مطالعه عددی تاثیر میدانهای الكترو مغناطیس بر روی جدایی جریان در ایرفویل

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مطالعه عددی تاثیر میدانهای الكترو مغناطیس بر روی جدایی جریان در ایرفویل دارای 40 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مطالعه عددی تاثیر میدانهای الكترو مغناطیس بر روی جدایی جریان در ایرفویل  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مطالعه عددی تاثیر میدانهای الكترو مغناطیس بر روی جدایی جریان در ایرفویل،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مطالعه عددی تاثیر میدانهای الكترو مغناطیس بر روی جدایی جریان در ایرفویل :

کنترل جریان بصورت دستکاری کردن میدان جریان برای ایجاد یک تغییر مطلوب تعریف می شود. جریان از روی یک جسم مانند سطح بیرونی هواپیما یا زیر در یایی را می-توان برای اهداف زیر دستکاری کرد:
1-به تاخیر انداختن گذار
2- به تعویق انداختن جدایش
3-افزایش لیفت
4- کاهش درگ فشاری و اصطکاک پوسته¬ای  
روشهایی که برای نائل شدن به اهداف بالا مورد استفاده قرار می¬گیرد را روشهای کنتر ل جریان می¬نامند. دسته بندی‌های مختلفی برای روشهای کنترل جریان وجود دارد. گد-ال-هک [1] روشهای کنترل جریان را در چند بخش  تقسیم بندی کرده است. كه برای مثال می توان به روشهای زیر اشاره كرد :
روشهایی که روی دیوار یا دور از آن اعمال می شود:
وقتی کنترل جریان روی دیوار اعمال می شود پارامترهای سطح شامل زبری، شکل سطح، تحدب، جابجایی دیوار، دما و تخلخل سطح برای ایجاد مکش ودمش می تواند روی نتایج نهایی که در بالا ذکر شد تاثیر بگذارد.گرم وسرد کردن سطح نیز می¬تواند از طریق ایجاد گرادیانهای دانسیته و ویسکوزیته روی جریان تاثیر گذار باشد. همچنین روشهایی که دور از دیوار (سطح) اعمال می شوند  مانند بمباران کردن لایه¬های برشی از طریق امواج آکوستیک از بیرون سطح، شکست ادیهای بزرگ بوسیله وسایلی که دور ازدیوارند روشهای مفید و سودمندی هستند.

روشهای اکتیو و پسیو:
روش دومی که برای دسته بندی روشهای کنترل جریان وجود دارد به روشهای اکتیو و پسیو موسومند. روشهای پسیو مانند تولید کننده های ورتکس، فلپ ها، ریبلت ها نیازمند مصرف انرژی نیستند. ولی روشهای اکتیو نیاز به انرژی مصرفی دارند مانند مکش و دمش، سطوح متحرک. روش اکتیو دیگری که برای کنترل جریان اطراف ایرفویل استفاده می شود هیدرو دینامیک مغناطیسی یا به اختصار MHD است که باعث افزایش لیفت و کاهش درگ می شود. جریان یک سیال الکترولیت در  داخل میدان¬های الکتریکی و مغناطیسی باعث اعمال نیروهای حجمی (نیروهای لورنتس ) به ذرات سیال می گردد.
 از آغاز دهه 50 میلادی به بعد، نحوه بکار بستن این نیرو در صنعت هوافضا و مکانیک به عنوان یک بحث جدی موضوع تحقیقات جدی محافل علمی بوده است. ایجاد نیروی پیشران برای یک زیر دریایی و یا کشتی، ایجاد نیروی پیشران در جریان مافوق صوت و ماورای صوت، کنترل شوک جریان در دهانه ورودی جت، کنترل پدیده¬های پیچیده در جریان سیال در مجاورت دیواره از قبیل لایه مرزی، توربولانس، گردابه جریان، و جدایش از جمله کاربردهای این علم به شمار می رود.

 
فصل اول– تعاریف مفاهیم به کار رفته در این گزارش
ضریب درگ: نیروی درگ یا مقاوم وارد شده بر جسم برابر است با مجموع درگ فشاری یا شکلی   و درگ اصطکاکی یا پوسته ای
(1-1)                   
(2-2)                  

نیروی درگ پوسته ای یا اصطکاکی: نیروی درگ اصطکاکی به علت وجود تنش روی سطح حاصل می‌گردد و نیرویی است که توسط سیال بر روی جامداتی که در مسیر جریان قرار می گیرند اعمال می‌شود. انتقال ممنتوم عمود بر سطح ناشی از این نیرو است که موازی با مسیر جریان بر سطح وارد می‌شود.
نیروی درگ شکلی:  هر گاه سیال به موازات سطح جریان نداشته باشد به طوری که جهت عبور از جسم جامد ناگزیر به تغییر مسیر گردد (مانند کره) علاوه بر نیروی درگ اصطکاکی نیروی درگ فشاری هم حاصل خواهد شد.
درگ فشاری از اختلاف فشار زیاد در ناحیه ی سکون جلوی جسم و ناحیه کم فشار در قسمت جدا شده پشت جسم در حالتی که دنباله تشکیل شود، ناشی می‌شود. در حالی که درگ اصطکاکی به علت وجود تنش برشی روی سطح ایجاد می‌گردد. سهم هر کدام از دو نوع درگ در نیروی درگ کل، به شکل جسم و به خصوص ضخامت آن وابسته است. به طوری که هرگاه ضخامت جسم صفر باشد یعنی یک صفحه مسطح داشته باشیم، درگ فشاری صفر است و درگ کل برابر است با درگ اصطکاکی.
ضریب درگ از تقسیم زیر به دست می‌آید.
(1-3)                                                   
که A سطح جسم عمود بر جهت جریان است.
نیروی لیفت: نیروی لیفت، مولفه عمود بر جریان نیروی وارد شده از طرف سیال بر جسم است. با توجه به تعریف نیروی لیفت، ضریب لیفت را می‌توان به شکل زیر نوشت:
(1-4)                                           
ضریب لیفت تابعی از عدد رینولند و زاویه حمله است یعنی
(1-5)                                             
توجه داشته باشید که زاویه حمله، زاویه بین وترایرفویل وا متداد جریان آزاد سیال است.
استال: با افزایش زاویه حمله، ضریف لیفت در یک زاویه حمله، کاهش و ضریب درگ همچنان افزایش می یابد. به این پدیده استال و به زاویه حمله ای که این پدیده در آن رخ می‌دهد زاویه استال گویند.

جدایی جریان:
اگر فشار در جهت جریان افزایش یابد یعنی  ،گویم گرادیان فشار معکوس یا نامطلوب است و اگر فشار در جهت جریان کاهش یابد یعنی  گوئیم گرادیان فشار مطلوب است.
در صورتی که فشار در طول صفحه افزایش پیدا کند  نیروی مقاوم در برابر حرکت سیال در داخل لایه مرزی علاوه بر نیروی اصطکاکی، شامل نیروی فشار هم خواهد بود. بنابراین سرعت سیال کاهش می یابد. در صورتی که تغییرات فشار زیاد باشد، کاهش ممنتوم هم شدید بوده و ممکن است به صفر برسد و منفی هم بشود که در این حالت، لایه مرزی از مرز جدا شده، جریان سیال معکوس می‌شود که این ناحیه را ناحیه ی جدایی و نقطه شروع این ناحیه را نقطه جدایی جریان می نامیم. ناحیه پایین دست خط جریان جدا شده از مرز را دنباله  می نامیم در نقطه جدایی جریان، تغییرات سرعت در جهت عمود بر سطح صفحه صفر است یعنی:
 
در اثر پدیده جدایش، درگ افزایش یافته و نیروی لیفت کاهش می یابد که به هیچ وجه حالت مطلوب نیست، لذا بایستی تا حد امکان از ایجاد جدایی جریان ممانعت بعمل آورد.
نمایی از جدایی جریان روی یک ایرفویل را در شکل (1-1) می بینید.
 
فصل دوم: روش های حل معادلات توربولانس
در این مقال، به بررسی مدل های مختلف حل معادلات توربولانس بر پایه ی روش  می‌پردازیم.
این روش شامل مدل های استاندارد ، RNG   و مدل هوشمند   می‌باشد.
هر سه مدل دارای فرم های یکسان هستند که شامل معادلات   می‌باشند.
تفاوت های عمده میان این سه مدل به شرح زیر است:
نحوه محاسبه لزجت مغشوش
اعداد پرانتل مغشوش که پخش اغتشاشی   را کنترل می‌کنند.
ترم های تولید یا اتلاف در معادله   
معادلات حامل، روش های محاسبه از جهت مغشوش و همچنین ثابت های مدل برای هر یک از این مدل‌ها ارائه گردیده است. ویژگی های اساسی این مدل ها، شامل تولید اغتشاش، تولید ناشی از شناوری، تاثیرات تراکم پذیری و مدلسازی حرارتی و انتقال جرم می‌باشند.

2-1 روش استاندارد  
ساده ترین مدل های توربولانس مدل های دو معادله ای بوده که حل معادلات حامل در آن ها، محاسبه سرعت جریان مغشوش و مقیاس های طولی را به صورت جداگانه ممکن می‌سازد.
مدل استاندارد   در Fluent از جمله این مدل هاست و از زمانی که توسط لاندر  و اسپالدینگ  ارائه شد، به معمول ترین روش برای محاسبات جریان در مهندسی تبدیل شده است.
صلابت، توجیه اقتصادی و دقت قابل ملاحظه‌ی این مدل برای طیف وسیعی از جریان های مغشوش عمومیت یافتن این مدل را در صنعت و مدل سازی حرارتی توجیه می‌کند.
این مدل یک مدل نیمه تجربی بوده که منشا معادلات آن ملاحظات پدیده و نتایج تجربی است.
از آنجایی که نقاط قوت و ضعف مدل استاندارد ، شناخته شده است اصطلاحاتی بر روی آن انجام گرفته تا عملکرد آن بهبود یابد. انواع دیگر این مدل که در نرم افزار Fluent قابل دسترسی می‌باشند مدل RNG و هوشمند است.
مدل استاندارد   یک مدل نیمه تجربی بر اساس معادلات حاوی انرژی سینتیک اغتشاش (k) و میزان پراکندگی آن  است. معادلات حامل این مدل برای k از معادله دقیق ناشی می‌شود، در حالی که معادله حامل   از توجیهات فیزیکی ناشی شده و شباهت ناچیزی به معادله ریاضی و دقیق خود دارد.
در به دست آوردن مدل   فرض بر آن است که جریان کاملاً مغشوش است و تاثیرات از جهت مولکولی قابل اغماض می‌باشد. بنابراین مدل استاندارد  تنها برای جریان های کاملاً مغشوش قابل استفاده می‌باشد.

2-1-1 معادلات حامل در مدل استاندارد  
انرژی سینتیک توربولانس (k) و میزان پراکندگی آن   از معادلات زیر به دست می آیند:
(2-1)
 

(2-2)
 
در این معادلات،   تولید انرژی سینتیک توربولانس، ناشی از گرادیان سرعت است.   تولید انرژی سینتیکی توربولانس، ناشی از نیروهای شناوری،   تاثیر نوسانات انبساطی در جریان های تراکم پذیر بر روی میزان پراکندگی هستند.
  ثابت ها بوده،   اعداد پرانتل مغشوش برای   می‌باشند.   ترم های تعریف شده توسط کاربر می‌باشند.

2-1–2 مدل سازی لزجت مغشوش در مدل استاندارد  
لزجت مغشوش یا لزجت ادی   از ترکیب  به صورت زیر به دست می‌آید:
     (2-3)             
که   عددی ثابت است.

2-2-3 ثابت‌های مدل استاندارد  
ثابت های این مدل   دارای مقادیر زیر می‌باشند.
 
این ثابت ها از نتایج تجربی آزمایش های انجام شده بر روی هوا و آب به دست آمده است.

2-2 مدل RNG
مدل RNG از تکنیک های پیچیده آماری حاصل شده است. این مدل شباهت زیادی به مدل استاندارد  داشته، اما اصلاحات زیر در آن انجام گرفته است.
مدل RNG ترمی اضافی در معادله   دارد که دقت محاسبه را برای جریانهای با سرعت بالا، افزایش می‌دهد.
اثر چرخش بر روی اغتشاش، در مدل RNG مد نظر قرار گرفته شده است که دقت را در جریان های چرخشی افزایش می‌دهد.
تئوری مدل RNG برای اعداد پرانتل مغشوش، فرمولی تحلیلی ارائه می‌دهد در حالی که مدل استاندارد   از ثابت ها و مقادیر تعریف شده توسط کاربر استفاده می نماید.
در حالی که مدل استاندارد  برای اعداد زینولدز بالا قابل استفاده است، تئوری RNG راه حل تحلیلی برای جریان های با اعداد نیولدز پائین ارائه می نماید.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

تحقیق در مورد فضا (Space)

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 تحقیق در مورد فضا (Space) دارای 14 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد فضا (Space)  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقیق در مورد فضا (Space)،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد فضا (Space) :

فضا (Space)

مقدمه

واژه‌ای است که در زمینه‌های متعدد و رشته‌های گوناگون از قبیل فلسفه ، جامعه‌شناسی ، معماری و شهرسازی بطور وسیع استفاده می‌شود. لیکن تکثّر کاربرد واژه فضا به معنی برداشت یکسان از این مفهوم در تمام زمینه‌های فوق نیست، بلکه تعریف فضا از دیدگاههای مختلف قابل بررسی است.

مطالعات نشان می‌دهد با وجود درک مشترکی که به نظر می‌رسد از این واژه وجود دارد، تقریباً توافق مطلقی در مورد تعریف فضا در مباحث علمی به چشم نمی‌خورد و این واژه از تعدد معنایی نسبتاً بالایی برخوردار است و تعریف مشخص و جامعی وجود ندارد که دربرگیرنده تمامی جنبه‌های این مفهوم باشد. فضا یک مقوله بسیار عام است. فضا تمام جهان هستی را پر می‌کند و ما را در تمام طول زندگی احاطه کرده‌ است و ; .

فضا ماهیتی جیوه مانند دارد که چون نهری سیال ، تسخیر و تعریف آن را مشکل می‌نماید. اگر قفس آن به اندازه کافی محکم نباشد، به راحتی به بیرون رسوخ می‎کند و ناپدید می‌شود. فضا می‌تواند چنان نازک و وسیع به نظر آید که احساس وجود بعد از بین برود (برای مثال در دشتهای وسیع ، فضا کاملاً بدون بعد به نظر می‌رسد) و یا چنان مملو از وجود سه بعدی باشد که به هر چیزی در حیطه خود مفهومی خاص بخشد.

با اینکه تعریف دقیق و مشخص فضا دشوار و حتی ناممکن است، ولی فضا قابل اندازه‌گیری است. مثلاً می‌گوییم هنوز فضای کافی موجود است یا این فضا پر است. نزدیکترین تعریف این است که فضا را خلأی در نظر بگیریم که می‌تواند شیء را در خود جای دهد و یا از چیزی آکنده شود. نکته دیگری که در مورد تعریف فضا باید خاطر نشان کرد، این است که همواره بر اساس یک نسبت که چیزی از پیش تعیین شده و ثابت نیست، ارتباطی میان ناظر و فضا وجود دارد. بطوری‌ که موقعیت مکانی شخص ، فضا را تعریف می‌کند و فضا بنا به نقطه دید وی به صورتهای مختلف قابل ادراک می‌باشد.

سیر تحول تاریخی مفهوم فضا
فضا مفهومی است که از دیرباز توسط بسیاری از اندیشمندان مورد توجه قرار گرفته و در دوره‌های مختلف تاریخی بر اساس رویکردهای اجتماعی و فرهنگی رایج ، به شیوه‎های گوناگون تعریف شده است. مصریها و هندیها با اینکه نظرات متفاوتی در مورد فضا داشتند، اما در این اعتقاد اشتراک داشتند که هیچ مرز مشخصی بین فضای درونی تصور (واقعیت ذهنی) با فضای برونی (واقعیت عینی) وجود ندارد. در واقع فضای درونی و ذهنی رویاها ، اساطیر و افسانه‌ها با دنیای واقعی روزمره ترکیب شده بود.

آنچه بیش از هر چیز در فضای اساطیری توجه را به خود معطوف می‌کند، جنبه ساختی و نظام یافته فضاست، ولی این فضای نظام یافته مربوط به نوعی صورت اساطیری است که برخاسته از تخیل آفریننده‌ می‌باشد. در زبان یونانیان باستان ، واژه‌ای برای فضا وجود نداشت. آنها بجای فضا از لفظ مابین استفاده می‌کردند. فیلسوفان یونان فضا را شیء بازتاب می‌خواندند.

