بررسی دینامیک سیالات و روشهای تست کارایی در توربو ماشینها

تعداد صفحات :173

1- بخش اول

1-1 دینامیک سیالات در توربوماشینها                                                  1                                            

2-1 مقدمه                                                                                          1

3-1 ویژگیهای میدانهای جریان در توربوماشینها                                    4

4-1 ویژگیهای اساسی جریان                                                               4

5-1 جریان در دستگاههای تراکمی                                                        7

6-1 جریان در فن ها و کمپرسورهای محوری                                        8

7- 1جریان در کمپسورهای سانتریفیوژ                                                16

8-1 جریان در سیستمهای انبساطی                                                       21

9-1 جریان در توربینهای محوری                                                         23

10-1 جریان در توربینهای شعاعی                                                       37

11-1 مدلسازی میدانهای جریان توربوماشینها                                       41

12-1 مراحل  مختلف مدلسازی مرتبط با فرآیند طراحی                          42

13-1 مدلسازی جریان برای پروسس طراحی ابتدائی                              44

14-1 مدلسازی جریان برای پروسس طراحی جز به جز                          46

15-1 قابلیتهای حیاتی برای تجهیزات آنالیز جریان در توربوماشینها         47

16-1 مدلسازی فیزیک جریان                                                               49

17-1 معادلات حاکم و شرایط مرزی                                                     50

18-1 مدلسازی اغتشاش وانتقال                                                           55

19-1 تحلیل ناپایداری و اثر متقابل ردیف پره ها :                                   61

20-1تکنیک های حل عددی                                                                   65

21-1 مدلسازی هندسی                                                                       70

22-1 عملکرد ابزار تحلیلی                                                                    77

23-1 ملاحظات مربوط به قبل و بعد از فرآیند                                         81

24-1 انتخاب ابزار تحلیلی                                                                     86

25-1 پیش بینی آینده                                                                           89

26-1 مسیرهای پیش رو در طراحی قطعه                                              90

27-1 مسیرهای پیش رو در قابلیتهای مدلسازی                                     93

28-1 خلاصه                                                                                      96

مراجع                                                                                                 99

                             2- بخش دوم

1-2 آزمونهای کارآیی توربو ماشینها                                        104

2-2 آزمونهای کارآیی آئرودینامیکی                                           104

3-2 اهداف فصل                                                                        104

4-2 طرح کلی بخش                                                                    105

5-2 تست عملکرد اجزا                                                                106

6-2 تأثیر خصوصیات عملکردی بر روی بازده                                       109

7-  2تست عملکرد توربو ماشینها                                                113

8-2 روش تحلیل تست                                                                114

9-2 اطلاعات عملکردی مورد نیاز                                                          115

10-2 اندازه گیریهای مورد نیاز                                                   115   

11-2 طراحی ابزار و استفاده از آنها                                            120

12-2 اندازه گیری فشار کل                                                        120

13-2 اندازه گیری های فشار استاتیک                                          129

14-2 اندازه گیریهای درجه حرارت کل                                         131

15-2 بررسی های شعاعی                                                                   133

16-2 Rake های دنباله                                                              136

17-2 سرعتهای چرخ روتور                                                        138

18-2 اندازه گیریهای گشتاور                                                      139

19-2 اندازه گیریهای نرخ جریان جرم                                           139

20- 2اندازه گیریهای دینامیکی :                                                  140

21-2 شرایط محیطی                                                                  143

22-2 سخت افزار تست                                                               143

23-2 ملاحظات طراحی وسایل                                                     148

24-2 نیازهای وسایل                                                                 149

25-2 ابزارآلات بازده                                                                 151

26-2 اندازه گیریهای فشار                                                         151

27-2 اندازه گیریهای دما                                                            155

28-2 اندازه گیریهای زاویه جریان                                               158

29-2 روشهای تست و جمع آوری اطلاعات                                   161

30-2پیش آزمون                                                                       161

31-2 فعالیت های روزانه قبل از آزمون                                        162

32-2 در طی آزمون                                                                   163

33-2 روشهای آزمون                                                                163   

34-2 ارائه اطلاعات                                                                    165

35-2 تحلیل و کاهش اطلاعات                                                      165

36-2 دبی اصلاح شده                                                                166

37-2 سرعت اصلاح شده                                                            167

38-2 پارامترهای بازده                                                              167

39-2 ارائه اطلاعات                                                                    170

40-2 نقشه های کارآیی                                                              170

41-2 مشخص کردن حاشیه استال (stall margin)                       171   

مراجع                                                                                       173

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.

ویژگیهای میدان های جریان در توربو ماشین ها:

در این قسمت از فصل، خصوصیات اولیه میدانهای جریان توربو ماشینها بررسی خواهد شد. اگرچه بحث اساسا کاربرد موتورهای هواپیما را مورد توجه قرار خواهد داد، ولی بسیاری از خصوصیات جریان برای توربو ماشینها عمومیت دارند علاوه بر بازنگری مختصر بر ویژگیهای میدانهای جریان عمومی، طبیعت جریانهای خاص در انواع گوناگون اجزاء مورد توجه قرار خواهد گرفت

جریان در فن ها و کمپرسورهای محوری:

فن ها و کمپرسورهای محوری در بسیاری از موارد عمومی مشابه هم هستند، هر دو دستگاههای تراکمی هستند که مسیر جریان در آنها به نسبت دارای تغییر شعاع کمی است، و هر دو دارای جریانهای ورودی و خروجی هستند که اساسا در راستای محوری می باشند.

