه سنتتیک............................................................................................. 78
4-7-1- مزایای سیالات نیمه سنتتیک..................................................................................................... 78
4-8- سیالات سنتتیک.................................................................................................................................. 78
4-8-1- مزایای سیالات سنتتیک............................................................................................................... 79
4-9- وظایف سیال روانکار............................................................................................................................. 79
4-10- معیار انتخاب نوع سیال عملیات فلزکاری ................................................................................. 79
4-11- سختی اعمال سیالات برش............................................................................................................ 80
4-11-1- اعمال سبک................................................................................................................................... 80
4-11-2- اعمال نیمه سخت........................................................................................................................ 80
4-11-3- اعمال سخت.................................................................................................................................. 81
4-11-4- اعمال خیلی سخت...................................................................................................................... 82
مقاله ای در مورد سیالات برش.............................................................................................................. 93-82
پروژه ....................................................................................................................................................... 102-94
واژه نامه انگلیسی................................................................................................................................. 107-103
منابع............................................................................................................................................................... 108