افلاطون مسئله را بیشتر از دیدگاه تیمائوس (Timaeus) بررسی کرد و از هندسه به عنوان علم الفضاء برداشت نمود، ولی آن را به ارسطو واگذاشت تا تئوری فضا (توپوز) را کامل کند.
• از نظر ارسطو فضا مجموعه‌ای از مکانهاست. او فضا را به عنوان ظرف تمام اشیاء توصیف می‌نماید. ارسطو فضا را با ظرف قیاس می‌کند و آن را جایی خالی می‌داند که بایستی پیرامون آن بسته باشد تا بتواند وجود داشته باشد و در نتیجه برای آن نهایتی وجود دارد. در حقیقت برای ارسطو فضا محتوای یک ظرف بود.

• لوکریتوس (Lucretius) نیز با اتکاء به نظریات ارسطو ، از فضا با عنوان خلاء یاد نمود. او می‌گوید: همه کائنات بر دو چیز مبتنی است: اجرام و خلاء، که این اجرام در خلاء مکانی مخصوص به خود را دارا بوده و در آن در حرکت‌اند. در یونان و بطور کلی در عهد باستان دو نوع تعریف برای فضا مبتنی بر دو گرایش فکری قابل بررسی است:

تعریف افلاطونی که فضا را همانند یک هستی ثابت و از بین نرفتنی می‌بیند که هرچه بوجود آید، داخل این فضا جای دارد. تعریف ارسطویی که فضا را به عنوان Topos یا مکان بیان می‌کند و آن را جزئی از فضای کلی‌تر می‌داند که محدوده آن با محدوده حجمی که آن را در خود جای داده است، تطابق دارد. تعریف افلاطون موفقیت بیشتری از تعریف ارسطو در طول تاریخ پیدا کرد و در دوره رنسانس با تعاریف نیوتن تکمیل شد و به مفهوم فضای سه‌بعدی و مطلق و متشکل از زمان و کالبدهایی که آن را پر می‌کنند، درآمد.

• جیوردانو برونو (Giordano Bruno): در قرن شانزدهم با استناد به نظریه کپرنیک ، نظریه‌هایی در مقابل نظریه ارسطو عنوان کرد. به عقیده او فضا از طریق آنچه در آن قرار دارد (جداره‌ها) ، درک می‎شود و به فضای پیرامون یا فضای مابین تبدیل می‌گردد. فضا مجموعه‌ای است از روابط میان اشیاء و آنگونه که ارسطو بیان داشته است، حتماً نمی‎بایست که از همه سمت محصور و همواره نهایتی داشته باشد.

در اواخر قرون وسطی و رنسانس ، مجدداً مفهوم فضا بر اساس اصول اقلیدسی شکل گرفت. در عالم هنر ، جیوتو نقش مهمی را در تحول مفهوم فضا ایفا کرد، بطوری‌که او با کاربرد پرسپکتیو بر مبنای فضای اقلیدسی ، شیوه جدیدی برای سازمان‎ دهی و ارائه فضا ایجاد کرد.

دوره رنسانس
با ظهور دوره رنسانس ، فضای سه ‌بعدی به عنوان تابعی از پرسپکتیو خطی معرفی گردید که باعث تقویت برخی از مفاهیم فضایی قرون وسطی و حذف برخی دیگر شد. پیروزی این شکل جدید از بیان فضا باعث توجه به وجود اختلاف بین جهان بصری و میدان بصری و بدین ترتیب تمایز بین آنچه بشر از وجود آن آگاه است و آنچه می‌بیند، شد.

در قرون هفدهم و هجدهم ، تجربه‌گرایی باروک و رنسانس ، مفهوم پویاتری از فضا را بوجود آورد که بسیار پیچیده‌تر و سازماندهی آن مشکلتر بود. بعد از رنسانس به تدریج مفاهیم متافیزیکی فضا از مفاهیم مکانی و فیزیکی آن جدا و بیشتر به جنبه‌های متافیزیکی آن توجه شد، ولی برعکس در زمینه‌های علمی ، مفهوم مکانی فضا پر رنگتر گشت.

نظریه دکارت
دکارت از تأثیرگذارترین اندیشمندان قرن هفدهم ، در حدفاصل بین دوران شکوفایی کلیسا از یک ‌سو و اعتلای فلسفه اروپا از سویی دیگر ، می‌باشد. در نظریات او بر خصوصیت متافیزیکی فضا تأکید شده‌است، ولی در عین حال او با تأکید بر فیزیک و مکانیک ، اصل سیستم مختصات راست ‌گوشه (دکارتی) را برای قابل شناسایی کردن فاصله‌ها بکار برد که نمودی از فرضیه مهم اقلیدس درباره فضا بود. در روش دکارتی همه سطوح از ارزش یکسانی برخوردارند و اشکال به عنوان قسمتهایی از فضای نامتناهی مطرح می‌شوند. تا پیش از دکارت ، فضا تنها اهمیت و بعد کیفی داشت و مکان اجسام به کمک اعداد بیان نمی‌شد. نقش عمده او دادن بعد کمی به فضا و مکان بود

نظریات لایب‌نیتز و نیوتن
لایب‌نیتز از طرفداران نظریه فضای نسبی بود و اعتقاد داشت، فضا صرفاً نوعی سیستم است که از روابط میان چیزهای بدون حجم و ذهنی تشکیل می‌شود. او فضا را به عنوان نظام اشیای همزیست یا نظام وجود برای تمام اشیایی که همزمان‌ هستند، می‌دید. بر خلاف لایب‎نیتز ، نیوتن به فضایی متشکل از نقاط و زمانی متشکل از لحظات باور داشت که وجود این فضا و زمان مستقل از اجسام و حوادثی بود که در آنها قرار می‌گرفتند.

در اصل ، او قائل به مطلق بودن فضا و زمان (نظریه فضای مطلق) بود. به عقیده نیوتن فضا و زمان اشیایی واقعی و ظرفهایی به گسترش نامتناهی هستند. درون آنها کل توالی رویدادهای طبیعی در جهان ، جایگاهی تعریف شده می‌یابند. بدین ترتیب حرکت یا سکون اشیاء در واقع به وقوع می‌پیوندد و به رابطه آنها با تغییرات دیگر اجسام مربوط نمی‌شود.
نظریه کانت

1800 سال بعد از ارسطو ، کانت فضا را به عنوان جنبه‌ای از درک انسانی و متمایز و مستقل از ماده ، مورد توجه قرار داد. او جنبه‌های مطلق فضا و زمان در نظریه نیوتن را از مرحله دنیای خارجی تا ذهن انسان گسترش داد و نظریات فلسفی خود را بر اساس آنها پایه‌گذاری کرد. به عقیده کانت ، فضا و زمان مسائل مفهومی و شهودی هستند که دقیقاً در ذهن انسان و در ساختار فکری او جای دارند و از ارگانهای ادراک محسوب می‌شوند و نمی‌توانند قائم به ذات باشند.

فضا مفهومی تجربی و حاصل تجارب بدست آمده در دنیای بیرونی نیست. می‌توانیم صرفاً فضا را از دیدگاه انسان تعریف کنیم. فرای وضعیت ذهنی ما ، باز نمودهای فضا به هر شکلی که باشد، معنایی ندارد، چون که نه نشانگر هیچ یک از ویژگیها و مقادیر فضاست و نه نشانی از آنها در رابطه‌شان با یکدیگر. بدین ترتیب و با این دیدگاه آن چه ما اشیای خارجی می‌نامیم، هیچ چیز دیگری جز نمودهای صرف احساسهای ما نیستند که شکلشان فضاست.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

تحقیق در مورد قانون شارل

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 تحقیق در مورد قانون شارل دارای 16 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد قانون شارل  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقیق در مورد قانون شارل،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد قانون شارل :

قانون شارل
ژاک شارل فیزیکدان فرانسوی درسال 1787 میلادی به رابطه اثر دما برحجم گاز ها درفشار ثابت پی برد.
اوباانجام آزمایش برروی گازهای متفاوت وبامقادیر مختلف دریافت،که براثرتغییر دما به اندازه یک درجه سیلیسیوس ، حجم گازها به اندازه 273/1 برابرحجم آن گاز در دمای صفردرجه سیلیسیوس (oC) تغییر می یابد. قانون شارل را می توان دررابطه زیر خلاصه نمود .

V = V0 +1/273 V0 t
V حجم گازدردمای t درجه ( برحسب V0 ، ( oC حجم گازدرصفردرجه سیلیسیوس می باشد.
اگر نمودار تغییرات حجم گازهارا برحسب تغییردما (برحسب oC ) رسم نمایید خطوط راستی به دست خواهد آمد که اگرآنها را ادامه دهید ( برون یابی ) ،مشاهده خواهد کرد که همگی محورافقی را در
( 273ـ oC ) قطع خواهند نمود . لرد کلوین – دانشمند انگلیسی پنجاه سال بعد از شارل این دما را صفر مطلق نامید.این یافته ها می رساند که در( 273-) درجه سیلسیوس گاز حجمی ندارد،و یا ناپدید خواهد شد اما تمام گازها قبلا از رسیدن به این دما مایع می شوند و رابطه شارل برای مایعات وجامدات صدق نمی کند.

اگردما را برمبنای این نقطه بسنجیم مقیاس جدیدی به دست می آید که به احترام لرد کلوین، کلوین نامیده شده وبا حرف K نشان داده می شود. t(0 C) +273 =K
طبق قانون شارل ،حجم یک مقدار معین گاز با دمای مطلق به طور مستقیم تغییر می کند .
V = k T
ومی توان نتیجه گرفت . V1 / T1 = V2 / T2
گازها

گاز از ذره های بسیارکوچکی تشکیل شده اند که همواره در حرکت کاتوره ای هستند.فاصله بین ذره ها در مقایسه با اندازه خود ذره ها ی گاز بسیاربزرگ است. به همین علت حجم گاز نه تنها به تعداد ذره های آن بلکه به دما و فشار نیز بستگی دارد.
حجم گاز معمولا در

شرایط STP ( دما صفر oC وفشار 325/101کیلو پاسکال یا یک آتمسفر) گزارش می شود.
فشارگاز به تعداد مولکول ها در واحد حجم و میانگین انرژی جنبشی مولکول هابستگی دارد.
طبق قانون بویل در دمای ثابت ، حجم یک گاز با فشار آن نسبت عکس دارد.( V= k/P )
طبق قانون شارل در فشار ثابت ، حجم یک گاز مستقیما با دمای مطلق تغییر می کند. ( V= kT )
قانون شارل
بر اساس قانون شارل، در فشار ثابت، حجم با دما رابطه ای مستقیم دارد، به گونه ای كه اگر دما زیاد شود حجم بالا می رود و اگر دما كم شود حجم نیز كم می شود.
این قانون را می توان در پدیده ی طبیعی زیر بیان نمود:
در تابستان كه دمای هوا بالا می رود، حجم گاز درون تایر خودروها نیز افزایش می یابد و بلعكس در زمستان با كاهش دما، حجم تایر خودروها كاهش یافته و باید بر باد آن بیفزاییم.
دید کلی

مفاهیم داغ و سرد برای انسان ، مانند هر موجود زنده دیگر ذاتی است و دمای محیط مجاور را بیلیونها عصبی که به سطح پوسته می‌رسند، به مغز خبر می‌دهند. اما پاسخ فیزیولوژیکی به دما اغلب گمراه کننده است و کسی که چشمش بسته است نمی‌تواند بگوید که آیا دستش با اتوی بسیار داغ ، سوخته یا به وسیله یک تکه یخ خشک شده است. در هر دو حالت احساسی پدید می‌آید، زیرا هر دو عینا پاسخ فیزیولوژیکی به آسیبی هستند که به نسج رسیده است.
یک آزمایش ساده
دو ظرف یکسان انتخاب کرده ، در یکی آب گرم و در دیگری آب سرد بریزید. حال یک دست خود را در آب گرم و دست دیگر را در آب سرد فرو برید. حال هر دو دست را در آب نیم‌گرم وارد کنید. احساس شما چیست؟

قطعا دستی که ابتدا در آب گرم بوده است، آب نیمگرم را سردتر و دست دیگر آن را گرمتر احساس خواهد کرد. بنابراین با این آزمایش ساده می‌توان نتیجه گرفت که قضاوت ما در مورد دما می‌تواند نسبتا گمراه کننده باشد. علاوه بر این گستره حس دمایی ما محدود است و ما به یک معیار معین و عددی برای تعیین دما نیاز داریم.

دماسنج‌های اولیه
نخستین وسیله واقعی علمی برای اندازه‌ گیری دما در سال 1592 توسط گالیله اختراع شد. وی برای این منظور یک بطری شیشه‌ای گردن‌باریک انتخاب کرده بود. بطری با آب رنگین تا نیمه پر شده و وارونه در یک ظرف محتوی آب رنگین قرار گرفته بود. با تغییر دما ، هوای محتوی شکم بطری منبسط یا منقبض می‌شد و ستون آب در گردن بطری بالا یا پایین می‌رفت. در این وسیله ، گالیله توجه نداشت که مقیاس برای سنجش دما بکار ببرد، بطوری که وسیله وی ، بیشتر جنبه دما نما داشت تا جنبه دماسنج.

در سال 1635 ، فردیناند توسکانی ، که به علوم علاقه‌مند بود، دماسنجی ساخت که درآن از الکل استفاده کرد و سر لوله را چنان محکم بست که الکل نتواند تبخیر شود. سرانجام ، در سال 1640 ، دانشمندان آکادمی لینچی ، در ایتالیا ، نمونه‌ای از دماسنج‌های جدیدی را ساختند که در آن جیوه به کار برده و هوا را دست کم تا حدودی ، از قسمت بالای لوله بسته خارج کرده بودند.

توجه به این نکته جالب است که در حدود نیم قرن طول کشید تا دماسنج کاملا تکامل یافت و حال آنکه میان کشف امواج الکترومغناطیسی و ساختن نخستین تلگراف بی‌سیم ، یا میان کشف اورانیوم و نخستین بمب اتمی چند سالی بیشتر طول نکشید.

اندازه‌ گیری دما
برای تعیین یک مقیاس تجربی دما ، سیستمی با مختصات xy را به عنوان استاندارد که ما آن را دماسنج می‌نامیم، انتخاب می‌کنیم و مجموعه قواعدی را برای نسبت دادن یک مقدار عددی به دمای وابسته به هر کدام از منحنیهای همدمای آن ، اختیار می‌کنیم. به هر سیستم دیگری که با دماسنج در تعادل گرمایی باشد، همین عدد را برای دما نسبت می‌دهیم.
قوانین گازها
همان وقت که اسحاق نیوتن در کمبریج درباره نور و جاذبه می‌اندیشید، یک نفر انگلیسی دیگر به نام رابرت بویل ، در آکسفورد سرگرم مطالعه در باب خواص مکانیکی و تراکم‌پذیری هوا و سایر گازها بود. بویل که خبر اختراع گلوله سربی اوتوفون گریکه را شنیده بود، طرح خویش را تکمیل کرد و دست به کار آزمایشهایی برای اندازه ‌گیری حجم هوا در فشار کم و زیاد شد.

نتیجه کارهای وی چیزی است که اکنون به قانون بویل-ماریوت معروف است و بیان می‌کند که حجم مقدار معینی از هر گاز در دمای معین با فشاری که بر آن گاز وارد می‌شود، بطور معکوس متناسب است با فشاری که بر آن گاز وارد می‌شود.

حدود یک قرن بعد ، ژوزف گیلوساک فرانسوی ، در ضمن مطالعه انبساط گازها ، قانون مهم دیگری پیدا کرد که بیان آن این است: فشار هر گاز محتوی در حجم معین به ازای هر یک درجه سانتیگراد افزایش دما ، به اندازه 273/1 حجم اولیه‌اش افزایش می‌یابد. همین قانون را یک فرانسوی دیگر به نام ژاک شارل ، دو سال پیش از آن کشف کرده بود و از این رو اغلب آن را قانون شارل-گیلوساک می‌نامند. این دو قانون مبنای ساخت دماسنجهای گازی قرار گرفت.

انواع دماسنجها
دماسنج گازی
جنس ، ساختمان و ابعاد دماسنج در ادارات و موسسات مختلف سراسر دنیا که این دستگاه را بکار می‌برند، تفاوت دارد و به طبیعت گاز و گستره دمایی که دماسنج برای آن در نظر گرفته شده است، بستگی دارد. این دماسنج شامل حبابی از جنس شیشه ، چینی ، کوارتز ، پلاتین یا پلاتین ـ ایریدیم ، ( بسته به گستره دمایی که دماسنج در آن بکار می‌رود )، می‌باشد که به وسیله یک لوله موئین به فشارسنج جیوه‌ای متصل است. این دماسنج براساس دو قانون ذکر شده در مورد گاز کامل کار می‌کند.