جریان در سیستم های انبساطی: 

سیستم های انبساطی نوعاً شامل یک یا تعداد بیشتری طبقات توربینهای محوری یا شعاعی می باشند. در کاربردهای هوا فضا، توربینهای محوری تقریباً بطور انحصاری مورد استفاده قرار می گیرند. توربینهای شعاعی بیشتر در دستگاههای کوچک مانند واحدهای تولید نیروی کمکی برای هواپیما، توربوشارژرها و توربین های گازی صنعتی کوچک کاربرد پیدا می کنند.

جریان در توربینها دارای خصوصیاتی چون گرادیان فشارهای بزرگ و متنوع و نرخ انتقال حرارت بالا می باشد که ناشی از گازهای داغی است که از محفظه احتراق خارج می شوند. به دلیل محیط با دمای بالا که توربین ها در معرض آن هستند، جریانهای خنک کاری لایه ای برای حفاظت اجزای توربین و دیواره ها از صدمات حرارتی به کار گرفته می شود. این جریان های خنک کننده به درون مسیر جریان اولیه و از طریق سوراخهایی در تیغه های توربین و دیواره ها، تزریق می شوند.

مراحل مختلف مدلسازی مرتبط با فرآیند طراحی :

هدف از فرایند  طراحی آیرودینامیکی برای اجزای توربوماشین حداقل کردن افت وحداکثرکردن بازده آئرودینامیکی از طریق ملاحظات اقتصادی، فیزیکی و هندسی د راجزا است.

این هدف در طی پروسسی انجام می شود که شامل دو فاز مقدماتی است: طراحی ابتدای و طراحی جزء به جزء این دو فاز براساس اهداف ویژه ای با هم متفاوت هستند.

فاز طراحی ابتدایی ویژگیهای کلی اجزاء را تعیین می کند به نحوی که نیازمندیها والزامات کلی موتور را تأمین  کند.

عملکرد ابزار تحلیلی:

 نتایج طراحی قطعات مربوط به توربوماشین ها همیشه توسط جدول و منابع محدود می شود. در نتیجه کاربرد ابزارهای تحلیلی متمرکز CFD ممکن است طی طراحی محدود شود. به این دلیل پیشرفتها د رعملکرد ابزار تحلیلی، می تواند بطور قابل توجهی سودمند باشد. راه حل های سریعتر انتخاب های بیشتری را برای طراحی در یک زمان معین را ارائه می کنند و به این وسیله شانس بیشتری را برای موفقیت در رسیدن به اهداف ایرودینامیکی قطعه حاصل می شود. بطورمتناوب با انجام تحلیلهای کمتر اما تکمیل سریعتر آنها زمان حلقه طراحی برای یک قطعه معین کمتر می شود که این می تواند یک مرجع آزاد برای سایر فعالیت ها باشد. با کاهش قابل قبول در زمان محاسبه، ممکن می شود که ابزارهای تحلیلی پیشرفته CFD به کار روند که در غیر اینصورت، برای طراحی غیر مفید بودند. بنابراین فیزیک پیچیده جریان، دقیقتر مدل سازی می شوند و تصویر واقع گرایانه تری از رفتار جریان قبل از تصمیم گیریهای بحرانی برای طراحی فراهم می شود.

انتخاب ابزار تحلیلی:

هنگامی که ویژگی ها ی یک ابزار تحلیلی CFD تشخیص داده می شود پیش از فراگیری یا توسعه آن مهم است که توانائیهای برنامه بطور غیرضروری محدود شود. در بیشتر موارد طراح قطعه کاربردهایی را برای ابزار در خواهد یافت که فراتر از محدودیت های ابزارتحلیلی می باشد. تقاضاها برای تحلیل قطعات پیچیده تر و دامنه ای گسترده تر از شرایط جریان، بیشتر از آنچه بطور اساسی توسط ویژگی های برنامه درک می شود بر روی برنامه قرار می گیرد. بنابراین برای دوری از مشکل رشد بی حد ومرز ابزار تحلیل که ناشی از محدودیت ها می باشد قابل توصیه است که ویژگی های ابزار برای قدم فرانهادن از نیازهای اندکی باشد که جوابگوی حداقل نیاز باشد.

میز هیدرولیکی و کاربرد آن

فصل اول : آشنایی با میز هیدرولیکی........................................................................... 3

فصل دوم : جریان عبوری از ونتوری متر................................................................... 9

فصل سوم : جریان عبوری از اوریفیس....................................................................... 17

فصل چهارم: برخورد جت.......................................................................................... 24

فصل پنجم : وسایل اندازه گیری شدت جریان............................................................ 31

فصل ششم : جریان عبوری از سرریزها...................................................................... 45

فصل هفتم : افت انرژی در شبکه ها........................................................................... 53

فصل هشتم : جریان های گردابی (ورتکس)............................................................... 68

فصل نهم : آزمایش مرکز فشار...................................................................................82

اجزاء تشکیل دهنده میز هیدرولیکی

هدف از طرح میز هیدرولیکی ، فراهم نمودن وسیله ای برای انجام یک سری آزمایشات ساده در مکانیک سیالات و هیدرولیک می باشد

اندازه گیری دبی توسط میز هیدرولیکی

زمانی که انتهای بیرونی اهرم میز هیدرولیکی توسط تیغه نگهدارنده بالا نگه داشته شده است شیرخروجی تانک وزنی باز می باشد و آبی در آن انباشته نمی شود با رها ساختن اهرم بوسیله کنار زدن تیغه نگهدارنده وزن آویز باعث می شود تا انتهای بیرونی اهرم به طرف پایین حرکت کند و در این لحظه شیر خروجی تانک وزنی بسته می شود و آب در تانک وزنی جمع آوری می شود.

