پایان نامه مطالعه انواع آب گرم کن های خورشیدی موجود در ایران و طراحی بهینه آن

اختصاصی از رزفایل پایان نامه مطالعه انواع آب گرم کن های خورشیدی موجود در ایران و طراحی بهینه آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فهرست مطالب

عنوان                                                                                             صفحه

فصل 1 : طرح دیدگاه و اهداف پروژه …………………………………………………………… 1

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………. 2

اهداف کلی پروژه ………………………………………………………………………………………. 9

کارایی………………………………………………………………………………………………………. 10

فصل 2 : بررسی آبگرمکن های خورشیدی…………………………………………………… 12

معیارهای طراحی آبگرمکن خورشیدی………………………………………………………… 13

سیستم Recirculation (pluse)………………………………………………………………… 18

سیستم Drainout (Drain down ) ……………………………………………… 19

سیستم Drainback With Air Compressor…………………………………………… 20

سیستم Drainback with liquid level control……………………………………….. 22

سیستم Thermosyphon with electrically protected collecrtor………… 23

سیستم Drainout Thermosyphon………………………………………………………… 25

سیستم Breadbox (batch)……………………………………………………………………… 26

سیستم Coil in Ttank , Warp Around , Tank in Tank……………………… 28

سیستم External Heat Exchanger………………………………………………………… 30

سیستم Darinback with load- side heat exchanger……………………………. 32

سیستم Drainback with Collector – Side Heat Exchanger……………….. 34

سیستم Two – phase – Thermosyphon………………………………………………. 35

سیستم One Phase Thermosyphon……………………………………………………… 36

نتایج و بررسی سیستم های خورشیدی متناسب با ایران ………………………….. 38

فصل سوم : گرد آورنده های تخت خورشیدی…………………………………………….. 46

صفحه پوشش…………………………………………………………………………………………… 50

فاصله هوایی…………………………………………………………………………………………….. 52

صفحات جاذب…………………………………………………………………………………………… 53

طرحهای گوناگون صفحه جاذب و مجاری انتقال سیال………………………………….. 54

سیال عامل ……………………………………………………………………………………………….. 60

عایقکاری………………………………………………………………………………………………….. 61

قاب گرد آورنده ………………………………………………………………………………………… 63

رشته های سری و موازی………………………………………………………………………….. 64

فصل چهارم : اصول حاکم بر گرد آورنده های خورشیدی…………………………….. 67

انتقال گرما به سیال…………………………………………………………………………………… 68

جریان متلاطم و بدست آوردن ضریب انتقال گرما……………………………………….. 69

جریان گذرا و بدست آوردن ضریب انتقال گرما…………………………………………… 70

جریان آرام و بدست آوردن ضریب انتقال گرما…………………………………………… 73

بیلان انرژی برای یک گردآورنده تخت خورشیدی نمونه…………………………….. 74

متوسط ماهانه انرژی خورشیدی جذب شده ………………………………………………. 76

اثرات وضعیت سطح جذب بر روی مقدار انرژی دریافتی ……………………………. 80

توزیع دما در گردآورنده های تخت خورشیدی…………………………………………… 84

ضریب انتقال گرمای کل یک گردآورنده………………………………………………………. 85

چگونگی تغییر ضریب اتلاف فوقانی بر اثر تغییر فاصله……………………………… 88

توزیع دما بین لوله و ضریب بازدهی گردآورنده ………………………………………. 91

توزیع دما در جهت جریان………………………………………………………………………….. 99

ضریب اخذ گرما و ضریب جریان گرد آورنده ……………………………………………. 100

میانگین دمای سیال و صفحه…………………………………………………………………….. 103

طرحهای دیگر گردآورنده …………………………………………………………………………. 104

فصل پنجم : طراحی یک نمونه گرد آورنده تخت ………………………………………… 107

منطقه طراحی…………………………………………………………………………………………… 109

مقدار آبگرم مصرفی………………………………………………………………………………….. 109

درجه حرارت آبگرم مصرفی………………………………………………………………………. 110

درجه حرارت آب ورودی به گرد آورنده ……………………………………………………. 110

تعداد گرد آورنده ها و چگونگی نصب آنها به هم……………………………………….. 110

زوایای حرکت خورشید…………………………………………………………………………….. 111

جهت تابش خورشید…………………………………………………………………………………. 119

نسبت بین تابش مستقیم بر روی یک صفحه شیبدار واقعی ……………………….. 119