دماسنج با مقاومت الکتریکی
دماسنج مقاومتی به صورت یک سیم بلند و ظریف است، معمولا آن را به دور یک قاب نازک می‌پیچند تا از فشار ناشی از تغییر طول سیم که در اثر انقباض آن در موقع سرد شدن پیش می‌آید، جلوگیری کند. در شرایط ویژه می‌توان سیم را به دور جسمی که منظور اندازه گیری دمای آن است پیچید یا در داخل آن قرار داد.

در گستره دمای خیلی پایین ، دماسنجهای مقاومتی معمولا از مقاومتهای کوچک رادیویی با ترکیب کربن یا بلور ژرمانیوم که ناخالصی آن آرسنیک است و جسم حاصل در درون یک کپسول مسدود شده پر از هلیوم قرار دارد، تشکیل می‌شوند. این دماسنج را می‌توان بر روی سطح جسمی که بمنظور اندازه گیری دمای آن است سوار کرد یا در حفرهای که برای این منظور ایجاد شده است، قرار داد.

دماسنج مقاومتی پلاتین را می‌توان برای کارهای خیلی دقیق در گستره 253– تا 1200 درجه سانتیگراد بکار برد.
ترموکوپل
ترموکوپل وسیله دیگری است که برای اندازه‌ گیری دما مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این نوع دماسنج از خاصیت انبساط و انقباض اجسام جامد استفاده می‌گردد. گستره یک ترموکوپل بستگی به موادی دارد که ترموکوپل از آن ساخته شده است. گستره یک ترموکوپل پلاتنیوم ـ رودیوم که 10 درصد پلاتینیوم دارد، از صفر تا 1600 درجه سانتیگراد است.

مزیت ترموکوپل در این است که بخاطر جرم کوچک ، خیلی سریع با سیستمی که اندازه‌ گیری دمای آن مورد نظر است، به حال تعادل گرمایی در می‌آید. لذا تغییرات دما به آسانی بر آن اثر می‌کند، ولی دقت دماسنج مقاومتی پلاتین را ندارد.

واحد اندازه‌ گیری دما
• کلوین: کلوین مقیاس بنیادی دما در علوم است که سایر مقیاسها بر حسب آن تعریف می‌شوند.
• سلیسیوس یا سانتیگراد: مقیاس سلیسیوس بر اساس نقطه سه گانه آب می‌باشد. اگر t نشان‌دهنده دمای سلیسیوس و T نشان‌دهنده دمای کلوین باشد، در اینصورت داریم: 27315 – t =T
• فارنهایت: این مقیاس هنوز هم در بعضی از کشورهای انگلیسی‌زبان به کار می‌رود و در کارهای علمی استفاده نمی‌شود

منابع و ماخذ:

WWW.GOOGLE.COM
شبكه آموزش سیما
مجله علمی رشد

قانون بویل
تعداد معینی مولکولهای گازرا وارد ظرفی می کنیم که به یک پیستون متحرک مجهز می باشد. دردمای ثابت میانگین انرژی جنبشی مولکولهای گاز تغییر نمی کند.چنانچه پیستون را پایین ببریم ، وحجم را به نصف کاهش دهیم ،همان تعدادمولکول اکنون در نصف حجم اولیه قرارمی گیرند، چون تعداد برخوردهای مولکولهای گاز با دیواره ظرف دوبرابرشده است، پس فشار دو برابرافزایش می یابد با تکرار آزمایش درحجمهای مختلف متوجه می شویم که حجم با فشار نسبت عکس دارد.
قانون بویل : چنانچه تعداد مولکولها و دمای گازثابت باشند فشار وارد شده به وسیله گازبا حجم اشغال شده توسط گاز نسبت معکوس دارد. P=k/V

دراین عبارت P فشار وV حجم و k مقدار ثابتی است که تعداد مولکولهای گاز ودما را به حساب می آورد.
باتوجه به ثابت بودن k دردمای ثابت برای تعداد معینی گاز ،می توان رابطه زیر را نیزنتیجه گرفت.
P1 V1= P2 V2
قانون بویل
قانون بویل بیان می كند كه در دمایی ثابت، فشار با حجم رابطه ای عكس دارد یعنی اگر فشار بالا رود، حجم كم می شود و اگر فشار كم شود به عكس حجم زیاد می شود.
این قانون را می توان با آزمایش زیر نیز بیان كرد.

سه سرنگ خالی از ماده را روی ترازوی دیجیتالی قرار می دهیم، هر نفر یك سرنگ را می بایست به گونه ای فشار دهد كه اولین نفر فشار كم، دومین نفر فشار بیش تر و سومین نفر فشار بیش تری وارد نماید، فشار وارده را می توان با ترازویی كه سرنگ را روی آن قرار داده ایم بررسی كنیم، سپس مشاهده می كنیم اولین سرنگ كه فشار كم تری بر آن وارد شده است دارای حجم بالاتر و به ترتیب با افزایش فشار به سرنگ حاوی هوا، حجم كم و كم تر می شود.

قانون شارل
بر اساس قانون شارل، در فشار ثابت، حجم با دما رابطه ای مستقیم دارد، به گونه ای كه اگر دما زیاد شود حجم بالا می رود و اگر دما كم شود حجم نیز كم می شود.
این قانون را می توان در پدیده ی طبیعی زیر بیان نمود:
در تابستان كه دمای هوا بالا می رود، حجم گاز درون تایر خودروها نیز افزایش می یابد و بلعكس در زمستان با كاهش دما، حجم تایر خودروها كاهش یافته و باید بر باد آن بیفزاییم.

انرژی درونی گاز کامل
ظرفی را که از نظر حرارتی عایق است و دیواره‌های آن صلب هستند در نظر بگیرید. این ظرف توسط یک تیغه به دو بخش تقسیم شده است. فرض کنید که یک قسمت پر از گاز و قسمت دیگر خالی باشد اگر تیغه برداشته شود، گاز دستخوش فرآیندی موسوم به انبساط خواهد شد که در حین آن هیچ کاری انجام نمی‌گیرد و هیچ حرارتی منتقل نمی‌شود. چون و W (تغییر حرارت و کار) هر دو صفرند، از قانون اول نتیجه می‌شود که انرژی داخلی در طی یک انبساط آزاد بدون تغییر باقی می‌ماند.

انرژی داخلی یک گاز کامل عبارت است از مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل تک‌تک ذرات تشکیل دهنده گاز می‌باشد. در گاز کامل ذرات نسبت به هم فاقد انرژی پتانسیل هستند. پس انرژی گاز کامل تنها مربوط به انرژی جنبشی ذرات آن می‌باشد. یعنی:

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله در مورد نیرو، چرخه سوخت وغنی سازی هسته ای با نمایش تصاویر و انیمیشن

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله در مورد نیرو، چرخه سوخت وغنی سازی هسته ای با نمایش تصاویر و انیمیشن دارای 15 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد نیرو، چرخه سوخت وغنی سازی هسته ای با نمایش تصاویر و انیمیشن  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله در مورد نیرو، چرخه سوخت وغنی سازی هسته ای با نمایش تصاویر و انیمیشن،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله در مورد نیرو، چرخه سوخت وغنی سازی هسته ای با نمایش تصاویر و انیمیشن :

نیرو، چرخه سوخت وغنی سازی هسته ای با نمایش تصاویر و انیمیشن

چکیده
بدلیل محدودیت های موجود برای انجام آزمایشهای هسته ای ،مجموعه ای از انیمیشنهای هسته ای را تهیه نموده ام تا بصورت آزمایشگاه مجازی مورد استفاده قرار گیرد که در ادامه تعدادی ازآنها درغالب تصویر مورد استفاده قرار گرفته است.

در این مقاله پس از معرفی ذرات بنیادی و منشا نیروهای چهار گانه طبیعت از طریق مبادله ذرات بنیادی و اندازه حرکت توسط اجسام، شدت نسبی آنها مورد مقایسه قرار گرفته سپس عملکرد راکتور، واکنش های هسته ای و موج انفجار، مورد بررسی قرار گرفته است،در نهایت مراحل چرخه سوخت هسته ای معرفی و روش های مختلف غنی سازی تشریح و کاربرد صلح آمیز هسته ای ارایه گردیده است.

واژگان کلیدی: هسته،راکتور،غنی سازی ،چرخه سوخت ، اورانیوم.

1 مقدمه
در طبیعت چهار نیروی بنیادی گرا نشی، الکترومغناطیسی، هسته ای ضعیف و هسته ای قوی وجود دارد که از طریق تبادل ذرات بنیادی و در نتیجه اندازه حرکت بین اجسام ایجاد می شود. نتیجه بر هم کنش ذرات بنیادی در هسته واکنش هسته ای و انرژی حاصل از ان انرژی هسته ای است، که از آن برای صنعت، پزشکی،کشاورزی تولید برق استفاده صلح امیز و برای انفجار های هسته ای استفاده نظامی می شود.

انفجار هسته ای ، راکتور هسته ای کنترل نشده ای است که در ان واکنش هسته ای بسیار وسیع در زمان کمتر از میلیاردم ثانیه رخ میدهد برای ایجاد انفجار هسته ای به یک سوخت شکافت یا گداخت پذیر، ماشه اغاز گر حوادث و روشی که اجازه میدهد تا قبل از اینکه انفجار پایان یابد، کل سوخت شکافته یا گداخته شود، نیاز میباشد

در انفجار های هسته ای همه چیز در کانون انفجار در دمای بالا( حدود106×300 درجه سانتی گراد)به حالت گاز در می آید و در خارج از کا نون موج شدید گرما همه چیز را می سوزاند و فشار موج ضربه ای ساختمان ها و تاسیسات را خراب میکند و تشعشعات مواد رادیواکتیو در محیط انفجار و نقاط دور دست، محیط زیست، گیاهان وموجودات زنده را به مخاطره می اندازد. برای داشتن فن آوری هسته ای چرخه سوخت ضروری است که شامل نورد سنگ معدن اورانیوم ، تهیه هگزافلوراید اورانیوم ، غنی سازی و; است.غنی سازی به روش های الکترومغناطیسی ، سانتریفیوژ، لیزر، دیفوزیون گازی و ; انجام میگیرد.

2 بحث
ذرات بنیادی طبیعت ازذرات دیگری ساخته نشده اند مانند فوتون، گلوئون، گراویتون،کوارک، الکترون، بوزونهای برداری حدواسط و نوترینو و پروتون و نوترون ذرات بنیادی نیستند بلکه از کوارکها ساخته میشوند. نیرو یا بر هم کنش متقابل بین اجسام از طریق مبادله ذرات بنیادی و ا ندازه حرکت توسط اجسام ایجاد میشود.

نیروی قوی که منشاء نیروی هسته ای قوی بین نوکلئون هاست از طریق تبادل گلئون ها بین کوارک ها ایجاد میشود. نیروی الکترومغناطیسی بین ذرات باردار از طریق تبادل فوتون بین ذرات باردار ایجاد میشود. نیروی ضعیف که منشاء نیروی هسته ای ضعیف در واپاشی بتایی است از طریق تبادل بوزونهای برداری حد واسط(w,z) برقرارمیگردد.

n (udd)p(udu)و )u ) و ( معرف کوارک بالا، dمعرف کوارک پایین است )
نیروی گرانشی بین ذرات دارای جرم از طریق تبادل گراویتون بین آنها برقرار میشود.شدت نسبی نیروها:
1 = هسته ای قوی و ،10-2=الکترو مغناطیسی و10-9 = هسته ای ضعیف و 10-38 = گرانشی می باشد با آزمایش جذب سوزن با یک آهن ربای کوچک و نیروی گرانشی و الکتریکی دو بار آزمون شدت نسبی نیرو ها را می توان نشان داد.

واکنش هسته ای فرو پاشی خودبخودی، شکافت، همجوشی همان بر هم کنش بین ذرات بنیادی هسته است.

واکنش شکافت هسته ای واپاشی الفایی واپاشی گامایی واپاشی بتایی

راکتور هسته ای شکافت دستگاهی است که در ان شکافت هسته ای زنجیره ای کنترل شده به منظو تولید برق، تولید رادیونوکلئید ها و تامین انرژی کشتی ها ،زیر دریایی ها و ماهواره ها و تحقیقات هسته ای انجام میگیرد.

کند کننده ها برای تبدیل نوترون های سریع حاصل ازشکافت، به نوترون های حرارتی بکار میروند.بهترین هسته ها برای این منظور هسته های سبک از قبیل هیدروژن معمولی دو تریوم، بریلیوم و کربن بصورت گرافیت می باشد. بنا به انرژی جنبشی نوترون نسبت به انرژی جنبشی اولیه آن دربرخورد الاستیک با هسته ها می باشد. نوترون در برخورد با هیدروژن آب معمولی تقریبا تمام انرژی جنبشی خود را از دست داده و به نوترون حرارتی تبدیل میشود از این جهت آب معمولی از بهترین کند کننده است.

در همه راکتورها ی شکافتی ، نوترون های کند نشده حاصل از شکافت با اورانیوم 238 برخورد نموده و پلوتونیوم239 نیز مطابق 238U+n(fast)239 U239 Np239 Pu تولید می کنند، ولی برای اهداف نظامی از راکتورهای ویژه با شار نوترونی زیاد استفاده می شود ،این راکتور و یک واحد باز پردازش برای تولید Pu در یک ساختمان عادی جای می گیرد.

انفجار هسته ا ی راکتور هسته ای کنترل نشده ای است که در آن واکنش هسته ای بسیار وسیع در زمان کمتر از میلیاردم ثانیه رخ میدهد برای تولید انفجارهسته ای به یک سوخت شکافت یا گداخت پذیر، ماشه آغاز گر حوادث و روشی که اجازه میدهد تا قبل از اینکه بمب خاموش شود کل سوخت شکافته یا گداخته شود، نیاز میباشد. در شکافت هسته ای Fat man برای شروع واکنش انفجار داخل گوی صورت میگیرد و موج ضربه ای حاصل از ان Pu239 که در مرکز گوی با U238 احاطه شده را به داخل کره میفرستد و آن را فشرده میکند

تا واکنش هسته ای خارج از حد بحرانی انجام گیرد و بمب منفجر شود. همچنین در شکافت هسته ای Little boyیک گلوله حاوی U235 به دور یک مولد نوترون بالای یک گوی حاوی U235 حول دستگاه مولد نوترون قرار دارد

و هنگامی که این بمب به زمین اصابت میکند.حسگر حساس به فشار، ارتفاع مناسب را برای انفجار چا شنی مشخص میکند و مواد منفجره پشت گلوله منفجر میشود و گلوله به پایین میافتد.سپس گلوله به کره برخورد میکند و واکنش شکافت هسته ای رخ میدهد و بمب منفجر میشود. انفجار گداخت هسته ای نسبت به انفجار شکافتی بازده و قدرت تخریب بیشتری دارد مشکلات استفاده از این انفجار الف ) T,d که سوخت این انفجار هستند هر دو به شکل گازند و امکان ذخیره سازی انها مشکل است پس باید به دمای-2500C برده شوندتا مایع گردند. ب) تهیه T مشکل و پر هزینه است.

موج انفجارهمان گسترش سریع گاز داغ و فشرده از محل انفجار به محیط اطراف و افزایش فشار اتمسفر میباشد. گاز های ثانویه مسیر داغ تری را طی کرده و به گازهای اولیه میرسند و فشارشان بر هم نهاده شده و جبهه موج ضربه ای را تشکیل میدهند و به سطح تاسیسات فشار استاتیکی وارد میکنند.در پشت جبهه موج هوای همراه موج انفجار سرعت بسیار زیاد دارد

و فشار دینامیکی ایجاد میکند که میخواهد اجسام را در سوی حرکت خود به جنبش دراورد در نتیجه آنها را واژگون یا قطعات آنها را از هم جدا میکند زیان های ناشی از انفجار هسته ای عبارتند از الف:در کانون انفجار همه چیز تحت دمای تبخیر میشود و در خارج از آن اغلب تلفات بخاطر سوزش ایجاد شده توسط گرماست

ب:موج شدید گرما همه چیز را میسوزاند. ج: فشار موج ضربه ای ساختمانها و تاسیسات را خراب میکند. د: تشعشعات رادیواکتیویته باعث سرطان میشود. ه: بارش مواد رادیواکتیو در مناطق دور بصورت ابری از ذرات رادیواکتیوتوسط باد در غالب غبار و توده سنگهای متراکم و آلوده شدن گیاهان و موجودات زنده و محیط زندگی با عث ایجاد آلودگی زیست محیطی می شوند.

از قسمتهای مهم فن آوری هسته ای چرخه سوخت است که شامل مراحل زیر است :1 ) نورد سنگ معدن اورانیوم الف ) استخراج سنگ معدن اورانیوم از معادن زیر زمینی و همچنین حفاری های روباز که دارای 3% U3o8 است.