مقدمه

(ونتوری متر وسیله ایست که برای اندازه گیری شدت جریان در لوله ها مورد استفاده قرار می گیرد)

جریان سیال از طریق یک لوله همگرا به مقطعی از لوله که سطح مقطع آن کمتر از سطح مقطع لوله اصلی است هدایت می شود که این کاهش سطح مقطع در گلوگاه باعث افزایش سرعت در آن مقطع خواهد شد بنابر معادله برنولی ، افزایش سرعت در مقطعی از لوله با دبی ثابت باعث کاهش فشار در آن مقطع می شود و چون میزان سرعت و فشا رهر دو به مقدار جریان بستگی دارد بنابراین می توان با اندازه گیری تغییرات فشار در دو مقطع مختلف از لوله ونتوری ، میزان شدت جریان را محاسبه نمود.

هنگامیکه سیالی از یک وزنه یا سرریز لبه تیز جریان می یابد تغییرات قابل توجهی در راستای خطوط جریان سیال ایجاد می شود بطوریکه اگر بدون توجه به این تغییرات از روابط تئوری جهت محاسبه دبی عبوری از آن استفاده شود مشاهده می شود که میزان دبی تئوری از دبی واقعی بیشتر است و این افزایش به لحاظ فرض موازی بودن خطوط جریان هنگام عبور از روزنه یا سرریز و ایده آل فرض نمودن سیال است که با این فرض از افت انرژی صرف نظر شده است در صورتیکه با انجام آزمایشات عبور جریان از روزنه ها و سرریزها مشاهده می شود که عبور جریان از این مقاطع همراه با کاهش سطح مقطع در فاصله معینی از مقطع خروجی می باشد که در این فاصله خطوط جریان همگرا بوده و به تدریج به حالت موازی در می آیند هدف از این آزمایش محاسبه و مقایسه دبی واقعی و دبی تئوری با فرضیات فوق می باشد همچنین میزان انقباض جت آب خروجی و افت انرژی حاصل از عبور جریان از اوریفیس اندازه گیری می شود.

سیستمهای برقی و الکترونیکی اتومبیل خودرو

تعداد صفحات : 88

موقعیت و تاریخچه.............................................................................................. 1

تاریخچه زمانی.................................................................................................... 3

اندازه گیری و حسگرها........................................................................................ 7

اندازه گیری چیست؟............................................................................................ 7

ترمیستور............................................................................................................. 7

ترموکوپل............................................................................................................ 7

حسگر القایی....................................................................................................... 8

کرنش سنج......................................................................................................... 9

حسگر جریان هوا با سیم داغ................................................................................ 9

حسگر جریان هوا با فیلم نازک............................................................................. 10

حسگر اکسیژن..................................................................................................... 10

حسگرهای هوای فیلم ضخیم................................................................................ 11

حسگر متانول...................................................................................................... 11

خلاصه مطالب..................................................................................................... 11

سیم کشی برق پایانه ها و قطع و وصل.................................................................. 12

کابلها.................................................................................................................. 12

رمزهای رنگی و مشخص کردن پایانه ها................................................................ 14

طراحی دسته سیم................................................................................................. 17

مدارهای چاپی..................................................................................................... 19

فیوزها و مدارشکنها.............................................................................................. 19

کلیدها................................................................................................................. 21

سیستم های اداره موتور........................................................................................ 22

سیستم های مرکب اداره جرقه زنی........................................................................ 22

سیستم جرقه زنی................................................................................................. 23

طرز کار سیستم جرقه زنی.................................................................................... 24

کنترل زاویه آوانس جرقه...................................................................................... 25

اساس کنترل سیستم جرقه زنی.............................................................................. 25

کنترل زاویه مکث................................................................................................. 26

مدول جرقه زنی.................................................................................................. 27

کوئل................................................................................................................... 27

کارکرد عیب یابی خودکار واحد کنترل الکترونیکی.................................................. 27

سیار خودروهای کنترل موتور................................................................................ 28

منیفولد هوای متغیر............................................................................................... 28

تنظیم زمانی متغیر برای سوپاپها............................................................................. 29

کنترل الکترونیکی سیستم گرمایش......................................................................... 29

نظریه و سیستم های تهویه مطبوع.......................................................................... 30

مقدمه.................................................................................................................. 30

اصول تبرید......................................................................................................... 31

سیستم خودکار تنظیم دما...................................................................................... 32

گرمایش شیشه های جلو عقب.............................................................................. 33

مروری بر سیستم گرمکن صندلی.......................................................................... 34