زاویه شیب گرد آورنده ها ……………………………………………………………………….. 123

محاسبه مقدار متوسط ماهانه تابش روزانه رسیده به سطح گرد آورنده ……. 123

بدست آوردن طول روز ……………………………………………………………………………. 126

شکل گرد آورنده ……………………………………………………………………………………… 127

جنس صفحه جاذب……………………………………………………………………………………. 127

مشخصات رنگ…………………………………………………………………………………………. 127

قطر و تعداد لوله ها در هر گرد آورنده ……………………………………………………… 128

بدست آوردن دبی حجمی و جرمی……………………………………………………………… 128

بدست آوردن عدد رینولدز در لوله ها………………………………………………………. 129

بدست آوردن ضریب انتقال گرما………………………………………………………………. 129

نوع پوشش……………………………………………………………………………………………… 130

جنس قاب…………………………………………………………………………………………………. 130

نوع و ضخامت عایق…………………………………………………………………………………. 130

دمای محیط………………………………………………………………………………………………. 131

بدست آوردن انرژی مورد نیاز ………………………………………………………………… 131

بدست آوردن ضریب اتلاف فوقانی……………………………………………………………. 132

بدست آوردن اتلاف تحتانی………………………………………………………………………. 132

بدست آوردن ضریب اتلاف کلی ……………………………………………………………….. 133

بدست آوردن سطح گرد آورنده ……………………………………………………………….. 133

فاصله بین لوله ها……………………………………………………………………………………. 134

بدست آوردن بازدهی پره…………………………………………………………………………. 134

بدست آوردن بازدهی گرد آورنده ……………………………………………………………. 134

بدست آوردن ضریب انتقال گرمای گرد آورنده …………………………………………. 134

محاسبه دمای خروجی سیال……………………………………………………………………… 135

بدست آوردن بازدهی گرد آورنده ……………………………………………………………. 135

مشخصات دستگاه طراحی شده ………………………………………………………………… 136

منابع و مراجع ………………………………………………………………………………………… 138

ضمائم

دانلود مقاله بررسی تأثیر دو نوع برنامه گرم کردن منتخب 10 و 15 دقیقه ای بر غلظت اسید

اختصاصی از رزفایل دانلود مقاله بررسی تأثیر دو نوع برنامه گرم کردن منتخب 10 و 15 دقیقه ای بر غلظت اسید دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 بررسی تأثیر دو نوع برنامه گرم کردن منتخب 10 و 15 دقیقه ای بر غلظت اسید لاکتیک خون
چکیده
هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر دو نوع برنامه گرم کردن منتخب 10 و 15 دقیقه ای بر غلظت اسید لاکتیک خون آزمودنی ها به دنبال یک فعالیت شدید بیشینه بود. به همین منظور، تعداد 252 نفر از دانشجویان پسر رشته تربیت بدنی و علوم ورزش دانشگاه تهران از بین دانشجویان دانشکده مذکور با استفاده از آزمون بروس انتخاب و سپس به طور تصادفی به گروه 11 نفره تقسیم شدند. برنامه گرم کردن 10 دقیقه و گرم کردن 15 دقیقه ای بود. فعالیت شدید بیشینه نیز یک فعالیت شدید کوتاه مدت با نام آزمون کاتینگهام و فالکنر بود. تواتر قلبی و غلظت اسیدلاکتیک خون آزمودنی های دو گروه به وسیله دستگاه لاکتومتر دستی از انگشت اشاره دست و دستگاه پالس متر در سه مرحله استراحت، بعد از گرم کردن و بعد از فعالیت شدید بیشینه اندازه گیری و ثبت می شود. جهت تجزیه و تحلیل اطلاعات و آزمون فرضیه های تحقیق از آمار توصیفی و استنباطی و آزمون تی استودنت گروه های همبسته و غیر همبسته استفاده گردید. (P-Value کمتر از 5%) تجزیه و تحلیل اطلاعات نشان داد تفاوت معنی داری در غلظت اسید لاکتیک خون آزمودنی ها پس از دو برنامه گرم کردن مشاهده نشد (193/0 = P ) ، متعاقب یک فعالیت شدید بیشینه تفاوت معنی داری در غلظت اسید لاکتیک خون دو گروه مشاهده نشد، اما یک برنامه منتخب 10 دقیقه ای هم چنین یک برنامه گرم کردن 15 دقیقه ای باعث افزایش معنی داری در غلظت اسید لاکتیک متعاقب یک فعالیت شدید در مقایسه با پس از گرم کردن در آزمون های دو گروه مشاهده نشد (00/0 = p ) . دو برنامه گرم کردن 10 و 15 دقیقه ای باعث افزایش معنی دار تواتر قلبی آزمودنی ها نسبت به حالت استراحت شدند (00/0 = p ) ، تفاوتی بین تواتر قلبی دو گروه پس از گرم کردن و بعد از فعالیت شدید مشاهده نگردید. (83/0 = p و 146/0 = p)
کلید واژه : گرم کردن – اسید لاکتیک – فعالیت شدید بیشینه.