ب ) آماده سازی و آسیاب سنگ معدن و تهیه کنسا نتره با شکل پودر ریز و جامدج ) تهیه کیک زرد که شامل 85- 65 درصدU3o8 است.هر تن سنگ معدن اورانیوم زرد شامل مقدار کمی U3o8 است.شستن سنگ معدن در اسید و عملیات تعویض- یون منجر به U3o8 نسبتا خالص میگردد.2)تهیه هگزا فلوراید اورانیوم :برای غنی سازی اورانیوم آن را به صورت Uf6 در میاورند

چون:الف) در دمای بالای بحالت گاز است.ب) فلوئور تک ایزوتوپی استU3 o8 + 2 H23 Uo2+ 2 H2O وUo2+4HfUf4+ 2 H2o وUf4+ F2Uf6 3) غنی سازی اورانیوم : جداسازی U235 از مخلوط سایر ایزوتوپهای ان در سنگ معدن طبیعی 4 ) تهیه Uo2 یا فلز خالص 5) تهیه میله سوخت و مجتمع سوخت و حمل سوخت6) مدیریت سوخت هسته ای در قلب راکتور7) باز فراوری و جداسازی عناصر شکافت پذیر8 ) پسماندداری.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

تحقیق در مورد شبیه سازی دینامیکی یک راکتور CSTR

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 تحقیق در مورد شبیه سازی دینامیکی یک راکتور CSTR دارای 89 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد شبیه سازی دینامیکی یک راکتور CSTR  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقیق در مورد شبیه سازی دینامیکی یک راکتور CSTR،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد شبیه سازی دینامیکی یک راکتور CSTR :

شبیه سازی دینامیکی یک راکتور CSTR
پیشگفتار :
مهمترین انگیزه تهیه و ارائه این پروژه در سیستم های کنترل خودکار ویا هر سیستم کنترلی دیگر این است که جایگاه واقعی آموزش و استفاده از کامپیوتر در زمینه سیستم های کنترل پیدا شود و در واقع کاربرد نرم افزار MATLAB را در مهندسی شیمی بیان کند .سیستم های کنترل به شدت با کامپیوتر سروکار دارند , نه تنها برای تجزیه و تحلیل و طراحی , بلکه علاوه بر آن نیز به عنوان کنترل کننده به کار میرود .

در سال های اخیر ,سیستم های کنترل اهمیت فزآینده ای در توسعه و پیشرفت تکنولوژی جدید یافته اند عملا” هر یک از جنبه های فعالیت های روزمره ما تحت تاثیرنوعی سیستم کنترل قرار میگیرد .

سیستم کنترل در تمام بخش های صنعت نظیر کنترل کیفیت محصولات ,خط مونتاژخودکار, کنترل ماشین ابزار و ;. .به فراوانی یافت می شود کامپیوتر هم به عنوان یک رکن اصلی در طراحی , مدل سازی و کنترل, بخش عظیمی از صنعت را تحت شعاع خود قرار میدهد .

کلیدی ترین موضوع در مبحث سیستم های کنترل توسط کامپیوتر افزایش توانمندی کسب و کارها در استفاده از آن در جهت افزایش تولید محصولات و همچنین افزایش قابلیت های صنعتی می باشد بنابراین انجام فعالیت های توسعه ای جهت شناخت چگونگی به کار گیری آن امری مهم و ضروری است.

چکیده
شبیه سازی دینامیکی و طراحی سیستم کنترل برای یک رآکتور CSTR
سیستم های کنترل پسخور (feed back) در صنعت از اهمیت زیادی برخوردار می باشند و این مطلب به دلیل سادگی و پاسخ قابل قبول این گونه سیستم های کنترلی می باشد به گونه ای که با وجود ارائه استراتژی های پیچیده تر و کارا تر کنترل هنوز این روش اهمیت خود را دارا می باشد.

روش های متعددی برای طراحی حلقه های کنترل پسخور ارائه شده اند، که هرکدام از این روش ها با توجه به شرایط کاری و خصوصیات سیستم کنترلی می توانند کنترل فرایندهای شیمیایی را به نحو مطلوبی بر عهده گیرند. در این پروژه یک سیستم فرایندی به منظور طراحی بهینه پارامترهای کنترل مورد بررسی فرار گرفته است.

سیستم متشکل از یک راکتور ژاکت دار است که کنترل دما و غلظت محصول خروجی از آن مد نظر می باشد. متغیر هایی که برای کنترل انتخاب شده اند میزان دبی خوراک ورودی و دمای سیال ورودی به ژاکت رآکتور می باشند. این فرایند با استفاده از ابزار Simulink نرم افزار مطلب به صورت غیر خطی (بدون استفاده از مفهوم تابع تبدیل و متغیر های انحرافی) شبیه سازی شده است. در بخش اول ابتدا پاسخ مدار باز تغییرات خروجی های فرایند

( دمای رآکتور و غلضت خروجی)، در ازای تغییرات ورودی و همچنین تغییراتی که بعنوان اغتشاشات سیستم در نظر گرفته می شوند مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش دوم با استفاده از تغییرات مدار باز بدست آمده، دو روش تنظیم پارامتر های کنترل که عبارتند از روش زیگلر نیکولز(Z-N) و IMC)) با یکدیگر مقایسه شده و پاسخ های مدار بسته حاصل از این روش ها مورد بررسی قرار گرفته است.

واژه های کلیدی :
سیستم کنترل خطی و غیرخطی، کنترل فیدبک، ابزار اندازه¬گیری، کنترل¬کننده PID، مدلسازی، شبیه¬سازی، رآکتور

مقدمه
بهره برداری مطلوب از واحدهای صنعتی از نظر فنی و اقتصادی بدون استفاده از سیستم های کنترل اتوماتیک تقریباً عملی غیرممکن می¬باشد و ازطرفی عدم توجه به مسائل ناشی از تنظیم نادرست کنترل¬کننده¬ها ضررهای جبران ناپذیری را وارد می آورد. کنترل دقیق فرآیندهای صنعتی برای بهبود راندمان و افزایش طول عمر مستلزم دو مسئله عمده زیر می باشد:
الف)طراحی سیستم کنترل مناسب برای فرآیند مربوطه
ب)تنظیم سیستم کنترل مناسب برای فرآیند مربوطه

تنظیم بهینه کنترل¬کننده¬ها در بهبود عملکرد و بهره¬برداری مطمئن و اقتصادی¬تر سیستم های صنعتی نقشی اساسی بازی می کند. مرور زمان و تغییر پارامترهای سیستم، کنترل کننده ها را از تنظیم بهینه خارج می¬کند. تنظیم مجدد این کنترل کننده ها هر از چند گاهی لازم می¬باشد. اغلب مشاهده می شود که از همان ابتدای تحویل سیستم به علت وقت¬گیر بودن، پیمانکاران علاقه ای به تنظیم بهینه از خود نشان نمی¬دهند. لذا تنظیم بهینه کنترل کننده ها در سیستم های صنعتی از اهمیت بالائی برخوردارمی باشد.

کنترل کننده خودکار با مقایسه مقدار واقعی خروجی پروسه با مقدار مطلوب اختلاف آنها را تعیین و سیگنال کنترلی تولید می کند که خطا را تا صفر یا مقدار کوچکی کاهش می دهد. تولید سیگنال کنترل به وسیله کنترل کننده خودکار را عمل کنترل می نامند. در کنترل¬کننده-ها، سیگنالها معمولاً استاندارد هستند در مورد سیگنالهای الکتریکی، دو نوع استاندارد متداول است.

الف)جریان: دو محدوده استاندارد جریان الکتریکی متدوال است. یکی محدوده MA 20 – 0 و دیگری MA 20 – 4 که استاندارد این نوع بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
ب)ولتاژ: دو محدوده استاندارد ولتاژ متدوال است. یکی v 10 – 0 و دیگری v 24 – 0

کنترل کننده ها بطور کلی شامل اجزاء زیر هستند:
1-اجزاء اصلی: شامل یک تقویت کننده با بهره زیاد که در مسیر پیشرو قرار دارد.
2-اجزاء RC: مدار RC معمولاً در فیدبک قرار می گیرد.

انواع کنترل¬کننده¬هایی که بطور وسیع مورد استفاده قرار می¬گیرند عبارتند از تناسبی (P)، تناسبی-انتگرال¬گیر (PI)، تناسبی-مشتق¬گیر (PD)، تناسبی-انتگرال¬گیر-مشتق¬گیر (PID).

مقدمه¬ای بر کنترل
کنترل یکی از شاخه های علوم مهندسی و علمی است که در مورد چگونگی تسلط بر پدیده ها و هدایت رفتار آنها صحبت می کند. شاید تولد این علم به زمان انسانهای نخستین بازگردد. از آن روز تاکنون علم کنترل پیشرفت های زیادی نموده است.

در صنعت با فرآیندهای صنعتی که بسیار متنوع و متفاوت می باشد برای کنترل آنها اصول و اجزای کمابیش مشابهی وجود دارد. همانطورکه می دانیم طراحی کلیه واحد های شیمیایی در حالت پایا (steady state) انجام می شود. وجود اغتشاشات در شرایط عملیاتی همواره شرایط پایا را بر هم می زند. لذا به منظور نگهداشتن فرآیند در مسیر مطلوب استفاده از سیستم کنترل اجتناب ناپذیر می باشد.

اصطلاحات موجود در کنترل
علم کنترل
کنترل علمی است که در مورد چگونگی تحت اختیار درآوردن و هدایت رفتارهای پروسه ها صحبت می کند.
پروسه یا فرآیند (process)
فرآیند پدیده¬ای است که مایل به تحت اختیار در آوردن آن هستیم.
سیستم
سیستم مجموعه ای از اجزائی است که با همکاری یکدیگر هدف معینی را دنبال می کنند.
ورودی
فرمانی که برای هدایت فرآیند به آن اعمال می شود را ورودی فرِآیند گوئیم. بدیهی است که یک فرآیند ممکن است دارای چندین ورودی باشد. ورودی را گاهی مقدار مطلوب نیز می گویند.

خروجی
رفتار یا رفتارهایی که مورد توجه ما هستند و مایل به تحت اختیار درآوردن آنها هستیم را خروجی فرآیند گوئیم.
اغتشاش
سیگنالیست که بر مقدار خروجی سیستم اثر نامطلوب دارد. اغتشاش اگر در درون سیستم ایجاد شود اغتشاش درونی نامیده می شود در حالیکه اغتشاش برونی، در خارج از سیستم به وجود می آید و خود یک ورودی است. اگر اغتشاش قابل پیش بینی باشد می توان در مدار وسائل جبران کننده وارد نمود و در صورتیکه اغتشاش غیرقابل پیش بینی باشد لزومی به اندازه گیری آن نخواهد بود.
سرومکانیزم
سرومکانیزم یک سیستم کنترل فیدبک داری است که خروجی آن وضعیت، سرعت شتاب است. سرومکانیزم¬ها در صنعت کاربرد گسترده¬ای دارند.
مقدار مطلوب یا مقرر خروجی کنترل شوندهSet point هدف از کنترل فرآیند نگهداشتن و یا رساندن خروجی¬های فرآیند به مقدار مقرر می¬باشد. مقدار مقرر می تواند در طول فرآیند ثابت و یا متغیر باشد.
Controller variable or process variable
متغییری كه می خواهیم كنترل نماییم( كنترل شونده )
متغیر کنترل¬کننده (در اغلب موارد باز بودن شیر) Manipulated Variable متغیری است که با استفاده از تغییر دادن آن می توان خروجی را روی مقدار مقرر تنظیم کرد.

Signals:
1- Analog signal (پیوسته) pneumatic (3-15 psig)
2- Digital signal (گسسته) electrical (4-20 ma)

Transduser
برای تبدیل سیگنال¬ها به یکدیگر نیاز به convertor داریم.
سیگنال الکتریکی را به نیوماتیک تبدیل می کند.

1) I / D convertor
به فشار هوای 3-15 psig تبدیل می کند.
سیگنال آنالوگ را به دیجیتال تبدیل می¬کند. 2) A / D
مثلاً 4-20 ma را به سیگنال 0 و 1 کامپیوتر تبدیل می¬کند.
برعکس بالا 3) D / A
نمودار فرآیند (process flow diagram)PFD
(process and instrumeation diagram) P & ID

نمودار فرآیندی همراه با ابزار دقیق

تقسیم بندی سیستم های کنترل
کنترل می تواند به دو شیوه دستی(manual) و خودکار (Automatic) انجام گیرد. صرفه اقتصادی، دقت و سرعت سیستم های کنترل اتوماتیک باعث شده است که این سیستمها رفته رفته جایگزین روش های منسوخ کنترل دستی گردند به گونه ای که امروزه استفاده از روش دستی حتی در ساده ترین واحد های فرآیندی غیر قابل تصور می باشد.

در روش دستی که آن را با نام مدار باز نیز می شناسیم اپراتور (که در اینجا نیروی انسانی می باشد) به محض مشاهده انحراف فرآیند از مقدار مطلوب که با استفاده از طراحی تعیین گشته است، اقدام به تغییر ورودی های تاثیر گذار می کند و این ,کار را تا رساندن خروجی به مقدار مطلوب ادامه می دهد. در این روش چگونگی تغییرات ورودی و میزان آنها به شیوه تجربی و آزمون و خطا تعیین می شود لذا نیازی به دانستن مدل فرآیند، اغتشاشات تاثیر گذار و سایر موارد وچود ندارد. همانطور که گفته شد عدم دقت و کندی این روش استفاده از آن را غیر قابل توجیه می سازد.

سیستم های کنترل به طور کلی دو نوع عمده حلقه- باز و حلقه- بسته تقسیم می شوند. عامل اساسی تفاوت بین این دو گروه از سیستم های کنترل ناشی از کاربرد فیدبک در سیستم های حلقه- بسته است.

سیستم های کنترل حلقه-باز
در این سیستم ها خروجی بر عمل کنترل تأثیری ندارد یعنی در سیستم کنترل حلقه- باز خروجی با ورودی مقایسه نمی شود لذا خروجی نه اندازه گیری و نه فیدبک می گردد. در این نوع سیستم کنترل برای هر ورودی مبنا شرط عملی خاصی وجود دارد. سیستم های کنترل حلقه-باز فقط در صورتی کاربرد دارند که رابطه میان ورودی و خروجی آنها معلوم و هیچ گونه اغتشاش درونی یا برونی نداشته باشند. سیستم های حلقه- باز به طور کلی دارای خصوصیات زیر هستند:
1-دقت متوسط یا کم
2-حساسیت زیاد نسبت به شرایط محیط
3-پاسخ کند
4-سادگی دستگاه
5-اقتصادی بودن
سیستم های کنترل حلقه-بسته

سیستم کنترل حلقه- بسته سیستمی است که در آن سیگنال خروجی بر عمل کنترل اثر مستقیم دارد. اصطلاح حلقه- بسته بر استفاده از عمل فیدبک برای کاهش خطای سیستم دلالت دارد. سیگنال خطای کارانداز که در سیستم کنترل حلقه- بسته می باشد تفاضل بین سیگنال ورودی و سیگنال فیدبک را مشخص می کند که خروجی سیستم را به مقدار مطلوب برساند.
مقایسه سیستم های کنترل حلقه- باز و حلقه- بسته

یکی از محاسن سیستم های کنترل حلقه- بسته این است که پاسخ سیستم به علت استفاده از فیدبک در مقابل اغتشاشات برونی و تغییرات درونی پارامترهای سیستم نسبتاً غیرحساس است. در صورتیکه چنین کاری در مورد سیستم های کنترل حلقه-باز ممکن نیست. از دیدگاه پایداری ساخت سیستم های کنترل حلقه- باز آسانتر است. زیرا در این سیستم ها پایداری مسئله اصلی است و ممکن است به اصطلاح بیش از حد خطا و در نتیجه ایجاد نوساناتی ناخواسته یا افزایش دامنه خروجی منجر شود.