عنصرهای گرمکن و سیستم کنترل گرمکن صندلی................................................... 34

خلاصه............................................................................................................... 35

سیستمهای برقی شاسی خودرو............................................................................. 35

دلایل استفاده از ترمز قفل نشو.............................................................................. 35

نیازهایی که سیستم ترمز قفل نشو باید برآورده کند................................................. 35

سیستم ایمنی در صورت عمل نکردن ترمز قفل نشو................................................ 36

قابلیت مانور باید حفظ شود.................................................................................. 36

پاسخ فوری......................................................................................................... 36

تأثیر عملیاتی ...................................................................................................... 36

چرخهای تحت کنترل........................................................................................... 37

چرخهای تحت کنترل........................................................................................... 37

گستره سرعت...................................................................................................... 37

سایر وضعیتهای عملیاتی....................................................................................... 37

توصیف کلی سیستم............................................................................................. 37

فشار پدال........................................................................................................... 38

فشار ترمز........................................................................................................... 38

متغیر تحت کنترل................................................................................................. 38

وضعیت جاده / خودرو........................................................................................ 38

سرعت مرجع خودرو........................................................................................... 38

شتاب یا شتاب منفی چرخ.................................................................................... 38

لغزش ترمز......................................................................................................... 38

شتاب منفی خودرو.............................................................................................. 39

راهبرد کنترل سیستم ترمز قفل نشو........................................................................ 39

آغاز کنترل فشار ترمز........................................................................................... 39

تنظیم برای سطح جاده یکنواخت........................................................................... 39

چرخش خودرو حول محور عمودی...................................................................... 39

ارتعاش اکسل...................................................................................................... 40

خلاصه راهبرد کنترل............................................................................................ 40

اجرای سیستم ترمز قفل نشو................................................................................. 41

حسگرهای سرعت چرخ...................................................................................... 41

واحد کنترل الکترونیکی........................................................................................ 41

تعدیلگر هیدرولیکی............................................................................................. 42

سیستم کنترل کشش............................................................................................. 42

کیسه هوا و کمربند سفت کن................................................................................ 43

طرز کار سیستم .................................................................................................. 43

اجزاء مدار کیسه هوا............................................................................................. 44

خلاصه مطالب و پیشرفتهای نوین......................................................................... 46

نیازهای کارکردی سیستم قفل مرکزی..................................................................... 46

کارانداز قفل در................................................................................................... 46

مدار قفل کن در و کنترل از راه دور....................................................................... 47

سیستمهای امنیتی................................................................................................. 47

مقدمه.................................................................................................................. 47

واحدهای کنترل الکترونیکی با رمز امنیتی............................................................... 49

مدار دزدگیر R.D................................................................................................ 48

خلاصه مطالب..................................................................................................... 50

سیستم وقفی کنترل نویز....................................................................................... 50

مقدمه.................................................................................................................. 50

توصیف سیستم.................................................................................................... 50

پیشرفتهای نوین................................................................................................... 51

رادار آشکارساز مانع............................................................................................. 52

توصیف سیستم.................................................................................................... 52

خلاصه مطالب و پیشرفتهای نوین......................................................................... 54

سایر سیستمهای تأمین کننده آسایش و ایمنی.......................................................... 54

هشدار دهنده فشار باد لاستیک.............................................................................. 54

اندازه گیری و حسگرها

اندازه گیری چیست؟

اندازه گیری عبارت است از تعیین مقدار کمیتهای فیزیکی برای به دست آوردن داده هایی که به وسایل ثبت کننده و نمایشگر و / یا کنترلگر انتقال پیدا می کنند. در این بحث بارها از اصطلاح ابزار دقیق برای توصیف علم وفن سیستم اندازه گیری استفاده می کنیم.

اولین تکلیف هر سیستم اندازه گیری تبدیل مقدار فیزیکی مورد اندازه گیری، به متغیر فیزیکی دیگری است که بتوان آن را برای به کار انداختن نمایشگر یا کنترلگر به کار برد. در خودرو، بخش عمدة کمیتهای مورد اندازه گیری به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می شوند. حسگرهایی که این تبدیل را انجامی می دهند تراگردان نام دارند.

ترمیستور

ترمیستور متداولترین اسباب اندازه گیری دما در اتومبیل است. تغییر دما سبب تغییر مقاومت ترمیستور می شود و بنابراین می توان یک سیگنال الکتریکی متناسب با کمیت اندازه گیری شده به دست آورد.

ترموکوپل

اگر دو فلز مختلف به هم متصل شوند و یک نقطه پیوند دو فلز در دمای بالاتر از دمای نقطه دیگر قرار گیرد، اثری ترموالکتریکی ایجاد میشود که آن را اثر سیبک می نامند. این پدیده اساس کار حسگری به نام ترموکوپل است. اگر در این حالت سنجهای را، مطابق شکل به مدار متصل کنیم، تغییر اختلاف دما را نشان خواهد داد.

ترموکوپل اختلاف دما یعنی T1-T2 را اندازه گیری می کند.

حسگرهای القایی

از حسگرهای القایی بیشتر برای اندازه گیری سرعت چرخش و در بعضی موارد برای تعیین وضعیت عضو چرخان استفاده میشود. این حسگرها براساس القای الکتریکی کار می کنند، یعنی در آنها یک شار مغناطیسی متغیر نیروی محرکة الکتریکی در سیم پیچ القا می کند. در شکل این اصل و نیز اسبابی برای تعیین سرعت چرخش و وضعیت میل لنگ نشان داده شده است.