مقدمه
فرآیند آمادگی جسمانی روانی برای یک مسابقه و یا تمرین ، از موارد مهمی است که دانشمندان علوم ورزشی زیاد به آن پرداخته اند. گرچه مدت مدیدی است که ورزشکاران توصیه می شود قبل شروع یک جلسه تمرین سنگین و یا مسابقه دقایقی را به تمرینات مقدماتی یا گرم کردن بپردازند، ولی نتایج برخی از تحقیقات که تفاوتی در عملکرد ورزشکاران بعد از گرم کردن نشان نداده اند، باعث شده در مورد ضرورت شدت و مدت فعالیتها مقدماتی اتفاق نظر کلی وجود داشته باشد(1) . اما با توجه به اتفاق نظر در مورد آثار مثبت گرم کردن، امروزه تقریباً ورزشکاران گرم کردن را بخشی از تمرین و یا مسابقه قرار داده اند و مربیان نیز نسبت به این مسئله تأکید بسیار دارند. آثار مثبت گرم کردن می تواند شامل بهبود عملکرد ورزشکار، پیشگیری از آسیب های ناشی از فعالیت، تأثیرات فیزیولوژیک و آثار روانی باشد. گرم کردن نه تنها به اجرای فعالیت آنها کمک می کند بلکه از آسیب دیدگی حین فعالیت جلوگیری می کند. نکته دیگر متغیرهائی هستند که گرم کردن را تحت تأثیر قرار می دهند. مدت زمان گرم کردن شدت گرم کردن، محتوای برنامه، فاصله زمانی آن تا فعالیت اصلی، متغیرهایی هستند که می توانند با توجه به ویژگی های ورزشکا، نوع و ماهیت رشته ورزشی مورد نظر، شرایط آب و هوائی، درجه حرارت محیط و هدف های جلسه تمرین یا مسابقه تغییر کنند.(3) در رابطه با مدت و شدت گرم کردن که تحقیق حاضر با تأکید بر آن صورت گرفته است گفته شده، تمرینات گرم کردن باید در حدی باشد که درجه حرارت عمقی و عمومی بافت ها و عضلات را افزایش دهند، مشروط بر این که موجب خستگی ورزشکار نشود. زیرا هدف از تمرینات مقدماتی، آماده کردن ورزشکار برای اجرای فعالیت ورزشی شدیدتر و سنگین تنر است. شدت و مدت گرم کردن باید نسبت به نوع رشته ورزشی و سطح آمادگی ورزشکار تنظیم شود. به عبارت دیگر، شدت و مدت گرم کردن متناسب با اینکه فعالیت ورزشی کدام سیستم تأمین انرژی را بیشتر درگیر خواهد کرد، تنظیم می گردد.
گروه بزرگی از فعالیت های ورزشی فعالیت های هستند که در کوتاه مدت و یا حداکثر شدت انجام می شوند. طبق تعریف تأمین انرژی در این دسته از طریق گلیکولیز بی هوازی می باشد که در آن اسید لاکتیک تولید می شود. اسید لاکتیک حاصل تجزیه شده و تبدیل به لاکتات می شود. تجزیه اسید لاکتیک موجب تجمع یونهای هیدروژن در سلولهای عضلانی می شود. تجمع یونهای هیدروژن موجب اسید شدن عضله و ایجاد حالتی به نام اسیدوز می شود. اخیراً رابطه ای بین تجمع اسید لاکتیک درون عضله و نزول اوج تنش مورد تأیید قرار گرفته است.
این تأثیر مربوط به افزایش اسید لاکتیک و متعاقب آن تراکم یون هیدروژن و کاهش (PH) می باشد. از این رو افزایش تراکم هیدروژن مرحله اتصال القائی را با کاهش مقدار (Ca++ - ترپونین) آزاد شده از شبکه سارکوپلاسمی و مداخله در ظرفیت بهم پیوستگی (a++ ) – ترپونین) به تعویق می اندازد. از سوی دیگر، افزایش در تراکم (H+) نیز از فعالیت آنزیم فسفرفروکتوکیناز (PFK) (آنزیمی کلیدی در گلیکولیزبی هوازی جلوگیری به عمل می آورد. این عامل بازدارنده سبب کندی مراحل گلیکولیز شده و لذا میزان دسترسی به (ATP) را کاهش می دهد. از طرفی، افزایش غلظت یونهای هیدروژن (H+) به منزله عامل دیگر تنظیم کننده رفتار میوفیبریل مطرح است. با اجرای ورزش سنگین با شدت بیشتر از 80 درصد حداکثر اکسیژن مصرفی، بیشتر یونهای (H+) که در مسیر هیدرولیز (ATP) و فرآیند گلیکولیز تولید می شود مقدار (PH) را از مقدار 4/7 به سطح 2/6 کاهش می دهد. از این رو، اوج نیروی ایزومتریک و حداکثر سرعت کوتاه شدن کارهای عضله اسکلتی در ارزش های پایین تر (PH) به طور قابل ملاحظه ی کاهش می یابند. حال، سوالی