مزایای سیستم حلقه-بسته در مقابل سیستم حلقه-باز
1-دقت بسیار زیاد
2-پاسخ سریع
3-استقلال نسبی از شرایط محیط
اصول طراحی سیستم های کنترل
الف)روش عمومی طراحی

هر سیستم کنترلی باید پایدار باشد و این شرط اساسی است یعنی پاسخ باید بطور معقولی سریع و میرا باشد. سیستم کنترل باید بتواند خطاها را تا صفر یا مقادیر نسبتاً کمی کاهش دهد.
ب)روش اصلی طراحی سیستم های کنترل

روش اصلی طراحی هر سیستم کنترل الزاماً مبتنی بر روشهای آزمون و خطاست. آنچه در عمل با آن مواجه می شویم آن است که دستگاه مشخص موجود است و مهندس کنترل باید بقیه سیستم را به گونه ای طراحی کند تا کل سیستم بتواند مشخصات مفروضی را برآورده سازد.
روش های کنترل (خطی و غیرخطی)
سیستم‌های كنترل خطی و غیر خطی

این طبقه‌بندی براساس روش‌های تجزیه و تحلیل و طراحی استوار است، اگر بخواهیم دقیق صحبت كنیم اصولاً سیستم خطی وجود ندارد، چرا كه تمام سیستم‌های واقعی تا حدودی غیرخطی‌اند سیستم‌های كنترل فیدبك‌ دارخطی، مدل‌هایی آرمانی هستند كه به وسیله تحلیلگر منحصراً به منظور سهولت تحلیل و طراحی ساخته می‌شوند اگر در یك سیستم كنترل اندازه سیگنال‌ها محدود به مرزهایی شوند كه در آن اجزای سیستم،

مشخصه‌های خطی از خود بروز می‌دهند. سیستم اساساً خطی است ولی وقتی كه اندازه سیگنال‌ها از محدوده كار خطی خارج می‌شود، بسته به شدت غیر خطی بودن ممكن است دیگر نتوان سیستم را خطی فرض كرد.

روش کنترل خطی
از معادله ریاضی مدل فرآیند تبدیل لاپلاس می گیریم و توابع وابسته را به دست می آوریم و ریشه های مخرج را مورد توجه قرار می¬دهیم و تعیین پایداری می کنیم.
تئوری کنترل خطی
یک سیستم پایدار است اگر به ازای جمیع ورودی های محدود، خروجی سیستم محدود باقی بماند. ورودی های cos, sin, impuls, puls ورودی های محدود هستند و جهت چک کردن پایداری فرآیند مناسب است. چنانچه به ازای یک ورودی، محدوده ناپایدار باشد، ناپایدار است.

تبدیل لاپلاس
جهت حل معادلات دیفرانسیل پاره ای مثل زمان استفاده می¬شود. تابع تبدیل لاپلاس در بازه صفر تا بینهایت تعریف می شود.
تابع F(s) را تبدیل لاپلاس تابع f(t) می گوئیم.
از تابع های unit impuls, puls معمولاً در آنالیز سیستم های کنترل استفاده می شود.

سیستم كنترل پیش خور
گاهی اوقات این تاخیر خیلی تاثیرگذار نیست ولی در بعضی مواقع بسیار مهم می باشد برای این سیستم ها به سراغ كنترل پیشخور feed forward می¬رویم. در این نوع كنترل بایستی نوع اغتشاش و مدل دقیق فرآیند شناخته شود. در این روش پیش از ایجاد اغتشاش سیستم اقدام به نابودی آن میکند. در نتیجه خروجی ها تقریبا ثابت می مانند.

معایب این روش عبارت است از :
1) نیاز به سنسورهای اندازه گیری به تعداد اغتشاش های موجود است.
2) از نظر اقتصادی به صرفه نیست
3) طراحی این سیستم ها مشکل می باشد ( نیاز به مدل دقیق فرآیند است )
و مزایای آن:
چنانچه سیستم به صورت مدار باز پایدار باشد استفاده از این حلقه آن را ناپایدار نمی كند .
در صنعت اغلب از كنترل feed back استفاده می¬شود ولی در بعضی مواقع چندین اغتشاش را از طریق سیستم feed forward و برخی از طریق feed back كنترل می¬گردند که به این روش، روش ترکیبی می¬گویند. در ادامه برخی اصطلاحات رایج در کنترل آورده شده است.

سیستم کنترل پس خور
در این روش از طریق اندازه گیری خروجی و مقایسه آن با یک مقدار مقرر اقدام به تغییر در ورودی فرآیند می شود.
مزیت استفاده از سیستم كنترل پس خورعبارتند از:
1)سادگی طراحی و عدم نیاز به آگاهی از نوع فرآیند (نقطه رسیدن به خروجی به مقدار مقرر كافی است.)
2)پایین بودن هزینه سرمایه گذاری.

و معایب این روش:
1)احتمال ناپایداری وجود دارد ( هنگامیكه تغییر محدود درورودی منجر به تغییر پایدار خروجی نگردد.) هنگامی كه پارامتر های كنترل به خوبی تعریف نگردند باعث می گردد حلقه ای كه به صورت دینامیكی پایدار است ناپایدار گردد.

2)هنگامیكه اغتشاش در فرآیند پخش شد سپس نسبت به تغییر ورودی تصمیم گرفته می شود که این نامطلوب است .
سیستم‌های كنترل فیدبك دار را می‌توان، بسته به نوع هدف مورد نظر به طرق مختلفی طبقه‌بندی كرد مثلاً بر حسب روش تحلیل و طراحی، سیستم‌های كنترل بر خطی و غیر خطی و تغییر پذیر با زمان و تغییر ناپذیر با زمان تقسیم می‌شوند.
بر حسب انواع سیگنال‌هایی كه در سیستم یافت می‌شوند غالباً از سیستم‌های داده پیوسته و داده گسسته یا سیستم‌های مدوله شده و مدوله نشده، نام برده می‌شود. به همین ترتیب بر حسب نوع اجزای سیستم به توصیف‌هایی از قبیل سیستم‌های كنترل الكترومكانیكی، سیستم‌های كنترل هیدرولیكی- سیستم‌های بادی، و سیتم‌های كنترل زیستی بر می‌خوریم، سیستم‌های كنترل اغلب برحسب هدف اصلی سیستم طبقه‌بندی می‌شوند. یك سیستم كنترل وضعیت و یك سیستم كنترل سرعت متغیرهای خروجی را به همان ترتیبی كه نام آن ها نشان می‌دهد كنترل می‌كند. به طور كلی راه‌های متعدد دیگری نیز برای مشخص كردن سیستم‌های كنترل برحسب برخی از ویژگی‌های خاص سیستم وجود دارد . از نظر ما این مساله مهمی است كه قبل از پرداختن به تجربه و تحلیل و طراحی، سیستم‌ها، با فراگرفتن برخی از روش‌های محصول‌تر و بهینه تر طبقه‌بندی سیستم‌های كنترل دید مناسبی به دست آوریم.

اجزای اصلی حلقه کنترل پس خور (Feed back)
سه جزء اساسی هر سیستم کنترل پس خور، اندازه گیر (و ترانسمیتر) ، کنترلر و المان نهایی (شیر کنترل) می باشد. در ادامه هر کدام از این اجزا بررسی شده اند.

ابزار اندازه گیری((Measure ment elemen
اولین قدم برای کنترل یک فرآیند شناخت و درک دینامیک و رفتارهای آن فرآیند می باشد. بعد از شناخت فرآیند می بایست کمیت تحت کنترل را اندازه گیری نمائیم. به عبارت دیگر برای کنترل یک کمیت باید در هر لحظه اطلاعات دقیقی از آن داشته باشیم، یعنی باید کمیت تحت کنترل را همواره اندازه گیری نمائیم.

در صنعت از اندازه گیرها معمولاً با نام های دیگری نیز یاد می شود مانند سنسورها (Sensors)، ترانسمیترها (Transmiters) و ترانسدیوسرها (transducers) هر چند هر یک از اسامی فوق نام وسیله یا عنصری مستقل با طرز کاری به خصوص می¬باشد اما یک اندازه گیر گاهی اوقات می تواند شامل هر سه عنصر یاد شده باشد.

سنسور
عنصری است که به کمیت خاصی حساس می باشد و یا در برابر آن کمیت خاص از خود عکس-العمل نشان می دهد. مثلاً ترموکوپل یک سنسور دما است چراکه با تغییرات دما، خروجی آن تغییر می کند.
ترانسدیوسر
عنصری است که یک نوع انرژی را به نوعی دیگر تبدیل می کند.

ترانسمیتر
اکثر وسایل و تجهیزاتی که برای کنترل یک فرآیند بکار برده می¬شوند، معمولاً در اتاق فرمان و در فاصله دور از فرآیند نصب می شوند. از طرفی عنصر اندازه گیر معمولاً روی فرآیند و یا در فاصله ای نزدیک به آن نصب می گردد. بنابراین سیگنال ناشی از کمیت اندازه گیری شده می¬بایستی به گونه ای مطمئن به اتاق فرمان ارسال گردد. این کار توسط ترانسمیتر انجام می شود.

خواص و ویژگیهای اندازه گیری
یک اندازه گیر خوب می بایستی دارای ویژگیها و خواص زیر باشد:
1-حوزه اندازه گیری (Range)

محدوده ای از دامنه تغییرات کمیت مورد اندازه گیری است که عنصر اندازه گیر قادر به اندازه گیری آن می باشد، بنابراین همواره باید اندازه¬گیری را انتخاب نمود که حوزه اندازه گیری آن دامنه تغییرات احتمالی کمیت مورد کنترل را تحت پوشش قرار دهد.
2-صفر اندازه گیری (Zero)
معمولاً نقطه مشخصی را در حوزه اندازه گیری به عنوان نقطه صفر در نظر می گیریم. توجه نمائید که در نقطه صفر خروجی اندازه گیر لزوماً صفر نمی باشد و ممکن است دارای مقدار باشد. در عمل بهتر است اندازه گیر را به گونه ای تنظیم کنیم که در نقطه صفر، خروجی آن نیز صفر باشد.

3-انحراف صفر (Zero Drift)
همانطور که در بند قبل گفتیم معمولاً اندازه گیر را به گونه ای تنظیم می کنند که خروجی آن در نقطه صفر مساوی صفر باشد. اما متأسفانه ممکن است اندازه خروجی در نقطه صفر با گذشت زمان تغییر کند. این پدیده را انحراف صفر گوئیم. انحراف از صفر را به دو دسته سطحی (Short term) و ذاتی (Long term) تقسیم بندی می کنیم.

4-حساسیت (Sensitivity)
حساسیت یک اندازه گیر عبارتست از نسبت تغییرات خروجی اندازه¬گیر به واحد تغییرات در کمیت مورد اندازه گیری، به بیان دیگر حساسیت شیب مشخصه عنصر اندازه گیری می باشد.
5-حد تفکیک (Resolution)
حد تفکیک عبارت است از کوچکترین اندازه تغییرات کمیت موردنظر که می تواند توسط عنصر اندازه گیری، اندازه گیری شود.
6-پاسخ دهی (Response)
یک اندازه گیر خوب باید کمیت مورد اندازه گیری را به سرعت اندازه¬گیری نماید اما در عمل اندازه گیرها دارای ثابت زمانی و بعضاً تأخیر خالص می¬باشند.
در سیستم کنترل پس خور ابتدا بایستی خروجی فرآیند اندازه گرفته شود، برای این منظور از سنسورهای اندازه گیری استفاده می شود متغیر هایی که در صنعت اغلب اندازه گیری می شوند، فشار، دما، غلظت، سطح و دبی می باشند. خروجی sensor یک سیگنا ل الكتریكی است.
شیر های کنترل
شیرها معروفترین عناصر نهایی می باشند و از آنها برای کنترل جریان سیال استفاده می¬کنیم.

مشخصه شیر
با باز و بسته کردن یک شیر می توان جریان سیال عبوری از آن را زیاد و کم کرد. مشخصه شیر رابطه جریان سیال از میان شیر با میزان بازشدگی آن را نشان می دهد. یک شیر را می توان یک مقاومت متغیر تصور نمود که با تغییر مقاومت، جریان عبوری از آن تغییر می کند. در مورد شیرها نیز چنین است و میزان فلو به ازای یک بازشدگی مشخص به فشار دو طرف شیر بستگی دارد. بنابراین مشخصه یک شیر معمولاً بر اساس درصد جریان از میان شیر بر حسب درصد بازشدگی آن تحت یک فشار مشخص، بیان می¬گردد.

یک شیر در واقع دارای دو نوع مشخصه می باشد. یک مشخصه هنگامی که اختلاف فشار در دو طرف آن ثابت باشد که به آن مشخصه ذاتی شیر می گوئیم و مشخصه دیگر هنگامی است که شیر در یک مدار واقعی نصب می گردد و معمولاً فشار دو طرف آن با میزان بازشدگی شیر تغییر میکند. این مشخصه را مشخصه نصب شده می گوئیم.

طراحی شیرها
1- دبی طراحی حدوداً .51 تا 2 برابر دبی در حالت s.s در نظر گرفته می‌شود.
2- در محاسبات اولیه افت فشار شیر را حدود psi5 در نظر می‌گیریم. (برای حالتی که شیر کاملاً باز است).

=20psig بخار آب اشباع

چون در محدوده Subcritical هستیم و ما over design داریم در Sizing شیر و خطا مشکل ندارد.

به ازای هر psi، ظرفیت شیر 450 gpm آب می‌باشد.

معادلات حاصل می‌شود

ما به ازای 100% شیر باز ظرفیت را محاسبه کردیم پس ظرفیت ماکزیمم است.
می‌خواهیم ببینیم رابطه میان ظرفیت شیر و میزان باز بودن شیر خطی و یا غیرخطی است. تا رفتار سیگنال کنترلی را تشخیص دهیم. اکثر شیرها رفتار خطی دارند .
1) Quiek opening
Vp سیگنالی است که از Controller می‌آید و ظرفیت شیردر نهایت دبی را می‌دهد.( دبی را با Vp مربوط می‌کنیم). تا یک محدوده خاصی فرمان کنترلر تأثیر دارد در یک range کوچک از نقاط کاری ما تغییر و بیشترین ظرفیت را داریم و بیشتر باز بودن شیر بدون تأثیرات ، این حالت برای شیرهای on/off داریم (سینولیندشیر) در موارد Continues مناسب نیست.

2) linear
از تمام range سیگنال کنترل استفاده می‌کنیم و رفتار خطی است و مشکلی در بهره شیر نیز نداریم. (مناسب و ایده‌آل است)
3) Equal percentage
به ازایی های مختلف نمودار فرق می‌کند و تقریباً تمام محدوده را در بر دارد و به دلیل ساخت راحت و ارزان و پوشش دهی کامل محدوده سیگنال کنترلی بیشترین کاربرد دارد. (در محدوده باز بودن 50% مشابه linear است ولی در محدوده 005Cv و 095Cv را در محدوده کنترل در نظر نمی‌گیریم تا رفتار نزدیک به صفر نداشته باشد.

Positition را معمولاً بصورت 0<Vp <1 Fraction می‌گیریم.
Linear: Cv=Vp.Cv,max Cv100%
Equal: Cv=Cv,max ×
= 25 or 50 or 100
ورودی شیر کنترلها سیگنال
کنترل پذیری شیر (Rangeability)
نسبت ماکزیمم فلوی قابل کنترل به مینیمم فلوی قابل کنترل در یک شیر را کنترل¬پذیری شیر گویند. کنترل¬پذیری شیرها تحت تأثیر عوال مختلفی می باشد که شامل شکل پوسته شیر، سهولت نصب و همچنین سهولت تعمیر و تعویض آن از مواردی مهمی هستند که باید مورد توجه قرار گیرند. از آنجائیکه رفتار شیر در حالت نصب شده از اهمیت بیشتری برخوردار می باشد در عمل کنترل¬پذیری آن را نیز به صورت نصب شده بیان می کنند. در این حال رابطه¬ای به صورت زیر به دست می¬آید.

در این رابطه qmax حداکثر فلو از میان شیر و Pmax اختلاف فشار در این حالت است و qmin حداقل فلو از میان شیر و Pmin اختلاف فشار مربوطه می باشد.

تثبیت کننده شیر (valve positioner)
پلاک شیر توسط محرک در وضعیتی که کنترل کننده تعیین می کند قرار می گیرد با این وجود ممکن است نویزها و عوامل خارجی دیگر موجب تغییر وضعیت شیر از مقدار مطلوب گردند. یکی از این عوامل نیروهایی هستند که توسط سیال تحت کنترل بر پلاک شیر وارد می گردند.
تثبیت¬کننده وضعیت (positioner) در واقع یک فیدبک محلی است که در محل اتصال محرک به شیر بر قرار می¬گردد.

انواع positioner
1) پوزیشنر الکتروپنوماتیکی
در پوزیشنر الکتروپنوماتیکی، فرمان کنترل کننده به صورت جریان الکتریکی است که موجب ایجاد نیروی مغناطیسی می شود. در اثر این نیرو، تیغه به سمت بالا حرکت می کند و فشار پشتی افزایش می¬یابد. افزایش فشار به دیافراگم اعمال و موجب حرکت آن به پایین می گردد.

2) پوزیشنر الکتروهیدرولیکی
برای باز و بسته کردن شیرهای بسیار سنگین و یا شیرهایی که به ندرت باز و بسته می¬شوند و احتمال زنگ¬زدگی یا گیر کردن در آنها وجود دارد و یا زمانی که جهت تثبیت وضعیت یک شیر به اعمال نیروهای بزرگی نیاز باشد از محرک های پوزیشندار الکتروهیدرولیکی استفاده می¬شود.