کوئل

کوئل از دو سیم پیچ اولیه و دو سیم پیچ ثانویه تشکیل می شود. سیم پیچهای اولیه برق 12 ولت دریافت می کنند و مقاومت سیم پیچ اولیه در حدود 5/0 اهم و مقاومت سیم پیچ ثانویه در حدود 5/14 اهم است (کوئل بوش). این سیستم بر اساس «جرقه هرز» کار می کند، یعنی در سیلندرهای 1 و 4 با هم و در سیلندرهای 2 و 3 نیز با هم جرقه ایجاد می شود. عیب این سیستم آن است که در هر سیلندر از یک زوج، جرقه از الکترود بدنة شمع به الکترود بدنة شمع به الکترود میانی آن می جهد. ادعا می شود که به دلیل انرژی بسیار زیاد جرقه، این وضعیت تأثیر چندانی بر عملکرد موتور ندارد. در شکل بدون دلکویی که در سیستم جرقه زنی بوش به کار می رود نشان داده شده است

کارکرد عیب یابی خودکار واحد کنترل الکترونیکی

اکنون بیشتر واحدهای کنترل الکترونیکی طوری مجهز شده اند که راننده را از عیوب ایجاد شده در سیستم مطلع کنند و تعمیرکار را در عیب یابی یاری دهند.

عیب آشکارسازی شده ابتدا از طریق چراغ هشدار دهندة روی داشبورد به راننده اطلاع داده می شود. سپس رمزی حاوی اطلاعات بیشتر در حافظة دستیابی تصادفی (رم) واحد کنترل الکترونیکی ذخیره می شود.

تعمیر کار می تواند این رمز را بخواند و در عیب یابی از آن استفاده کند. هر عیب آشکارسازی شده به صورت یک رمز عددی در حافظه ذخیره می شود و فقط تعمیرکار، با عملی ارادی می تواند آن را پیدا کند

تنظیم زمانی متغیر برای سوپاپها

با رواج استفاده از موتورهای دومیل سوپاپی (یک میل سوپاپ برای سوپاپهای هوا (بنزین) و یکی برای سوپاپهای دود ) می توان همپوشانی سوپاپها (قیچی) را، در حین کار موتور تغییر داد.

مقاله بررسی اشتغال‌زایی بخش مسکن

    فرمت فایل: ورد قابل ویرایشتعداد صفحات: 29 فهرست مطالب

چکیده   ۱
مقدمه   ۳
(۱-۱) طبقه بندی نگرش به موضوع سرمایه گذاری خارجی   ۵
۲ـ منبع اصلی تأمین و فواید و عیوب احتمالی FDI (از منظر میزبان)   ۶
(۱-۲) منبع اصلی تأمین FDI:   ۶
(۲ـ۲) فواید FDI:   ۷
(۳-۲) عیوب احتمالی FDI: (از منظر میزبان):   ۸
۳ـ شرایط لازم برای جلب سرمایه گذاری خارجی   ۹
۵ـ عملکرد اقتصادی یک کشور و به طور کلی کارایی کشور میزبان   ۹
۴ـ موانع جذب سرمایه گذاری خارجی   ۱۱
۵ـ بسط مقوله FDI5   ۱۲
(۱-۵) کشورهای توسعه یافته (developed country)   ۱۳
(۲-۵) مرکز و شرق اروپا   ۱۴
(۳ـ۵)آسیای در حال توسعه   ۱۴
(۴ـ۵) شرکتهای برتر چند ملیتی Top TNCs6 :   ۱۵
(۵ـ۵) دارایی خارجی (foreign assets):   ۱۶
(۶ـ۵)کل فروش خارجی(Total foreign Sales):   ۱۷
(۷ـ۵) شاخص  inward  FDI:   ۱۷
۶ـ نقش سرمایه های خارجی در رشد اقتصادی۷   ۱۹
۷ـ عملکرد صادرات و نقش سرمایه گذاری خارجی در آن   ۲۰
نتیجه گیری   ۲۲
پی نوشت‌ها و منابع   ۲۴

چکیده

مسکن به عنوان یک کالای مصرفی بادوام فارغ از اینکه در کدام مرحله از نیازهای بشری قرار گیرد از اهمیت والایی برخوردار است و به دلیل ماهیت چندی بعدی‌اش دارای کاردکردهای متنوع اقتصادی، اجتماعی، فرهگی و روانی است. در حال حاضر کمبود مسکن مناسب و متناسب با درآمد اکثریت افراد جامعه یکی از مسایل و مشکلات کشور می‌باشد که پس از حدد جهار دهه برنامه‌ریزی و سیاستگذاری مرتفع نشده است.

بروز بیکاری و فقدان شغل در میان موج جمعیت کشور نیز یکی دیگر از معضلات و مشکلات شاخص اقتصاد کنونی کشور به ویژه در استان‌های بزرگ و مهم می‌باشد و این مطلب به وضوح ثابت شده است که بیکاری بجز آثار اقتصادی دارای تبعات اجتماعی ـ فرهنگی ناگواری است که سلامت جامعه را تحت الشعاع قرار می‌دهد بطوریکه توجه ویژه‌نامه سوم توسعه اقتصادی نیز به ایجاد اشتغال معطوف گردیده است.