که می تواند طرح شود این است که شدت و مدت گرم کردن قبل از چنین فعالیت های چگونه تنظیم گردد که ضمن کسب نتیجه مطلوب، موجب افزایش بیش از حد اسید لاکتیک خون نگردد. در همین رابطه تحقیقات انجام گرفته نشان می دهد که گرم کردن باعث افزایش لاکتاب خون می باشد. اما این میزان پس از فعالیت اصلی پایین تر از گروه گواه است. اگر چه، در تحقیق دیگری، اثرات 10 دقیقه گرم کردن بر آستانه بی هوازی افراد می گردد، ولی تغییر خاصی روی بازده کار و حداکثر تحمل غلظت لاکتاب خون سرخرگی نداشت. هم چنین، یک برنامه گرم کردن با شدت متوسط و کوتاه مدت در مقایسه با حالات تعریفی بدون گرم کردن و گرم کردن با شدت بالا مفید می باشد و گرم کردن بالای آستانه لاکتات، نسبت به برنامه های گرم کردن زیر آستانه لاکتات، موجب بازده کار بیشتر شد. با توجه به این که در بین متخصصان این رشته اتفاق نظر کلی در مورد اثرات شدت و مدت گرم کردن بر تغییرات غلظت اسید لاکتیک خون ورزشکاران به خصوص در فعالیت های شدید کوتاه مدت وجود ندارد و به منظور پژوهش بیشتر در این زمینه، تحقیق حاضر با هدف به پاسخ به این پرسش انجام می شود که آیا بین دو برنامه منتخب 10 و 15 دقیقه ای از نظر تغییر در سطح اسید لاکتیک خون ورزشکاران بعد از گرم کردن و متعاقب یک فعالیت شدید بیشینه درمانده ساز، تفاوت معنی داری وجود دارد؟
روش شناسی:
روش تحقیق از نوع نیمه تجربی به صورت پیش آزمون، پس آزمون ، در دو گروه طی سه مرحله استراحت، بعد از گرم کردن و بعد از فعالیت شدید بیشینه بود. برای این منظور از بین دانشجویان رشته تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشگاه تهران با استفاده از آزمون هفت مرحله ای بروس به منظور همگن نمودن افراد از نظر آمادگی جسمانی تعداد 22 نفر را که موفق به انجام 6 مرحله از این آزمون شدند انتخاب و سپس به طور تصادفی به دو گروه 11 نفره تقسیم شدند. در روز آزمون ابتدا قد، وزن، فشار خون، ضربان قلب استراحتی و میزان اسید لاکتیک پایه افراد دو گروه اندازه گیری و ثبت شد. سپس برنامه گرم کردن منتخب 10 دقیقه ای توسط افراد گروه یک و برنامه 15 دقیقه ای توسط افراد گروه دوم با راهنمایی محقق اجرا شد. بلافاصله غلظت اسید لاکتیک و تواتر قلبی افراد اندازه گیری شد. بعد از حدود یک دقیقه استراحت، آزمودنی ها بر روی نوار گردان یک فعالیت بیشینه به نام آزمون کانینکهام و فالکنر را تا حد درمانگی انجام دادند. مجدداً پس از اتمام این آزمون ضربان قلب و غلظت اسید لاکتیک آنها اندازه گیری شد، و زمان اجرای این آزمون برای هر نفر ثبت گردید.
روش اجرای آزمون بروس:
این آزمون از معتبرترین پروتکل ها برای اندازه گیری حداکثر اکسیژن مصرفی است که روی نوار گردان در هفت مرحله پیوسته انجام می شود.
در این تحقیق برای همگن نمودن افراد از جامعه دانشجویان تربیت بدنی تعداد 22 نفر که موفق به عبور از مرحله ششم این آزمون شدند، انتخاب گردیدند.
روش اجرای گرم کردن :
برنامه گرم کردن 10 دقیقه ای : شامل 3 دقیقه حرکات کششی، 3 دقیقه حرکات چرخشی 410 دقیقه گرم کردن روی نوار گردان با شیب صفر درجه و سرعت 100 متر در دقیقه (6 کیلومتر در ساعت) بود. برنامه گرم کردن 15 دقیقه: شامل 4 دقیقه حرکات کششی، 4 دقیقه حرکات چرخشی، 7 دقیقه دویدن روی نوار گردان با سرعت 100 متر در دقیقه (شش کیلومتر در ساعت) بود.
نحوه ی کنترل تواتر قلب :
تواتر قلبی افراد در سه مرحله استراحت، بلافاصله بعد از گرم کردن و بلافاصله بعد از فعالیت اصلی توسط پالس متر کنترل از راه دور اندازه گیری و ثبت شد.
نحوه اندازه گیری غلظت اسید لاکتیک خون :