کنترل کننده ها
کنترل کننده ها را از دو نظر می توان دسته بندی نمود:
الف)از نظر نیرو یا انرژی محرکه
ب)از نظر قانون کنترل یا عملیاتی که بر روی سیگنال خطا انجام می¬دهند.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

تحقیق در مورد فیزیک هسته ای و بمب اتم

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 تحقیق در مورد فیزیک هسته ای و بمب اتم دارای 23 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد فیزیک هسته ای و بمب اتم  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقیق در مورد فیزیک هسته ای و بمب اتم،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد فیزیک هسته ای و بمب اتم :

فیزیک هسته ای و بمب اتم

مقدمه:
در این تحقیق موضوع بمب اتم ارائه شده است. بمب اتمی كه در جهان شاهد هستیم كه در جهان امروز جان هزاران انسان را می گیرد . برای هیچكدام از ما نام (( هیرو شیما )) تازگی ندارد ، هیروشیمایی كه بوسیله ی بمب اتم زیر و رو شد ، پس در این تحقیق به بررسی بمب اتمی می پردازیم تا بدانیم چیزی كه جان هزاران انسان را به راحتی می گیرد چگونه تهیه و از آن استفاده می شود .

هدف از این تحقیق چگونگی استفاده و تهیه بمب اتم است . امروزه اگر كشوری بخواهد
پیشرفت كند باید پژوهش كند و چیزهایی جدیدی بسازد .
اگر بخواهد پژوهش كند باید به آزمایشگاه برود و اگر بخواهد در آزمایشگاه كار كند، احتیاج به تیم علمی دارد و در یك تیم علمی نیز همیشه متخصصان شاخه های مختلف فیزیك حضور دارند چون دارند چون هر كاری كه بخواهم انجام بدهیم باید بنیان فیزیكی داشته باشد.

دكتر پروین در ادامه می گوید: برای مثال اگر بخواهیم یك دستگاه الكتریكی بسازیم اول باید بدانیم چه قوانینی فیزیكی بر آن حاكم است و بعد از شناخت آن قوانین، می توان دستگاه مورد نظر را با استفاده از فن و هنر ساخت:
در این تحقیق كه به درخواست سر كار خانم یزدان پناه ارائه شده است. ابتدا در مورد فیزیك و فیزیك هسته ای مطالبی عنوان می شود و بعد از این مطالب به بررسی بمب اتم می پردازیم.
فصل اول :فیزیك

تعریف فیزیك
در معرفی علم فیزیك دكتر پروین استاد فیزیك دانشگاه امیر كبیر می گوید : (( فیزیك علم زندگی و اصلا علم حیات است )) .و یا دكتر منیژه رهبر استاد فیزیك دانشگاه تهران معتقد است هر چیزی كه در اطراف خویش می بینیم به فیزیك ربط پیدا می كند . همچنین پاسخ به بسیاری از سؤالهایی را كه همیشه ذهن بشر به آن مشغول بوده است به وسیله علم فیزیك می توان داد . مثل اینكه دنیا چگونه بوجود آمده است ؟ از چه تشكیل شده و كوچكترین جزء آن چیست ؟
در كل می توان گفت كه جهان در بزرگترین مقیاس تا ریزترین مقیاس در ارتباط با علم فیزیك می باشد .
یكی دیگر از استادان دانشگاه فیزیك نیز فیزیك را دانش كشف و استفاده علمی از قوانین و روابط حاكم بر پدیده های طبیعی می نامد كه مبنای این دانش بر تجربه و آزمایش استوار است .
تعریف فیزیك هسته ای :
دكتر رهبر در معرفی فیزیك هسته ای می گوید: (( در فیزیك هسته ای ، خود هسته ، مورد مطالعه قرار می گیرد . یعنی متخصصان و دانشمندان بررسی می كنند كه هسته از چه تشكیل شده و چه نیروهایی بین اجز

ای هسته حكمفرما است و در نتیجه واكنش های انجام شده ، چقدر انرژی آزاد می گردد ؟))
دكتر دویلو نیز در معرفی این گرایش می گوید : (( انرژی هسته ای و رادیوایزوتوپ ها مسائلی هستند كه در فیزیك هسته ای مورد بررسی قرار می گیرد )).

فصل دوم :تاریخچه بمب اتم
قبه دود یك بمب اتمی
هانری بكرل نخستین كسی بود كه متوجه پرتودهی عجیب سنگ معدن اورانیوم گردید پس از آن در سال 1909 میلادی ارنست رادر فورد هسته اتم را كشف كرد . وی همچنین نشان داد كه پرتوهای رادیو اكتیو در میدان مغناطیسی به سه دسته تقسیم می شود ( پرتوهای آلفا و بتا و گاما ) بعدها دانشمندان دریافتند كه منشأ این پرتوها درون هسته اتم اورانیوم می باشد .

در سال 1938 با انجام آزمایشاتی توسط دو دانشمند آلمانی به نام های اتوهان و فریتس شتراسمن فیزیك هسته ای پای به مرحله ای تازه نهاد . این فیزیكدانان با بمباران هسته اتم اورانیوم بوسیله نوترونها به عناصر رادیواكتیوی دست یافتند كه جرم اتمی كوچكتر نسبت به اورانیوم داشت و او برای توصیف علت ایجاد این عناصر لیزه میتنرواتوفریش پدیده شكافت هسته را در اورانیوم توضیح دادند و در اینجا بود كه ناقوس شوم اختراع بمب اتمی به صدا درآمد .
u235+n->fission+2 or 3 n + 200 mev

زیرا همانطور كه در شكل فوق می بینید هر فروپاشی هسته اورانیوم می توانست تا 200 مگاولت انرژی آزاد كند و بدیهی بود اگر هسته های بیشتری فروپاشیده می شد انرژی فراوانی حاصل می گردید .
بعدها فیزیكدانان دیگری نیز در این محدوده به تحقیق می پرداختند یكی از آنان انریكو فرمی بود (1954-1901)كه به خاطر تحقیقاتش در سال 1938 موفق به دریافت جایزه نوبل گردید .
در سال 1939 یعنی قبل از شروع جنگ جهانی دوم در بین فیزیكدانان این بیم وجود داشت كه آلمانیها به كمك فیزیكدان نابغه ای مانند هایزنبرگ و دستیارانش بتوانند با استفاده از دانش شكافت هسته ای ، بمب اتمی بسازند . به همین دلیل از آلبرت انیشتین خواستند كه نامه ای به فرانكلین روزولت رئیس جمهور وقت آمریكا بنویسد . در آن نامه تاریخی از امكان ساخت بمب اتمی صحبت شد كه هرگز هایزنبرگ آن را نساخت .

چنین شد كه دولتمردان آمریكا برای پیشدستی بر آلمان پروژه مانهتن را به راه انداختند و از آنریكو فرمی دعوت به عمل آوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمی را فراهم سازد سه سال بعد در دوم دسامبر 1942 در ساعت 3 بعدازظهر نخستین راكتور اتمی دنیا در دانشگاه شیكاگو آمریكا ساخته شد .

سپس در 16 ژونیه 1945 نخستین آزمایش بمب اتمی در صحرای الاموگرودونیو مكزیكو انجام شد .
سه هفته بعد هیروشیما در ساعت 8:15 صبح در تاریخ 6 آگوست 1945 بوسیله بمب اورانیمی بمباران گردید و ناكازاكی در 9 آگوست سال 1945 در ساعت 11:15 بوسیله بمب پلوتونیمی بمباران شدند كه طی آن بمبارانها صدها هزارنفر فورا جان باختند .
انزیكو فرمی و همكارانش در شیكاگو پس از ساخت نخستین راكتور هسته ای جهان به امید آنكه از راكتور هسته ای تنها در اهداف صلح آمیز استفاده شود و دنیا عاری از سلاحهای اتمی گردد.
لیزه میتنر ( مادر انرژی اتمی )

لیزه در سال 1878 در یك خانواده هشت نفری بدنیا آمد وی سومین فرزند خانواده بود . با وجود تمامی مشكلاتی كه بر سر راه وی به خاطر زن بودنش بود در سال 1901 وارد دانشگاه وین شد و تحت نظارت بولتز من كه یكی از فیزیكدانان بنام دنیا بود فیزیك را آموخت .

لیزه توانست در سال 1907 به درجه دكتر نایل گردد و سپس راهی برلین گردید تا در دانشگاهی كه ماكس پلانك ریاست بخش فیزیك آن را به عهده داشت به مطالعه و تحقیق بپردازد بیشتر كارهای تحقیقاتی وی در همین دانشگاه بود وی هیچگونه علاقه ای به سیاست نداشت ولی به علت دخالتهای روز افزون ارتش نازی مجبور به ترك برلین گردید و در سال 1938 به یك انستیتو در استكهلم رفت .

لیزه میتنر به همراه همكارش اتو فریش اولین كسانی بودند كه شكافت هسته را توضیح دادند . آنان در سال 1939 در مجله طبیعت مقاله معروف خود را در مورد شكافت هسته ای دادند و بدین ترتیب راه برای استفاده از انرژی گشودند به همین دلیل پس از جنگ جهانی دوم به میتنر لقب مادر بمب اتمی داده شد ولی چون وی نمی خواست از كشفش به عنوان بمبی هولناك استفاده گردد بهتر است به لیزه لقب مادر انرژی اتمی داده شود.

فصل سوم : بمب هسته ای چگونه كار می كند ؟
مقدمه :
شما احتمالا در كتابهای تاریخ خوانده اید كه بمب هسته ای در جنگ جهانی دوم توسط آمریكا علیه ژاپن بكار رفت و ممكن است فیلم هایی را دیده باشید كه در آنها
بمب های هسته ای منفجر می شوند . در حالی كه در اخبار می شنوید ، برخی كشورها راجع به خلع سلاح اتمی با یكدیگر گفتگو می كنند ، كشورهایی مثل هند و پاكستان سلاح های اتمی خود را توسعه می دهند .

ما دیده ایم كه این وسایل چه نیروی مخرب خارق العاده ای دارند ولی آنها واقعا چگونه كار می كنند ؟در این بخش خواهید آموخت كه بمب هسته ای چگونه تولید می شود و پس از یك انفجار هسته ای چه اتفاقی می افتد ؟

انرژی هسته ای به دو روش تولید می شود :
1_ شكافت هسته ای : در این روش هسته یك اتم توسط یك نوترون به دو بخش كوچكتر تقسیم می شود . در این روش غالبا از عنصر اورانیوم استفاده می شود .
2_ گداخت هسته ای : در این روش كه در سطح خورشید هم اجرا می شود معمولا هیدروژن ها با برخورد به یكدیگر تبدیل به هلیوم می شوند و در این تبدیل انرژی بسیار زیادی به صورت نور و گرما تولید می شود .

در شكل فوق نمونه ای از شكافت هسته اتم اورانیوم نمایش داده شده است :
و در شكل فوق گداخت هسته ای اتم های هیدروژن و تبدیل انها به هلیوم 3 و الكترون ازاد نمایش داده شده است :
طراحی بمب های هسته ای :
برای تولید بمب هسته ای به یك سوخت شكافت پذیر یا گداخت پذیر یك وسیله راه انداز و روشی كه اجازه دهد تا قبل از اینكه بمب خاموش شود كل سوخت شكافته یا گداخته شود نیاز است .
بمب های اولیه با روش شكافت هسته ای و بمب های قویتر بعدی با روش گداخت هسته ای تولید شدند . ما در این بخش دو نمونه از بمب های ساخته شده را بررسی می كنیم :

بمب شكافت هسته ای :
1_ بمب هسته ای ( پسر كوچك ) كه روی شهر هیروشیما و در سال 1945 منفجر شد .
2_ بمب هسته ای ( مردچاق) كه روی شهر ناكازاكی و در سال 1945 منفجر شد .
بمب گداخت هسته ای :1_ بمب گداخت هسته ای كه در ایسلند به صورت ازمایشی در سال 1352 منفجر شد .
بمب های شكافت هسته ای :
بمب های شكافت هسته ای از یك عنصر شبیه اورانیوم 235 برای انفجار هسته ای استفاده می كنند . این عنصر از معدود عناصری است كه جهت ایجاد انرژی بمب

هسته ای استفاده می شود . این عنصر خاصیت جالبی دارد : هرگاه یك نوترون ازاد با هسته این عنصر برخورد كند هسته به سرعت نوترون را جذب می كند و اتم به سرعت متلاشی می شود . نوترون های آزاد شده از متلاشی شدن اتم هسته های دیگر را متلاشی می كنند .
زمان برخورد و متلاشی شدن این هسته ها بسیار كوتاه است ( كمتر از میلیاردم ثانیه! ) هنگامی كه یك هسته متلاشی می شود مقدار زیادی گرما و تشعشع گاما ازاد می كند .

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله ارائه راهكارهایی برای صرفه جویی در مصرف انرژی

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله ارائه راهكارهایی برای صرفه جویی در مصرف انرژی دارای 23 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله ارائه راهكارهایی برای صرفه جویی در مصرف انرژی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله ارائه راهكارهایی برای صرفه جویی در مصرف انرژی،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله ارائه راهكارهایی برای صرفه جویی در مصرف انرژی :

ارائه راهكارهایی برای صرفه جویی در مصرف انرژی

چكیده
با توجه به افزایش مصرف انرژی، محدود بودن منابع طبیعی، حركت در راستای طرح توسعه پایدار و حفظ محیط زیست بایستی تا حد امكان از هدر رفتن و تلف شدن انرژی جلوگیری شود. در این تحقیق كارهایی كه بایستی در این زمینه انجام بگیرد مورد بررسی قرار گرفته و نمونه‌هایی از كارهایی كه می‌توان انجام داد به تفضیل ارائه شده‌اند. از جمله كارهای علمی و كاربردی می‌توان به موارد زیر اشاره كرد: 1- استفاده از تكنولوژیهای جدید و مواد اولیه بهتر و سازگار با محیط زیست. 2- استفاده بهینه از مواد و بازیابی آنها در صنایع مختلف. 3- بهینه‌سازی واحدهای صنعتی و تولیدی. 4- بالا نگهداشتن قیمت انرژی. 5- یافتن كاربردهای جدید برای موادی كه به وفور یافت می‌شوند و فعلاً كم مصرف هستند. 6- استفاده از انرژیهای نو و تجدیدپذیر. 7- آموزش مصرف انرژی به افراد از طریق رسانه‌های ارتباط جمعی. 8- توسعه فرهنگ عامه مردم در جهت مصرف كمتر و بهینه از انرژی.
كلمات كلیدی: صرفه‌جویی، مصرف انرژی، راهكارها، جدید، بهینه سازی، بالا بردن فرهنگ عامه.

مقدمه
كشور پهناور ایران دارای منابع و ذخایر بزرگ انرژی است. در حال حاضر تعداد 85 میدان نفتی كشف شده در كشور وجود دارد. از لحاظ ذخایر گازی، ایران دومین مقام را در جهان دارد. ذخایر گازی باقیمانده در ایران در حدود 2616 تریلیون متر مكعب می‌باشد. منابع دیگر انرژی مثل ذغال سنگ و … نیز در كشور وجود دارد ]1[. با توجه به افزایش مصرف انرژی، محدود بودن منابع طبیعی، حركت در راستای طرح توسعه پایدار و حفظ محیط زیست بایستی تا حدامكان از حدر رفتن و تلف شدن انرژی جلوگیری شود. برای این منظور بایستی در زمینه استفاده بهینه از منابع انرژی در كشور قدمهایی برداشته شود.

واژه بهینه‌سازی ترجمه كلمه optimization است كه در ریاضیات مفهوم خاص خود را دارد و در كشور ما نیز در زمینه های مختلف از جمله انرژی مورد استفاده قرار گرفته ‌است. بهینه‌سازی مصرف انرژی برای یك فرایند می‌تواند به صورت موضعی (Local) و یا بصورت جامع (Global) برای یك سیستم كه متشكل از چندین فرایند است، انجام شود. بر اساس تئوری بهینه‌سازی، نتیجه بهینه‌سازی برای چندین فرایند به صورت جداگانه الزاما برابر با نتیجه بهینه‌سازی به صورت جامع نیست و بنابر تعریف، بهینه‌سازی به صورت جامع می‌تواند در برگیرنده تركیبی از دو فرایند و یا چندین فرایند باشد. اعمال بهینه‌سازی بصورت جامع نیاز به درك صحیح دینامیك انرژی ‌بری تجهیزات هر یك از فرایندها دارد و به مراتب پیچیده‌تر از به كارگیری روش بهینه سازی موضعی می‌باشد. روشهای كنترل كه بر اساس دینامیك انرژی بری و نظارت بر تمامی فرایندها كار می‌كنند و یا تكنولوژیPinch كه مبتنی بر اصل كاهش مصرف انرژی از طریق تركیب فرایندها و یا Process integration است، از جمله روشهای بهینه سازی به صورت جامع هستند ]2[.