براین اساس و با در نظر گرفتن ویژگی‌ها و قابلیت‌های بخش ساختمان و مسکن و اینکه نمی‌توان مسکن را به صورتی منفک از تولید و دیگر خدمات جمعیتی مطرح ساخت انتظار می‌رود سرمایه‌گذاری در امر مسکن  نه تنها مشکل کمبود آنرا بسامان سازد بلکه این توانایی را خواهد داشت تا بطور همزمان تعداد قابل توجهی فرصت شغلی برای طیف گسترده‌ای از نیروی کار در سایر بخش‌ها ایجاد نماید.

در این راستا با بکارگیری جدول داده ـ ستانده و آمارهای اشتغال استان اصفهان به بررسی اهمیت و میزان اشتغال‌زایی بخش‌های مختلف اقتصادی این استان با تأکید بر بخش ساختمان و مسکن پرداخته شد. همچنین با محاسبه برخی شاخص‌های قابل استخراج از این جدول به تأثیر فعالیت‌های اقتصادی در توسعه استان می‌توان دست یافت.

واژه‌های کلیدی: بخش مسکن، اشتغال‌زایی، جدول داده ـ ستانده ، توسعه اقتصادی اصفهان

مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی

تعداد صفحات : 206

چکیده 1

فصل اول.

مقدمه نانو. 3

1-1 مقدمه. 4

   1-1-1 فناوری نانو. 4

1-2 معرفی نانولوله‌های کربنی.. 5

   1-2-1 ساختار نانو لوله‌های کربنی.. 5

   1-2-2 کشف نانولوله. 7

1-3 تاریخچه. 10

فصل دوم.

خواص و کاربردهای نانو لوله های کربنی.. 14

2-1 مقدمه. 15

2-2 انواع نانولوله‌های کربنی.. 16

   2-2-1 نانولوله‌ی کربنی تک دیواره (SWCNT). 16

   2-2-2 نانولوله‌ی کربنی چند دیواره (MWNT). 19

2-3 مشخصات ساختاری نانو لوله های کربنی.. 21

   2-3-1 ساختار یک نانو لوله تک دیواره 21

   2-3-2 طول پیوند و قطر نانو لوله کربنی تک دیواره 24

2-4 خواص نانو لوله های کربنی.. 25

   2-4-1 خواص مکانیکی و رفتار نانو لوله های کربن.. 29

       2-4-1-1 مدول الاستیسیته. 29

       2-4-1-2 تغییر شکل نانو لوله ها تحت فشار هیدرواستاتیک... 33

       2-4-1-3 تغییر شکل پلاستیک و تسلیم نانو لوله ها 36

2-5 کاربردهای نانو فناوری.. 39

   2-5-1 کاربردهای نانولوله‌های کربنی.. 40

       2-5-1-1 کاربرد در ساختار مواد. 41

       2-5-1-2 کاربردهای الکتریکی و مغناطیسی.. 43

       2-5-1-3 کاربردهای شیمیایی.. 46

       2-5-1-4 کاربردهای مکانیکی.. 47

فصل سوم.

روش های سنتز نانو لوله های کربنی 55

3-1 فرایندهای تولید نانولوله های کربنی.. 56

   3-1-1 تخلیه از قوس الکتریکی.. 56

   3-1-2 تبخیر/ سایش لیزری.. 58

   3-1-3 رسوب دهی شیمیایی بخار به کمک حرارت(CVD). 59

   3-1-4 رسوب دهی شیمیایی بخار به کمک پلاسما (PECVD ) 61

   3-1-5 رشد فاز  بخار 62

   3-1-6 الکترولیز. 62

   3-1-7 سنتز شعله. 63

   3-1-8 خالص سازی نانولوله های کربنی.. 63

3-2 تجهیزات.. 64

   3-2-1 میکروسکوپ های الکترونی.. 66

   3-2-2 میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM). 67

   3-2-3 میکروسکوپ الکترونی پیمایشی یا پویشی (SEM). 68

   3-2-4 میکروسکوپ های پروب پیمایشگر (SPM). 70

       3-2-4-1 میکروسکوپ های نیروی اتمی (AFM). 70

       3-2-4-2 میکروسکوپ های تونل زنی پیمایشگر (STM). 71

فصل چهارم.