غلظت اسید لاکتیک خون افراد در سه مرحله استراحت، بعد از گرم کردن و بعد از فعالیت شدید بیشینه با استفاده از دستگاه لاکتومتر دستی انجام شد. این دستگاه از طریق اسپکتر و فتومتری آنزیمی میزان غلظت لاکتات خون را به واحد میلی مول در لیتر نمایش می دهد.
روش اجرای آزمون کانینگهام و فالکتر (76/0 تا 91/0 = r )
از این آزمون به عنوان یک فعالیت شدید بیشینه استفاده گردید. این آزمون در زمره فعالیت های بسیار شدید کوتاه مدت درمانده ساز شناخته شده است که روی نوار گردان انجام با سرعت 8 مایل در ساعت (2/12 کیلومتر در ساعت) با شیب 20% است. زمان رکورد آزمودنی ها در لحظه قطع فعالیت توسط خود فرد در حالت درماندگی ثبت می شود. هم چنین می توان لاکتات خون آزمودنی ها را پس اتمام فعالیت اندازه گیری کرد. در این تحقیق افراد یک دقیقه پس از گرم کردن این فعالیت را انجام دادند.
تحلیل آماری : اطلاعات خام به دست آمده با استفاده از روش های آماری توصیفی و استنباطی شامل جدول، میانگین، انحراف، استاندارد و آزمودنی «تی استودنت» گروه های همبسته و مستقل، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرم افزار SPSS صورت گرفت برای رویا قبول فرضیه های تحقیق سطح (5% = a ) در نظر گرفته شد.
یافته ها :
یافته های تحقیق نشان می دهد که میانگین و انحراف استاندارد ضربان قلب در سه مرحله استراحت، بعد از گرم کردن و پس از فعالیت شدید بیشینه در گروه تجربی اول (10 دقیقه گرم کردن) به ترتیب (95/685 ، 86/1316 / 116، 19/10  91/177) ضربه در دقیقه بوده، در حالی که متوسط تواتر قلبی در گروه تجربی دوم (15 دقیقه گرم کردن) به ترتیب (62/6  55/9 ، 72/13  45/117 و 02/8  82/183) بوده است.
همچنین میزان غلظت لاکتات خون گروه یک در سه مرحله به ترتیب (76/0  30/3 ، 78/0  58/4 و 94/1  54/9 میلی مول در لیتر خون) و در گروه دوم (72/0  07/3 ، 92/0  07/5 و 16/1  36/8) بود. با توجه به یافته های فوق و در آزمون فرضیه های تحقیق می توان گفت تفاوت معنی داری بین میزان غلظت لاکتات خون متعاقب دو برنامه منتخب گرم کردن 10 و 15 دقیقه ای مشاهده نشد (193/0 = p ) . بین میزان غلظت لاکتات خون دو گروه متعاقب یک فعالیت شدید بیشینه درمانده ساز معنی داری مشاهده نگردید. لاکتات خون و تواتر قلبی پس از هر دو برنامه گرم کردن 10 و 15 دقیقه ای افزایش معنی داری نشان داد (00/0 = p ) هم چنین، میزان غلظت لاکتات خون گروه (1) در سه مرحله به ترتیب (76/0  30/3 ، 78/0  58/4 ، 94/1 54/9 میلی مول در دسی لیتر خون و در گروه (2) (72/0  07/3 ، 92/0 07/5 ، 16/1  36/8 میلی مول در لیتر خون ) بود.
بحث و نتیجه گیری :
در تحقیقات انجام شده درباره تأثیر بنرامه های مختلف گرم کردن بر تغییرات اسید لاکتیک آزمودنی ها، گزارش های متفاوتی ارائه شده، به طوری که بعضی افزایش این عامل را به دنبال فعالیت های گرم کردن (رابرت و همکارانش 1990) و برخی بدون تغییر یا تغییرات اندک اسید لاکتیک را پس از فعالیت های گرم کردن (بلاک 1981) گزارش کرده اند. همچنین، برخی دیگر کاهش اسید لاکتیک را متعاقب تشریفاتی که قبل از شروع فعالیت های گرم کردن صورت گرفته، گزارش کرده اند. با وجود این نکته قابل توجهی، تغییرات هرچند اندک اسید لاکتیک و تأثیر برنامه های مختلف گرم کردن بر آن بوده است. یافته های تحقیق حاضر نیز نشان می دهد که برنامه های گرم کردن 10 و 15 دقیقه ای ، موجب افزایش معنی دار غلظت اسید لاکتیک خون آزمودنی ها نسبت به غلظت آن در حال استراحت شده است.در این باژ مک کنا و همکارانش به مطالعه آثار برنامه های مختلف گرم کردن پس از یک آزمون 10 ثانیه ای پر فشار بر حداکثر توان بی اسید لاکتیک وظ رفیت کار بی اسید لاکتیک پرداختند. با وجود آنکه برنامه گرم کردن آنها 5 دقیقه و با شدت متغیر بود