به غیر از تقسیم‌بندی روشهای بهینه‌سازی به موضعی و جامع، تقسیم‌بندی دیگری نیز وجود دارد كه بر اساس هزینه های لازم برای انجام بهینه‌سازی می‌باشد و عبارتند از روشهای با هزینه پایین یا بدون هزینه، روشهای با هزینه متوسط و روشهای با هزینه بالا. از روشهای بدون هزینه می توان به موارد زیر اشاره كرد: انتخاب سوخت و یا حامل انرژی بهتر، تنظیم ساعات كاری، تنظیم نورپردازی، تنظیم دمای سیستم آبگرم، تنظیم فشار در سیستمهای هوای فشرده و … ]2[.

در این تحقیق كارهایی كه می‌تواند در زمینه كاهش مصرف انرژی مفید واقع شود در چند گروه دسته‌بندی شده و در هر مورد مثالهایی كه از روشهای گفته‌ شده استفاده كرده‌اند و نتیجه مطلوب گرفته‌اند بیان شده ‌است.

پیشنهادات برای كاهش مصرف انرژی
كارهایی كه می‌توان برای كاهش مصرف انرژی پیشنهاد داد به شرح زیر می‌باشند.
1- استفاده از تكنولوژیهای جدید و مواد اولیه بهتر و سازگار با محیط زیست
یكی از مواردی كه باعث كاهش مصرف انرژی می شود استفاده از تكنولوژیهای جدید و مواد اولیه با كیفیت بالا می‌باشد. اكثر واحدهایی كه در كشور وجود دارند قدیمی بوده و نشتیهای زیادی در قسمتهای مختلف آنها وجود دارد یا راندمان آنها پایین است و بعضی وقتها كیفیت محصولات تولیدی قابل قیاس با مشابه‌های خارجی نیست. لذا بهتر است در مورد صنایع موجود در كشور بررسیهای علمی و دقیق‌تر انجام گیرد تا واحدهایی كه انرژی بالایی مصرف می‌كنند شناسایی شوند و در راه تغییر فرایند و كارهای دیگر اقدام شود. از جمله كارهایی كه در كشورهای مختلف در این زمینه انجام شده‌است می‌توان به موارد زیر اشاره كرد:

1-1- استفاده از MDEA (متیل دی اتانل آمین) در صنایع پالایش گاز و شیرین‌سازی آن: در صورت استفاده از این ماده، ظرفیت واحد بالا، انرژی مورد نیاز كم و در نتیجه كاهش سرمایه‌گذاری را باعث می‌شود. این آمینها می‌توانند تا غلظتهای بالای 50% مورد استفاد قرار گیرند ولی آمینهای خیلی خورنده مثل MEA و DEA حداكثر تا غلظتهای به ترتیب 15 و 30% می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. آمینهای بر پایه MDEA در غلظتهای بالا فعالیت بیشتری برای حذف گازهای اسیدی دارند. بنابراین هر گالن از محلول حجم بالایی از گاز را تصفیه خواهد كرد.

همچنین اپراتورها می‌توانند جریان برگشتی را كم كنند و در نتیجه توان كمتری برای كار پمپها لازم است. همچنین در ریبویلر به خاطر اینكه انرژی كمتری برای شكستن پیوند بین آمین و گاز اسیدی لازم است، انرژی كمتر مصرف می شود. انتخاب پذیری بالای MDEA باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود و نیز به علت خاصیت خورندگی كم آن، طول عمر تجهیزات افزایش می‌یابد و هزینه‌های نگهداری نیز كمتر می شود. برای مثال واحدی را در نظر بگیرید كه از حلال MDEA برای تصفیه MM scfd 60 گاز طبیعی و حذف سولفید هیدروژن تا كمتر از ppm 4 استفاده می‌كند. در این حالت 9 میلیون Btu بر ساعت انرژی مصرف می شود. اگر از DEA استفاده شود برای تصفیه MM scfd 45 مقدار انرژی مصرفی 16 میلیون Btu بر ساعت خواهد بود. مشاهده می شود كه در استفاده از MDEA، 33% گاز بیشتر با 56% انرژی كمتر تصفیه می‌شود و در صورت تبدیل واحد از DEA به MDEA، ظرفیت واحد از 75 به 90 افزایش می‌یابد ]3[. خوشبختانه در پالایشگاه گاز در عسلویه نیز از این ماده استفاده می‌شود.

1-2- استفاده از لامپهای گوگردی: كه در محیطهای شهری و هم صنعتی كاربرد خوبی دارند و از لامپهای فلورسنت روشنایی بیشتر و بازده بیشتری دارند. از جمله ایرادهای این محصولات، سمی بودن تركیبات گوگرد در اثر شكستن و آلوده كردن محیط زیست است. بنابراین آنها در یك محفظه شیشه‌ای محكم تعبیه شده‌اند ]4[.

1-3- استفاه از شیشه‌های دوجداره، پنجره‌های PVC و عایق كردن درز پنجره‌ها: عامل اتلاف گرما و سرما در منازل در زمستان و تابستان پنجره‌ها هستند كه محل تعبیه، تعداد و نوع آن مهم است. در این زمینه مدل‌سازیهای كامپیوتری و شبیه‌سازیهایی انجام شده‌است. جدیدترین این تحقیقات، تكنولوژی DOE-2.1E است كه مفیدترین شبیه‌سازی بوده است.

در این زمینه همچنین می‌توان به موارد زیر اشاره كرد.
استفاده از میكرو ویو برای گرم كردن مواد شیمیایی كه علاوه بر كاهش مصرف انرژی، سازگار با محیط زیست نیز می‌باشد ]5[.
تولید اتیلن گلیكول و پروپیلن گلیكول به روشی كه حداقل انرژی را مصرف می كند. با استفاده از این روش 32 تریلیون بی‌تی‌یو انرژی صرفه‌جویی می‌شود ]6[.

2- استفاده بهینه از مواد و بازیابی آنها در صنایع مختلف
در بیشتر صنایع كشور به خاطر ناقص انجام گرفتن واكنشها، قدیمی بودن دستگاهها، تكنولوژیهای قدیمی و تخصصی نبودن مسئولیتها مواد با ارزش زیادی در پسابهای واحدها وارد شده و دور ریخته می‌شوند. در این زمینه هم می‌توان با انجام تحقیقات لازم اقدام به بازیابی این مواد كرد. از كارهای انجام گرفته در این زمینه می‌توان به موارد زیر اشاره كرد:

2-1- بازیابی فلزات با ارزش از كاتالیزورهای مستعمل: سالیانه مقدار زیادی از كاتالیزورهای مورد استفاده در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی‌ها به صورت مستعمل انبار می‌شوند كه دارای فلزات با ارزشی همچون پلاتین، كبالت، مولیبدن و … می‌باشند. این فلزات قابل بازیابی بوده و بازیافت آنها از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه است و با احداث واحدی می‌توان این كار را انجام داد. در كشورهای مختلف شركتهایی وجود دارند كه به این كار مشغول هستند ]7[.

2-2- بازیابی و استفاده مجدد متانول مصرفی: سالانه حدود 198 میلیون كیلوگرم متانول سمی در آمریكا تولید می شود. برای مثال در واحد خالص‌سازی پروكسید هیدروژن FMC توانسته‌اند با استفاده از روش تقطیر بخار تا 90% متانول را از پساب بازیابی كنند. استفاده از این روش باعث كاهش تولید پسابهای حاوی متانول در حدود 2/2 میلیون پوند بر سال با كاهش مصرف انرژی در حدود 2/19 بیلیون Btu بر سال شده‌ است. بعلاوه این سیستم باعث شده است تا شركت FMC در هزینه عملیاتی سالیانه‌اش 5/1 میلیون دلار صرفه‌جویی كند. شواهد نشان می دهد كه در جاهای دیگر نیز می خواهند از این تكنولوژی استفاده كنند ]8[.

2-3- مصرف بهینه مواد اولیه در صنایع كاغذسازی: معمولا برای ساخت یك تن كاغذ حدود 2 تا 5/3 تن درخت یا چوب مرغوب لازم است. صنایع كاغذسازی در جهان پنجمین مصرف كنده صنعتی انرژی هستند. آب نقش مهمی در صنایع كاغذسازی دارد و بطور عمده‌ای آب در این صنعت مصرف می‌شود كه خود باعث آلودگی آب و هوا می شود. به همین دلیل تولید كنندگان كاغذ در فكر راهی برای كاستن از انرژی مورد استفاد و آلودگی كمتر هستند.

3- بهینه‌سازی و مدل كردن واحدهای صنعتی و افزودن تجهیزات اضافی
در این زمینه می‌توان با انجام تغییراتی در واحد و یا اضافه كردن تجهیزاتی و یا انجام كارهایی مثل شبیه‌سازی، مدل‌سازی و كنترل واحدها در مصرف كمتر انرژی، كیفیت بالای محصولات و حداقل كردن هزینه‌ها قدم برداشت. در اغلب واحدهای شیمیایی كه واكنشهای شیمیایی صورت می‌گیرد برای بهینه كردن انرژی باید سعی شود كه واكنشها تا حد امكان در جهت كامل شدن پیش بروند و از دیگر پارامترها هم مدیریت انرژی است كه با مشاهدات و كنترلهای خود می‌تواند فرایندهای پیچیده صنعتی را در جهت بهینه شدن پیش ببرد (مثل انتخاب سیستم، پارامترهای فرایند كه باید نشان داده شوند، تجهیزات اندازه‌گیری كه باید استفاده شوند و … ). پارامترهای دیگری مثل برنامه كمكهای مالی دولت از دیگر راهكارهای بهینه‌سازی انرژی است. یك اصل كلی برای بهتر شدن كنترل فرایندها این است كه كیفیت باید بهتر شود. در 30 سال گذشته به دلیل تمهیداتی كه در زمینه محیط زیست و همچنین بازدهی انرژی صورت گرفته، تقریبا مصرف انرژی نصف شده است. در زیر به چند مورد از كارهای انجام شده در این زمینه اشاره می‌شود:

3-1- بهینه‌سازی مصرف انرژی در برجهای تقطیر: در صنعت نفت، برج تقطیر یا واحد تقطیر یكی از كلیدی‌ترین واحدهای مصرف كننده انرژی است كه به وسیله شبیه‌سازیها و مدلهای كامپیوتری می‌توان مصرف انرژی را در این بخش به حالت بهینه درآورد. امروزه كاهش مصرف انرژی در عملیات تقطیر در كاهش قیمت تمام شده محصولات بیشتر موثر است ]9[. با توجه به روشهای مختلف موجود می‌توان كلیه فعالیتها در این رابطه را به سه گروه تقسیم‌بندی كرد.
الف- روشهایی كه سرمایه مورد نیاز آنها كم است: مثل جریان برگشتی به برج، محل ورودی خوراك، بهبود در تعمیرات و روشهای تعمیراتی، فشار داخل برج (فشار عامل مهمی است كه با توجه به دمای آب خنك كننده در دسترس جهت میعان بخارات بالاسری انتخاب می‌گردد. عملیات تقطیر در فشارهای پایین مطلوبتر است. پس در فصل زمستان و فصل بارانی بعلت كاهش دمای محیط و افت دمای برج آب خنك كننده می‌توان فشار برج را كاهش داد).
ب- روشهای با سرمایه‌گذاری متوسط: مثل استفاده از روشهای بازیافت اتلاف حرارتی، عایق كاری، جابجایی سینی‌ها با تجهیزات موثر مشابه ( آكنده های با كارایی بیشتر، با ارتفاع معادل كمتر و افت فشار كمتر).

ج- روشهای با سرمایه‌گذاری بالا: این روشها منجر به بازیافت انرژی زیادتری نسبت به دو مرحله قبل می‌شوند كه از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره كرد. بهینه‌سازی یا تعویض سیستم كنترل و ابزار دقیق، میعان دو مرحله‌ای در بخش بالا سری ( در این روش مرحله اول جهت حصول به میعان كافی برای جریان برگردان انجام می‌گیرد و مرحله دوم جهت خنك كردن و استصال محصول كافی مورد استفاده واقع می‌شود).

3-2- اضافه كردن تجهیزاتی برای برای بازیابی انرژی: در بیشتر صنایع می‌توان با افزودن تجهیزاتی انرژی قابل ملاحظه‌ای را بازیابی كرد كه از جمله‌ آنها می‌توان به موارد زیر اشاره كرد:
3-2-1- استفاده از توربو اسكرابرها در خروجی دودكشهای صنعتی: این دستگاه به طور همزمان ذرات ریز را می‌گیرد، گاز SO2 را جذب می‌كند و حرارت گازهای خروجی را بازیابی می‌كند. این سیستم شامل فیلتری است كه در حین عمل احتراق كه گازها به همراه دود در حال خارج شدن از دودكش هستند SO2 را جذب می‌كند و گرمای آن را هم از طریق سنسورهای گیرنده حساس گرما به قسمتهای دیگر دستگاه كه نیاز به انرژی گرمایی دارند، می‌رساند ]10[.

3-2-2- استفاده از تكنولوژی HBT (Hydro Ball Technics) برای مبدلهای لوله-پوسته: در مبدلهای لوله-پوسته، در قسمتهای مختلف خواه ناخواه مقداری انرژی گرمایی به هدر می‌رود. تحقیقات نشان داده است كه هرچه ضخامت لوله‌ها بیشتر و درصد مكش هم بیشتر شود گرمای بیشتری در این واحدها به هدر می‌رود. پس هم باید روی طراحی و هم استحكام و دوام این قسمتها برای بهینه‌سازی انرژی دقت بالایی منظور شود. یكی دیگر از موارد، رسوب ناخالصیها درون لوله‌هاست كه این خود سرعت انتقال گرما را كاهش می‌دهد و ما مجبور هستیم انرژی بیشتری مصرف كرده و بازدهی كمتری داشته باشیم. در این موارد هم اتلاف توان بیشتری داریم و هم زمان برای واكنش شیمیایی و عملیات زیادتر از حد معمول می‌شود.

در تكنولوژی HBT توپهای اسفنجی در درون لوله‌های كندانسور نصب می‌شود تا ناخالصیهای سیال در حال گردش را بگیرد و حكم یك فیلتر را دارد و از ته نشین شدن و رسوب این مواد در بدنه داخلی لوله جلوگیری می‌كند و بنابراین ریت حرارتی خوبی داریم و از هدر رفتن انرژی جلوگیری می شود. این مواد براحتی قابل جداسازی هستند و نصب و برداشتن آنها هم كار سختی نیست. از مزایای این تكنولوژی می‌توان به این موارد اشاره كرد: درصد بیشتر تبدیل انرژی، بازده بیشتر تجهیرات عمل كننده، جلوگیری از خوردگی لوله‌های كندانسور، امكان ساختن كندانسورهایی با لوله هایی طویلتر در جریانهای شیمیایی.

ضمناً این سیستم با كنترل PLC-GSM كار می‌كند. در حین عملیات هیچ دستگاهی از كار نمی‌افتد. به هیچ پمپی نیاز نیست و كمبود آب برای فرایند حس نمی شود ]11[.
3-2-3- بازیابی حرارت از گازهای حاصل از دودكشها: برای این منظور یك روش استفاده از مبدلهای حرارتی است. این مبدلها مستقیما در داخل دودكش بویلر قرار داده می‌شوند و از انرژی حرارتی گازهای حاصل از احتراق برای گرم كردن آب ورودی بویلر استفاده می‌كنند و دمای آنرا از 180 درجه فارنهایت به 298 درجه می‌رسانند و دوباره وارد ریبویلر می‌كنند. شكل (1) انرژی بازیابی شده و صرفه‌جویی در مصرف سالیانه سوخت را نشان می‌دهد. شكل (2) شمای كلی بویلر دارای قسمت بازیابی حرارت از گازهای دودكش را نشان می دهد. مبدل حرارتی در این حالت economizer گفته می‌شود. برای نصب اینها، لوله‌كشی، شیرها و تجهیزات كنترلی لازم است. economizer یك مبدل حرارتی گاز به مایع است ]12[.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

تحقیق در مورد فیـزیك

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 تحقیق در مورد فیـزیك دارای 10 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد فیـزیك  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقیق در مورد فیـزیك،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد فیـزیك :

فیـزیك
هدف
در معرفی علم فیزیك دكتر پروین استاد فیزیك دانشگاه امیركبیر می‌گوید: «فیزیك علم زندگی و اصلا علم حیات است» . و یا دكتر منیژه رهبر استاد فیزیك دانشگاه تهران معتقد است هر چیزی كه در اطراف خویش می‌بینیم به فیزیك ربط پیدا می‌كند. همچنین پاسخ به بسیاری از سوالهایی را كه همیشه ذهن بشر به آن مشغول بوده است به وسیله علم فیزیك می‌توان داد. مثل این كه دنیا چگونه بوجود آمده است؟ از چه تشكیل شده و كوچكترین جزء آن چیست؟

در كل می‌توان گفت كه جهان در بزرگترین مقیاس تا ریزترین مقیاس در ارتباط با علم فیزیك می‌باشد.
یكی دیگر از استادان دانشگاه نیز فیزیك را دانش كشف و استفاده عملی از قوانین و روابط حاكم بر پدیده‌های طبیعی می‌نامد كه مبنای این دانش بر تجربه و آزمایش استوار است.