شبیه سازی خواص و رفتار نانو لوله های کربنی بوسیله روش های پیوسته. 73

4-1 مقدمه. 74

4-2 مواد در مقیاس نانو. 75

   4-2-1 مواد محاسباتی.. 75

   4-2-2 مواد نانوساختار 76

4-3 مبانی تئوری تحلیل مواد در مقیاس نانو. 77

   4-3-1 چارچوب های تئوری در تحلیل مواد. 77

       4-3-1-1 چارچوب محیط پیوسته در تحلیل مواد. 77

4-4 روش های شبیه سازی.. 79

   4-4-1 روش دینامیک مولکولی.. 79

   4-4-2 روش مونت کارلو. 80

   4-4-3 روش محیط پیوسته. 80

   4-4-4 مکانیک میکرو. 81

   4-4-5 روش المان محدود (FEM). 81

   4-4-6 محیط پیوسته مؤثر. 81

4-5 روش های مدلسازی نانو لوله های کربنی.. 83

   4-5-1 مدلهای مولکولی.. 83

       4-5-1-1 مدل مکانیک مولکولی ( دینامیک مولکولی) 83

       4-5-1-2 روش اب انیشو. 86

       4-5-1-3 روش تایت باندینگ... 86

       4-5-1-4 محدودیت های مدل های مولکولی.. 87

   4-5-2 مدل محیط پیوسته در مدلسازی نانولوله ها 87

       4-5-2-1 مدل یاکوبسون. 88

       4-5-2-2 مدل کوشی بورن. 89

       4-5-2-3 مدل خرپایی.. 89

       4-5-2-4 مدل  قاب فضایی.. 92

4-6 محدوده کاربرد مدل محیط پیوسته. 95

   4-6-1 کاربرد مدل پوسته پیوسته. 97

   4-6-2 اثرات سازه نانولوله بر روی تغییر شکل.. 97

   4-6-3 اثرات ضخامت تخمینی بر کمانش نانولوله. 98

   4-6-4 اثرات ضخامت تخمینی بر کمانش نانولوله. 99

   4-6-5 محدودیتهای مدل پوسته پیوسته. 99

       4-6-5-1 محدودیت تعاریف در پوسته پیوسته. 99

       4-6-5-2 محدودیت های تئوری کلاسیک محیط پیوسته. 99

   4-6-6 کاربرد مدل تیر پیوسته  100

فصل پنجم.

مدل های تدوین شده برای شبیه سازی رفتار نانو لوله های کربنی 102

5-1 مقدمه. 103

5-2 نیرو در دینامیک مولکولی.. 104

   5-2-1 نیروهای بین اتمی.. 104

       5-2-1-1 پتانسیلهای جفتی.. 105

       5-2-1-2 پتانسیلهای چندتایی.. 109

   5-2-2 میدانهای خارجی نیرو. 111

5-3 بررسی مدل های محیط پیوسته گذشته. 111

5-4 ارائه مدل های تدوین شده برای شبیه سازی نانولوله های کربنی.. 113

   5-4-1 مدل انرژی- معادل. 114

       5-4-1-1 خصوصیات  محوری نانولوله های کربنی تک دیواره 115

       5-4-1-2 خصوصیات  محیطی نانولوله های کربنی تک دیواره 124

   5-4-2 مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS. 131

       5-4-2-1 تکنیک عددی بر اساس المان محدود. 131

       5-4-2-2 ارائه 3 مدل تدوین شده اجزاء محدود توسط نرم افزار ANSYS. 141

   5-4-3 مدل اجزاء محدود بوسیله کد عددی تدوین شده توسط نرم افزار MATLAB.. 155

       5-4-3-1 مقدمه. 155

       5-4-3-2 ماتریس الاستیسیته. 157

       5-4-3-3 آنالیز خطی و روش اجزاء محدود برپایه جابجائی.. 158

       5-4-3-4 تعیین و نگاشت المان. 158

       5-4-3-5 ماتریس کرنش-جابجائی.. 161

       5-4-3-6 ماتریس سختی برای یک المان ذوزنقه ای.. 162

       5-4-3-7 ماتریس سختی برای یک حلقه کربن.. 163

       5-4-3-8 ماتریس سختی برای یک ورق گرافیتی تک لایه. 167

       5-4-3-9 مدل پیوسته به منظور تعیین خواص مکانیکی ورق گرافیتی تک لایه. 168

فصل ششم.

نتایج   171

6-1 نتایج حاصل از مدل انرژی-معادل. 172

   6-1-1 خصوصیات محوری نانولوله کربنی تک دیواره 173

   6-1-2 خصوصیات محیطی نانولوله کربنی تک دیواره 176

6-2 نتایج حاصل از مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS. 181

   6-2-1 نحوه مش بندی المان محدود نانولوله های کربنی تک دیواره در نرم افزار ANSYS و ایجاد ساختار قاب فضایی و مدل سیمی به کمک نرم افزار ]54MATLAB [. 182

   6-2-2 اثر ضخامت بر روی مدول الاستیک نانولوله های کربنی تک دیواره 192

6-3 نتایج حاصل از مدل اجزاء محدود بوسیله کد تدوین شده توسط نرم افزار MATLAB.. 196

فصل هفتم.

نتیجه گیری و پیشنهادات 203

7-1 نتیجه گیری.. 204

7-2 پیشنهادات.. 206

چکیده

از آنجائیکه شرکت های بزرگ در رشته نانو فناوری  مشغول فعالیت هستند و رقابت بر سر عرصه محصولات جدید شدید است و در بازار رقابت، قیمت تمام شده محصول، یک عامل عمده در موفقیت آن به شمار می رود، لذا ارائه یک مدل مناسب که رفتار نانولوله های کربن را با دقت قابل قبولی نشان دهد و همچنین استفاده از آن توجیه اقتصادی داشته باشد نیز یک عامل بسیار مهم است. به طور کلی دو دیدگاه برای بررسی رفتار نانولوله های کربنی وجود دارد، دیدگاه دینامیک مولکولی و  محیط پیوسته. دینامیک مولکولی با وجود دقت بالا، هزینه های بالای محاسباتی داشته و محدود به مدل های کوچک می باشد. لذا مدل های دیگری که حجم محاسباتی کمتر و توانایی شبیه سازی سیستمهای بزرگتر را با دقت مناسب داشته باشند  بیشتر توسعه یافته اند.

فناوری نانو 

    نانو فناوری عبارت ازآفرینش مواد، قطعات و سیستم های مفید با کنترل آنها در مقیاس طولی نانو متر و بهره برداری از خصوصیات و پدیده های جدید حاصله در آن مقیاس می باشد. به عبارت دیگر فناوری نانو، ایجاد چیدمانی دلخواه از اتم ها و مولکول ها و تولید مواد جدید با خواص مطلوب است. فناوری نانو، نقطه تلاقی اصول مهندسی، فیزیک، زیست شناسی، پزشکی و شیمی است و به عنوان ابزاری برای کاربرد این علوم و غنی سازی آنها در جهت ساخت عناصر کاملاً جدید عمل می کند

ساختار نانو لوله‌های کربنی

    نانو لوله‌های کربنی (CNTs) یک نوع آلوتروپ کربن هستند که  اخیراً کشف شده‌اند. آنها به شکل مولکول استوانه‌ای هستند و خواص شگفت انگیزی دارند که آنها را برای بکارگیری در بسیاری  از  کاربردهای نانوفناوری، الکترونیک، اپتیک و حوزه‌های دیگر علم مواد مناسب می سازد. آنها دارای استحکام خارق العاده‌ای بوده، خواص الکتریکی منحصر به فردی دارند، و هادی کارآمدی برای حرارت هستند.

یک نانولوله عضوی  از  خانواده فلورن هاست، که باکی بال‌ها را نیز شامل می‌شود. فلورن‌ها خوشه‌ی بزرگی  از  اتم‌های کربن در قالب یک قفس بسته می‌باشند و  از  ویژگی های خاصی برخوردارند که پیش  از  این در هیچ ترکیب دیگری یافت نشده بودند. بنابراین، فلورن‌ها به طور کلی خانواده‌ای جالب توجه  از  ترکیب‌ها را تشکیل می‌دهند که به طور قطع در کاربردها و فناوری‌های آینده مورد استفاده وسیع قرار خواهند گرفت.

انواع نانولوله‌های کربنی

2-2-1 نانولوله‌ی کربنی تک دیواره (SWCNT)

    یک نانولوله‌ی تک دیواره  از  دو قسمت بدنه و درپوش با خواص متفاوت فیزیکی و شیمیایی تشکیل شده است. ساختار درپوش، مشابه یک فلورن کوچکتر همچون C60 می‌باشد. اتم‌های کربنی که به شکل پنج و شش ضلعی در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند، ساختار درپوش را می‌سازند. می‌توان به سادگی  از  قضیه‌ی اولر اثبات کرد که برای به دست آوردن یک ساختار قفسی شکل بسته  از  پنج ضلعی‌ها، به دو از ده پنج ضلعی نیاز  است. ترکیب یک پنج ضلعی و پنج شش ضلعی در اطراف آن، قوس لازم برای شکل‌گیری یک درپوش بسته‌ی گنبدی شکل را ایجاد می‌کند. قانون دوم، قانون پنج ضلعی مجزا می‌باشد که می‌گوید فاصله‌ی بین پنج‌ ضلعی‌ها روی پوسته‌ی فلورن جهت کاهش تنش سطحی و حصول یک قوس موضعی حتی المقدور نرم، به حداکثر ممکن می‌رسد تا ساختار پایدارتری را نتیجه دهد. کوچکترین ساختار پایداری که بدین نحو می‌تواند شکل گیرد مولکول C60 و بعد  از  آن مولکول C70 می‌باشد و به همین ترتیب فلورن‌های بزرگتر. خاصیت مشترک دیگر بین تمام فلورن‌ها این است که تمام آنها  از  تعداد زوجی  از  اتم‌های کربن تشکیل شده‌اند زیرا اضافه کردن یک شش ضلعی به یک ساختار موجود به معنای اضافه کردن دو اتم کربن می‌باشد

نانولوله‌ی کربنی چند دیواره (MWNT)

    نانولوله‌های کربنی چند دیواره  از  چند استوانه‌ی کربنی هم محور تو در تو ایجاد می‌شوند. نانولوله‌های چند دیواره را می‌توان به صورت دسته‌ای  از  نانولوله‌های هم مرکز با قطرهای متفاوت در نظر گرفت.

تروس یا حلقه‌ای

نانوتروس یک نانولوله‌ی کربنی است که به شکل یک حلقه خم شده است. نانوتروس‌ها خواص منحصر بفرد بسیاری دارند. مثلاً  مقدار مغناطیس آنها 1000 برابر بیشتر  از  آن است که برای برخی مواد دیگر انتظار می‌رود و بسیاری خواص دیگر همچون پایداری حرارتی و غیره که با شعاع حلقه و قطر لوله تغییر می‌کند،

فولرایت

فولرایت شکل بسیار فشرده‌ی نانولوله است. نانولوله‌های تک دیواره پلاریزه شده نانولوله ی کربنی تک دیواره، یک دسته ی از  فولرایت‌ها هستند که سختی آنها در حد الماس است