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  21  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله تئوری های پارگی گرم

اختصاصی از رزفایل دانلود مقاله تئوری های پارگی گرم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 
انجماد آلیاژها همیشه در یک بازده دمایی به نام دامنه انجمادی رخ می دهد. کاهش دما، فاز جامد جوانه زده و در قالب دانه هایی (معمولاً به شکل دندریتی) رشد می کند و از یک نقطه معین دربازه دمایی، دانه ها ابتدا با حس کردن حضور دانه های مجاور وسپس با برخورد و تماس و پل زدن با آنها و در نهایت با شکل دهی یک اسکلت پیوسته از فاز جامد، با یکدیگر تداخل و فعل و انفعال می کنند. دمایی که در آن دانه ها شروع به تداخل با یکدیگر می کنند نقطه همدوی و پیوستگی1 نام دارد و دمایی که در آن شبکه پیوسته جامد شکل می گیرد نقطه صلبیت2 نام دارد. در زیر این نقطه صلبیت، حجم و بدنه نیمه جامد خصوصیات عمده فاز جامد- حفظ شکل و خواص مکانیکی مانند استحکام و انعطاف پذیری را به خود می گیرد.
بدیهی است که رفتار ترمومکانیکی بدنه نیمه جامد وابستگی زیادی به خواص مکانیکی آن دارد. از طرفی، خواص این بدنه (استحکام و انعطاف پذیری) قرار دارد و در طرف دیگرتنش ها و کرنش های اعمال شده به آن در هنگام فرآیند انجماد و ناشی شده از انقباضض انجمادی، فشار متالواستاتیک (فشار فلز مایع ) ، انقباض حرارتی ممانعت شده و غیر آزاد، گرادیان حرارتی و غیره وجود دارند.
برخلاف فلزات خالص که در یک نقطه منجمد می شوند، آلیاژها به تدریج در یک بازه دمایی (وسیع) از مذاب تبدیل به جامد می شوند. در هنگام ریخته گری، زمان قابل ملاحظه ای هنگامی که آلیاژ مشتکل از هم جامد و هم مذاب است، وجود دارد.
ماده در این حالت نیمه جامد به دو دسته تقسیم می شود: دوغایی ها3 و خمیری ها4 . یک دوغاب، مایعی است به همراه ذرات جامد معلق. در بعضی دماها دانه های جامد شروع می کنند به تداخل با یکدیگر و در ماده یک استحکام معینی پدیدار می شود. در زیر این دما، ماده با عنوان خمیر نامیده می شود، یعنی شبکه جامد با مذاب در میان آن.
کسر جامد که در آن این تبدیل رخ می دهد، بسته به مورفولوژی ذرات جامد، بین 0.25 تا 0.6‌متغیر است. به علت تفاوت بسیار زیاد در رفتار مکانیکی این مورفولوژی های گوناگون، دوغاب ها معمولا با مدلهای بر پایه وسکوزته توصیف می شوند و خمیرها معمولاً با مدل های بر پایه تغییر شکل. مدل های بر پایه وسکوزیته از سمت مذاب شروع می شوند و برای در حساب آوردن و در نظر گرفتن اثر افزایش مقدار ذرات جامد اصلاح شده اند.
مدل های بر پایه تغییر شکل بر اساس مدل های کار گرم هستند که برای در حساب آوردن و در نظر گرفتن حضور مذاب اصلاح شده اند. تبدیل دوغاب به خمیر هنوز به عنوان یک مساله پیچیده برای مدل کردن است و یک مدل رضایت بخش که رفتار را در تمام بازه انجمادی توصیف کند هنوز در دست توسعه و گسترش است.
چیزی که هست این که کار ریخته گری آلیاژها با رخ دادن عیوب مختلف در محصول نهایی بسیار مانوس است. یکی از عیوب عمده پارگی گرم یا ترک گرم، یا سرخ شکنندگی است . صرفنظر از نامگذاری، این پدیده ، ثمره تشکیل یک ترک برگشت ناپذیر(شکست و عیب) در یک قطعه ریختگی است که هنوز در حالت نیمه جامد باشد. مطالعات اولیه و صنعتی این پدیده نشان مید هد که پارگی گرم در آخرین مراحل انجماد وقتی که کسر حجمی جامد بالای %95 – 85 است و فاز جامد از یک شبکه پیوسته دانه شکل گرفته است، رخ می دهد. همچنین معلوم شده است که یک ساختار دانه ظریف ریخته گری کنترل شده (بدون دمای بالا و گرادیان های تنشی) به حذف ترک گرم کمک می کنند. رابطه بین استعداد به ترک گرم و ترکیب یک آلیاژ به خوبی شناخته شده است.
رابطه بین ظهور پارگی های گرم و خواص مکانیکی در حالت نیمه جامد آشکار است. و این رابطه برای چندین دهه مورد بررسی و مکاشفه قرار گرفته است. با وجود این، بسط و توسعه تئوری ها، مدل ها و معیارهای جدید1 برای پارگی گرم در علوم فلزات امروزی رو به ترقی و پیشرفت است. در هنگام ریخته گری پیوسته آلیاژهای آلومینیم، خنک کاری اولیه و ثانویه، گرادیان حرارتی شدیدی را در شمش ایجاد می کند که می تواند منجر به اعوجاج در شکل شمش و یا پارگی گرم و ترک سرد شود.
در مداوم ریزی، نام ناحیه خمیری2 غلط انداز است، چنانکه قسمت بالایی آن عملاً یک دوغاب است زیرا که دانه های تازه شکل گرفته هنوز درون مذاب معلق هستند. تنها پس از آن که دما به زیر دمای همدوسی و پیوستگی افت پیدا کند یک ناحیه واقعاً خمیری شکل می گیرد. رفتار تغییر شکل خمیر برای تشکیل حفرات و پارگی های گرم بسیار بحرانی و خطرناک است.
از مطالعات انجام شده از آغاز سال 1950 تا کنون، به نظر می رسد که پارگی های گرم بالای دمای سولیدوس آغاز می شوند و در فیلم های مذاب بین دندریتی منتشر می شوند. این امرمنتج به یک سطح شکست ناهموار پوشیده شده با یک لایه صاف (نرم) و گاهی با پل های جامد3 که دو طرف ترک را به هم وصل کرده یا می کنند، می شود.
در هنگام انجماد، جریان مذاب در سر تاسر ناحیه خمیری کاهش پیدا می کند تا وقتی که این جریان برای پر کردن حفرات تازه بوجود آورده ناکافی باشد، از این رو این حفرات می توانند بیشتر رشد کنند.
فرآیند انجماد را می توان بر حسب نفوذ پذیری شبکه جامد به چهار مرحله تقسیم بندی کرد:
1- تغذیه توده ای: که در آن هر دو فاز جامد و مذاب برای حرکت آزاد هستند.
2- تغذیه بین دندریتی: که در آن مذاب باقیمانده باید در میان شبکه دندریتی جریان یابد. پس از آنکه دندریتها یک اسکلت جامد را شکل دادند، مذاب باقیمانده باید در میان شبکه دندریتی جریان پیدا کند. ممکن است یک گرادیان فشار، سر تا سر ناحیه خمیری به علت انقباض انجمادی که به صورت عمیق تر در ناحیه خمیری رخ می دهد، بوجود آید.
هر چند در این مرحله نفوذ پذیری شبکه به اندازه کافی بزرگ هستند تا از تشکیل حفرات جلوگیری کند.
3- جدایش بین دندریتی، که در آن شبکه مذاب، تکه تکه شده و ممکن است در این مرحله پارگی گرم یا تشکیل حفره رخ دهد. با افزایش کسر جامد، مذاب به شکل پاکتهایی ایزوله می شود یا به علت تنش سطحی بی تحرک می شود. وقتی که نفوذ پذیری شبکه جامد برای جریان و سیلان مذاب بیش از حد کوچک شود، انقباض حرارتی بیشتر جامد باعث تشکیل حفرات یا پارگی گرم خواهد شد.
4- پل زنی بین دندریتی یا تغذیه جامد: که در ‌آن شمش استحکام قابل ملاحظه ای پیدا کرده است و خزش حالت جامد، انقباض بیشتری را جبران و تلافی می کند. در مرحله پایانی انجماد (Fs>0.9) ، تنها پاکتهای مذاب ایزوله شده باقی می مانند و شمش استحکام قابل ملاحظه ای را خواهد داشت. خزش حالت جامد، اکنون فقط می تواند انقباض انجمادی و تنش های حرارتی را جبران و خنثی کند.
از آنجائیکه در یک دوغاب و در هنگام مرحله تغذیه بین دندریتی در خمیر تغذیه معمولاً برای جلوگیری کردن از هر گونه عیب ریخته گری کافی است، ما در ادامه عمدتاً دو مرحله آخر را مورد بررسی قرار می دهیم. در اصل این مرحله جدایش بین دندریتی است که در آن شمش نسبت به تشکیل حفرات و پارگی گرم آسیب پذیر است.
یک آلیاژ با دامنه انجمادی بزرگ، پارگی گرم را ترقی می دهد، از آنجائیکه یک چنین آلیاژی زمان بیشتری را در ناحیه آسیب پذیری که در آن فیلم های مذاب نازک ما بین دندریتها وجود دارند، سپری می کنند. توزیع فیلم مذاب توسط زاویه دو سطحی تعیین می شود. با یک زاویه دو سطحی کوچک، مذاب تمایل دارد که خودش را روی سطح مرز دانه ها پهن کند که این امر به شدت پیوستگی و کوهرنی دندریتی را کاهش می دهد. در یک زاویه دو سطحی بزرگ، مذاب به صورت قطراتی در نقاط سه گانه باقی می ماند، بطوریکه شبکه جامد استحکام خود را حفظ می کند.
به غیر از این فاکتورهای ذاتی، انقباض حرارتی، کرنش ها و تنش هایی را به شبکه جامد تحمیل می کنند، که برای پارگی گرم لازم هستند. این موضوع قبلاً نشان داده شده است که عمدتاً این کرنش و نرخ کرنش است که برای پارگی گرم بحرانی هستند. از آنجائیکه نیروهای موجود در هنگام انجماد در قیاس با تنش هایی که یک شبکه نیمه جامد می تواند تحمل کند، بسیار بزرگتر هستند، به نظر می رسد که تنش ها بحرانی نباشند تلاشهای زیادی وقف درک پدیده پارگی گرم شده اند.
گردآوری مجموعه کارهای تحقیقاتی در این زمینه توسط نوسیکوف و زیگورث انجام شده است و ژنگ نیز علل محتمل پارگی گرم را مورد باز بینی قرار داده است. تعداد معدودی مکانیزم برای پارگی گرم، پیش از این در آثار منتشره، پیشنهاد و مطرح شده اند. بعضی از آنها بصورت مختصر در زیر شرح داده می شوند.
نویکوف و نوویک گزارش کرده اند که در نرخ کرنش های پایین، لغزش مرز دانه مکانیزم عمده و اصلی تغییر شکل یک بدنه نیمه جامد است. نیروی اعمال شده به بدنه نیمه جامد با یک جابجایی مرز دانه که توسط فیلم های مذاب احاطه کننده دانه روانکاری شده است، همراهی و مساعدت می شود.
پروخروف یک مدل را برای تغییر شکل بدنه نیمه جامد طرح کرد.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  22  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود پاورپوینت اقلیم گرم و معتدل

اختصاصی از رزفایل دانلود پاورپوینت اقلیم گرم و معتدل دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مطالعات اقلیم گرم و معتدل در 54 اسلایدو قابل ویرایش

دانلود پایان نامه کارشناسی رشته مکانیک - مطالعه انواع آب گرم کن های خورشیدی موجود در ایران و طراحی بهینه با فرمت ورد

اختصاصی از رزفایل دانلود پایان نامه کارشناسی رشته مکانیک - مطالعه انواع آب گرم کن های خورشیدی موجود در ایران و طراحی بهینه با فرمت ورد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فصل 1 : طرح دیدگاه و اهداف پروژه .................................................................... 1

مقدمه......................................................................................................................... 2

اهداف کلی پروژه ..................................................................................................... 9

کارایی...................................................................................................................... 10

فصل 2 : بررسی آبگرمکن های خورشیدی........................................................... 12

معیارهای طراحی آبگرمکن خورشیدی.................................................................... 13

سیستم Recirculation (pluse).............................................................................. 18

سیستم Drainout (Drain down ) ......................................................... 19

سیستم Drainback With Air Compressor........................................................ 20

سیستم Drainback with liquid level control..................................................... 22

سیستم Thermosyphon with electrically protected collecrtor................... 23

سیستم Drainout Thermosyphon....................................................................... 25

سیستم Breadbox (batch).................................................................................... 26

سیستم Coil in Ttank , Warp Around , Tank in Tank.................................. 28

سیستم External Heat Exchanger....................................................................... 30

سیستم Darinback with load- side heat exchanger........................................ 32

سیستم Drainback with Collector – Side Heat Exchanger.......................... 34

سیستم Two – phase – Thermosyphon.......................................................... 35

سیستم One Phase Thermosyphon................................................................... 36

نتایج و بررسی سیستم های خورشیدی متناسب با ایران ...................................... 38

فصل سوم : گرد آورنده های تخت خورشیدی..................................................... 46

صفحه پوشش.......................................................................................................... 50

فاصله هوایی............................................................................................................ 52

صفحات جاذب......................................................................................................... 53

طرحهای گوناگون صفحه جاذب و مجاری انتقال سیال.......................................... 54

سیال عامل .............................................................................................................. 60

عایقکاری.................................................................................................................. 61

قاب گرد آورنده ...................................................................................................... 63

رشته های سری و موازی....................................................................................... 64

فصل چهارم : اصول حاکم بر گرد آورنده های خورشیدی................................... 67

انتقال گرما به سیال................................................................................................. 68

جریان متلاطم و بدست آوردن ضریب انتقال گرما................................................. 69

جریان گذرا و بدست آوردن ضریب انتقال گرما..................................................... 70

جریان آرام و بدست آوردن ضریب انتقال گرما..................................................... 73

بیلان انرژی برای یک گردآورنده تخت خورشیدی نمونه....................................... 74

متوسط ماهانه انرژی خورشیدی جذب شده .......................................................... 76

اثرات وضعیت سطح جذب بر روی مقدار انرژی دریافتی ..................................... 80

توزیع دما در گردآورنده های تخت خورشیدی...................................................... 84

ضریب انتقال گرمای کل یک گردآورنده.................................................................. 85

چگونگی تغییر ضریب اتلاف فوقانی بر اثر تغییر فاصله.......................................... 88

توزیع دما بین لوله و ضریب بازدهی گردآورنده ................................................... 91

توزیع دما در جهت جریان....................................................................................... 99

ضریب اخذ گرما و ضریب جریان گرد آورنده ..................................................... 100

میانگین دمای سیال و صفحه.................................................................................. 103

طرحهای دیگر گردآورنده ..................................................................................... 104

فصل پنجم : طراحی یک نمونه گرد آورنده تخت ................................................ 107

منطقه طراحی.......................................................................................................... 109

مقدار آبگرم مصرفی............................................................................................... 109

درجه حرارت آبگرم مصرفی.................................................................................. 110

درجه حرارت آب ورودی به گرد آورنده ............................................................. 110

تعداد گرد آورنده ها و چگونگی نصب آنها به هم.................................................. 110

زوایای حرکت خورشید.......................................................................................... 111

جهت تابش خورشید............................................................................................... 119

نسبت بین تابش مستقیم بر روی یک صفحه شیبدار واقعی .................................. 119

زاویه شیب گرد آورنده ها .................................................................................... 123

محاسبه مقدار متوسط ماهانه تابش روزانه رسیده به سطح گرد آورنده ............. 123

بدست آوردن طول روز ........................................................................................ 126

شکل گرد آورنده ................................................................................................... 127

جنس صفحه جاذب................................................................................................. 127

مشخصات رنگ....................................................................................................... 127

قطر و تعداد لوله ها در هر گرد آورنده ................................................................ 128

بدست آوردن دبی حجمی و جرمی......................................................................... 128

بدست آوردن عدد رینولدز در لوله ها................................................................... 129

بدست آوردن ضریب انتقال گرما........................................................................... 129

نوع پوشش.............................................................................................................. 130

جنس قاب................................................................................................................ 130

نوع و ضخامت عایق............................................................................................... 130

دمای محیط............................................................................................................. 131

بدست آوردن انرژی مورد نیاز ............................................................................. 131

بدست آوردن ضریب اتلاف فوقانی........................................................................ 132

بدست آوردن اتلاف تحتانی.................................................................................... 132

بدست آوردن ضریب اتلاف کلی ............................................................................ 133

بدست آوردن سطح گرد آورنده ............................................................................ 133

فاصله بین لوله ها................................................................................................... 134

بدست آوردن بازدهی پره....................................................................................... 134

بدست آوردن بازدهی گرد آورنده ........................................................................ 134

بدست آوردن ضریب انتقال گرمای گرد آورنده ................................................... 134

محاسبه دمای خروجی سیال.................................................................................. 135

بدست آوردن بازدهی گرد آورنده ........................................................................ 135

مشخصات دستگاه طراحی شده ............................................................................ 136

منابع و مراجع ........................................................................................................ 138

ضمائم