ماهیت :
رشته فیزیك در حد لیسانس عبارت است از فیزیك دبیرستانی به اضافه فیزیك قرن بیستم . از سوی دیگر می‌توان گفت كه فیزیك در حد لیسانس مفاهیم فیزیكی دبیرستانی را عمیق‌تر كرده و طرز برخورد با مسائل فیزیكی را آموزش می‌دهد».

دكتر پروین نیز می‌گوید: «فیزیك دانشگاهی بر پایه كتاب فیزیك هالیدی و برخی كتب دیگر كه به زمینه‌های فیزیك مدرن می‌پردازد، قرار گرفته است یعنی به نظر من اگر كسی مطالبی را كه در فیزیك هالیدی نوشته شده است به درستی بفهمد باید به او لیسانس فیزیكش را بدهند».

گرایش‌های مقطع لیسانس :
رشته فیزیك در دوره كارشناسی دارای 5 گرایش اتمی مولكولی، هسته‌ای ، حالت جامد، هواشناسی و نجوم است (البته فیزیك دارای گرایش دبیری نیز هست كه ما در اینجا به بررسی آن نمی‌پردازیم چرا كه گرایش دبیری به عنوان یك گرایش تخصصی در علم فیزیك مطرح نمی‌باشد) كه تعداد واحدهای تخصصی هر یك از این گرایش‌ها در دوره كارشناسی بسیار محدود است و به همین دلیل گرایش‌های فوق در این دوره تفاوت محسوسی با یكدیگر ندارند.
برای اطلاع هرچه بیشتر به معرفی اجمالی هر یك از گرایشهای این دوره می‌پردازیم.

گرایش اتمی – مولكولی
فیزیك اتمی- مولكولی كه مربوط به فیزیك جدید است از زمانی متولد شد كه دانشمندان متوجه شدند كوچكترین جزء در طبیعت اتم نیست بلكه اتم از اجزای كوچكتری به نام الكترون‌ها و هسته تشكیل شده است. یعنی اتم از هسته‌ای تشكیل شده است كه الكترون‌هایی در اطراف آن می‌گردند .

دكتر منیژه رهبر استاد فیزیك دانشگاه تهران در ادامه سخنان خویش می‌گوید: «در این میان فیزیك اتمی به بررسی نقل و انتقال‌های الكترون‌های اطراف هسته می‌پردازد و خواص آنها را مورد بررسی قرار می‌دهد. یعنی ما در فیزیك اتمی كاری به این نداریم كه هسته از چه تشكیل شده است بلكه هسته برایمان مركزی با بار مثبت است و بیشتر توجه ما جلب الكترون‌های اطراف هسته می‌شود».

دكتر هوشنگ روحانی‌زاده استاد فیزیك دانشگاه تهران نیز در معرفی فیزیك اتمی می‌گوید: «اگر ما بپذیریم كه در كل، علم فیزیك به دو بخش دنیای بزرگ و دنیای كوچك تقسیم می‌شود. دنیای بزرگ فیزیك ، مربوط به دنیای روزمره است و در آن حركت اتومبیل‌ها، موشك، ماهواره و در كل تمام حركاتی كه می‌بینیم مورد بررسی قرار می‌گیرد، فیزیك اتمی به دنیای بی‌نهایت كوچك‌ها برمی‌گردد چرا كه ما در فیزیك‌اتمی به بررسی ساختار ذره‌ای به نام اتم می‌پردازیم و این كه اتم چگونه تشكیل شده و چه ویژگی‌هایی دارد؟»

گرایش فیزیك هسته‌ای
دكتر رهبر در معرفی فیزیك هسته‌ای می‌گوید: «در فیزیك هسته‌ای، خود هسته، مورد مطالعه قرار می‌گیرد یعنی متخصصان و دانشمندان بررسی می‌كنند كه هسته از چه تشكیل شده و چه نیروهایی بین اجزای هسته حكمفرما است و در نتیجه واكنش‌های انجام شده،‌ چقدر انرژی آزاد می‌گردد؟»

دكتر دویلو نیز در معرفی این گرایش می‌گوید: «انرژی هسته‌ای و رادیوایزوتوپ‌ها مسائلی هستندكه در فیزیك هسته‌ای مورد بررسی قرار می‌گیرد».
فیزیك حالت جامد
گرایش حالت جامد مربوط به سیستم‌های بس ذره‌ای مخصوصا جامدات است.
سامان مقیمی عراقی در ادامه می‌گوید: «ابتدایی‌ترین كار در این گرایش بررسی بلورهای جامدات و خواص اپتیكی ، مكانیكی، الكتریكی و صوتی امواجی است كه در آن منتشر می‌شود كه این بررسی منجر به پدیده‌های مختلفی مثل ابر رسانایی، نیم رسانایی و یا پخش و انتقال گرما می‌گردد.»
دكتر پروین نیز می‌گوید: «مطالعه دانش مربوط به كریستال‌ها و ویژگی‌های فیزیكی آنها به گرایش حالت جامد بر می‌گردد.»
گرایش هواشناسی
دو گرایش نجوم و هواشناسی بسیار محدودتر از سه گرایش اتمی – مولكولی، هسته‌ای و حالت جامد ارائه می‌شود. برای مثال در سال تحصیل 79-78 گرایش هواشناسی تنها در دانشگاه هرمزگان ارائه شده و گرایش نجوم اصلا ارائه نشده است.

اما در معرفی این گرایش سامان مقیمی عراقی می‌گوید:
«گرایش هواشناسی ، اطلاعات پایه‌ای و متنوعی درباره انواع پدیده‌های جوی و برخورد علمی با آنها ارائه می‌دهد و همچنین با مطالعه دینامیك وضعیت هوا می‌توان بررسی كرد كه شرایط هوا چگونه تغییر كرده و چه پارامترهایی برای ایجاد این تغییر لازم است؟»

گرایش نجوم
سه بخش اصلی این گرایش را نجوم رصدی، اخترشناسی و كیهان‌شناسی تشكیل می‌دهد.
سامان مقیمی عراقی در ادامه می‌گوید: «در بخش نجوم كه جنبه مشاهداتی دارد، پدیده‌های مختلف نجومی را رصد و ثبت كرده و سپس از آنها عكس گرفته و طیف آنها را می‌سنجد.
در اخترشناسی كه جنبه نظری دارد وضعیت ستارگان مورد مطالعه قرار می‌گیرد یعنی بررسی می‌شود كه هر ستاره در چه مرحله‌ای قرار دارد و چه اتفاقاتی برایش رخ می‌دهد؟

بخش كیهان‌شناسی نیز با این كه زیاد جنبه نجومی ندارد اما به هرحال پیشرفتش را مدیون علم نجوم است. به این معنی كه مدل‌های مختلف كیهان‌شناسی باید با داده‌های رصدی مطابقت كند.»‌ گفتنی است كه این كیهان‌شناسی به صورت كلاسیك به چگونگی ایجاد جهان و تشكیل ساختارهای كهكشانی مانند خوشه‌ها و ابر خوشه‌ها می‌پردازد.

آینده شغلی ، بازار كار، درآمد:
امروزه اگر كشوری بخواهد پیشرفت كند باید پژوهش كند و چیزهای جدیدی بسازد. اگر بخواهد پژوهش كند باید به آزمایشگاهها برود و اگر بخواهد در آزمایشگاهها كار كند،‌ احتیاج به تیم علمی دارد و در یك تیم علمی نیز همیشه متخصصان شاخه‌های مختلف فیزیك حضور دارند چون هر كاری كه بخواهیم انجام بدهیم باید بنیان فیزیكی داشته باشد.

دكتر پروین در ادامه می گوید: «برای مثال اگر بخواهیم یك دستگاه الكتریكی بسازیم اول باید بدانیم چه قوانین فیزیكی بر آن حاكم است و بعد از شناخت آن قوانین، می‌توان دستگاه مورد نظر را با استفاده از فن و هنر ساخت.

«اگر كسی فیزیك را خوب خوانده باشد در سازمانهای مختلف كشور از قبیل صداوسیما، برنامه و بودجه، مخابرات و همچنین در صنایع مختلف مفید واقع شده و موفق می‌گردد. چون دانشجویان فیزیك مطلب مختلفی از قبیل الكتریسیته و مكانیك می‌خوانند و در زمینه‌های مختلف دید وسیعی پیدا می‌كنند.»

آقای صحبت‌زاده دانشجوی دكتری فیزیك دانشگاه شهید بهشتی در مورد موقعیت‌های شغلی فارغ‌التحصیلان فیزیك می‌گوید: «فارغ‌التحصیلان این رشته در حد كارشناسی می‌توانند در صنعت مخابرات و ارتباطات ، نیروگاههای هسته‌ای، مراكز تولید قطعات غیرهادی و سلول‌های خورشیدی، صنایع تولید و نگهداری لیزر در صنعت، پزشكی و نظامی و سازمان انرژی اتمی فعالیت كنند.»

داریوش شیرازی فارغ‌التحصیل این رشته نیز می‌گوید: «اگر كسی به امید به دست آوردن یك موقعیت شغلی مناسب، واردرشته فیزیك بشود، باید بداند كه در انتها فقط یك مدرك لیسانس به دست خواهد آورد. برای این كه رشته‌های علوم پایه و از جمله فیزیك در جامعه ما موقعیت كاری مناسبی ندارند و در نهایت اگر شانس داشته باشند جذب كلاسهای تقویتی و خصوصی می‌شوند.»

البته این در مورد دانشجویانی صدق می‌كند كه رشته فیزیك انتخاب چهل یا سی به بعد آنها بوده است و در واقع به امید این كه فقط در دانشگاه پذیرفته شوند این رشته را انتخاب كرده‌اند وگرنه دانشجویانی كه با علاقه و دقت و تامل بسیار این رشته را انتخاب كرده‌اند حتی به صورت خصوصی نیز در این رشته فعالیت می‌كند

. برای مثال یكی از فارغ‌التحصیلان این رشته كارگاهی برای ساخت وسایل اپتیكی دایر كرده است و یا تعدادی از فارغ‌التحصیلان با شركت ایران خودرو برای بعضی از پروژه‌های این شركت قرارداد بسته‌اند چون دانشجویان این رشته یاد می‌گیرند با مسائلی كه در پیش رویشان قرار می‌گیرد براحتی برخورد كرده و مدل‌ ساده‌ای برای حل مسائل ارائه بدهند.

توانایی‌های مورد نیاز و قابل توصیه:
اسماعیلیان دانشجوی دكتری فیزیك هسته‌ای دانشگاه شهید بهشتی می‌گوید: «فیزیك منهای ریاضی یعنی صفر به همین دلیل دانشجویان این رشته باید از نظر ریاضیات در سطح بسیار بالایی باشند.»

سامان مقیمی عراقی نیز معتقد است كه دانشجوی این رشته باید به فیزیك علاقه‌مند باشد به این معنی كه از آنچه یاد گرفته است بتواند در زندگی روزمره خویش استفاده كند.
برای مثال با توجه به معلومات فیزیك دبیرستانی خود بررسی كند كه آبی كه از شیر آب می‌ریزد چرا به تدریج باریك می‌شود و سطح مقطع آن در این هنگام به چه حدی می‌رسد؟

بی‌شك عواملی كه باعث شد نیوتن با افتادن سیب پی به قانون جاذبه ببرد، كنجكاوی مفرط، صبر و بردباری، مطالعه و آزمایش‌های مستمر و قدرت تحلیلی همراه با تفكر فراوان بود كه با مشاهده پدیده‌های تكراری و عادی زندگی روزمره قوانینی را كشف كرد.

دكتر منیژه رهبر در این باره می‌گوید: «برخلاف رشته‌های مهندسی كه با اتفاقات علمی كار دارند در رشته‌های علوم پایه از جمله فیزیك به چگونگی پیش‌آمدهای علمی توجه می‌كنند و در واقع به دنبال یافتن دلایل و چرایی هر پدیده یا اتفاق هستند و به همین دلیل بچه‌هایی كه مستعد،‌ باهوش و كنجكاو هستند، می‌توانند در این رشته موفق گردند.

اما متاسفانه چون در دبیرستان فیزیك بخوبی آموزش داده نمی‌شود و دانش‌آموزان تنها به حفظ فرمول‌ها می‌پردازند، نمی‌توانند بین آنچه خوانده‌اند و آنچه در دنیای خارج وجود دارد، ارتباط برقرار كنند و در نتیجه كنجكاوی آنها تحریك نمی‌شود و تعداد اندكی از دانش‌آموزان با استعداد به رشته فیزیك علاقه‌مند شده و این رشته را انتخاب می‌كنند.»

مهم این است كه دانشجوی فیزیك از آنچه در اطرافش اتفاق می‌افتد به راحتی نگذرد.
وضعیت نیاز كشور به این رشته در حال حاضر:
امروزه اگر ما به فكر پیشرفت و ساخت وسایل صنایع مختلف كشورمان از نظامی گرفته تا پزشكی نباشیم باید این صنایع را به صورت آماده از كشورهای دیگر بخریم كه این كار احتیاج به سرمایه‌ای گزاف دارد و باعث وابستگی كشور ما به كشورهای صنعتی می‌گردد»

دكتر رهبر نیز در همین زمینه می‌گوید: «ما در ایران صنایع چندانی نداریم و صنایع موجود نیز بیشتر مونتاژ بوده و ابتكاری نیست اما اگر روزی بخواهیم صنایع پیشرفته‌ای داشته باشیم باید خواص مواد را بدانیم تا متوجه شویم كه چطور می‌توان از آنها استفاده بهتری بكنیم و وضعیت آن را بهبود ببخشیم و چنین پیشرفتی تنها با توسعه و پیشرفت علم فیزیك امكان‌پذیر است چرا كه متخصصان فیزیك می‌توانند موجب بهبود كیفیت محصولات گشته و یا وسایل جدید طراحی بكند. یعنی ما به جای این كه مواد خام خود را خیلی ارزان صادر كنیم به یاری دانش فیزیك آنها را به محصولات ساخته تبدیل بكنیم چرا كه این محصولات ارزش افزوده بسیار زیادی دارد.

كار ی كشور پیشرفته‌ای مثل ژاپن انجام داد. چون این كشور به یاری صنایع نیمه‌رسانا، ترانزیستور و الكترونیك پیشرفت كرده است،‌صنایعی كه علم زیربنایی آنها فیزیك می‌باشد.»

نكات تكمیلی :
دكتر هادی دویلو استاد مهندسی هسته‌ای دانشكده فیزیك دانشگاه صنعتی امیركبیر می‌گوید: «بیشتر واحدهای درسی دانشجویان گرایش‌های مختلف رشته فیزیك، در دوره لیسانس مشترك چرا كه دانشجویان فیزیك تنها در سال آخر تحصیلی اقدام به انتخاب گرایش خود می‌كنند و هر گرایش نیز تنها 9 واحد تخصصی یعنی سه درس تدریس می‌شود و به همین دلیل نمی‌توان بین یك لیسانس گرایش فیزیك حالت جامد یا هسته‌ای و یا سایر گرایشهای تفاوتی قائل شد یعنی یك لیسانس فیزیك در هیچ‌یك از گرایشها متخصص نمی‌شود».

دكتر عراقی استاد فیزیك دانشگاه صنعتی امیركبیر با تاكید بر همین امر می‌گوید: «هر دانشجوی فیزیك در دوره كارشناسی باید 130 واحد بگذراند كه دروس تخصصی هر یك از گرایشها فقط 9 واحد از این 130 واحد است و بدون شك 9 واحد نمی‌تواند تغییری در دیدگاه دانشجویان ایجاد كند و هر دانشجو فقط شناختی جزئی نسبت به گرایش مورد نظر خود پیدا می‌كند.

تازه، گاه همین 9 واحد نیز به گونه‌ای مشترك اما در دروسی مختلف در هر یك از گرایشها تدریس می‌شود یعنی كتابها یا واحدهای درسی هر گرایش، متفاوت است اما در كل همه به اطلاعات یكسانی دست پیدا می‌كنند. در نتیجه یك لیسانسه فیزیك، یك كارشناس فیزیك به معنای عام آن است و كارشناس یا متخصص در یكی از گرایشهای فوق به شمار نمی‌آید.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید