دانلود پروژه امولسیون سازی سیالات نفتی با هدف کاهش ویسکوزیته

اختصاصی از فی ژوو دانلود پروژه امولسیون سازی سیالات نفتی با هدف کاهش ویسکوزیته دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این پروژه امولسیون سازی سیالات نفتی با هدف کاهش ویسکوزیته و به نوعی کاهش خوردگی در مسیر خط لوله اجرا گردیده که بموجب آن  کاهش افت فشار چشمگیری  در طول خط لوله نفتی بوجود می آید که باعث کاهش زیاد مصرف انرژی جهت پمپاژ سیالات نفتی در طول خط مسیر لوله می شودو این کمک بسیار زیادی در کاهش هزینه ها، تعمیر و نگهداری خط لوله می نماید. برای شبیه سازی حرکت این سیالات در طول مسیر خط لوله از نرم افزارFluent 6.3یکی از قدرتمند ترین نرم افزار های دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)یا (Computational Fluid Dynamic)است استفاده شده است. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)،حل عددی معادلات دیفرانسیل پاره ای مربوط به سیستم هایی نظیر جریان سیال ، انتقال حرارت و واکنشهای شیمیایی که با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری انجام می شود  این نرم افزار قادر است بادقتی فوق العاده وبی نظیر درشرایط مختلف دو بعدی وسه بعدی فرایند های ذکر شده را شبیه سازی نماید.نتایج بدست آمده در این پروژه شبیه سازی حاکی از آن است که ما با مصرف  4.97  درصد از اانرژی اولیه که صرف پمپاژ نفت کوره برای طی یک دور از مسیر پایلوت می کردیم می توانیم این انتقال را انجام دهیم و به اندازه  95.025  درصد در میزان مصرف انرژی و هزینه ها صرفه جویی کنیم.

امولسیون . [ اِ یُن ْ ] (فرانسوی ، اِ) ۞ در اصطلاح دواسازی ، هر داروی مرکب مایع و شیرمانندی که جهت آشامیدن مریض ترتیب دهند. (ناظم الاطباء). اگر دانه های روغن دار را با کمی آب در هاون صلایه کنند و توده ٔ خمیری شکل حاصل را با آب بسایند مایع شیری شکلی بدست می آید که بنام امولسیون موسوم است . بنا بر این امولسیونها از گویچه های کوچک (گلبول ) روغن تشکیل شده است که بوسیله ٔ مواد پروتئیدی دانه ها در آب بحالت تعلیق درآمده است و آنها را امولسیونهای طبیعی مینامند. همچنین اگر مواد روغنی مختلف رزین ها ۞ ، گم رزین ها ۞ و مواد غیرمحلول را بکمک ماده ٔ امولسیون ۞ در آب بحالت تعلیق درآورند اشکال دارویی حاصل بنام امولسیون مصنوعی نامیده میشود و منظره ای شیری شکل دارد. در داروخانه ها بیشتر صمغ عربی و کتیرا را برای این منظور مصرف میکنند. امولسیونها خیلی زود فاسد میشوند و از اینرو آنها را فقط در موقع احتیاج تهیه می کنند.

امولسیون:

کولوئید دو مایع است که ذرات یکی از آنها به طور یکسان و یکنواخت در سرتاسر دیگری پخش شده اند، اما محلول نیستند. غذاها، لوسیون ها، روانسازها، داروها و رنگ ها نمونه هایی از امولسیون به شمار می آیند. امولسیون ها پایدار نیستند و مایعات تشکیل دهنده آنها، پس از مدتی ار هم جدا می شوند. امولسیون کننده ها کمک می کنند که این مایعات به صورت مخلوط نگه داشته شوند. پروتئین کازئین، امولسیون کننده با آمیزنده ای است که چربی کره را در آب به صورت پخش شده نگه می دارد. بسیاری از غذاهای آماده، حاوی امولسیون کننده ها و سیار مواد نگهدارنده هستند. لایه پوشش دهنده فیلم عکاسی که امولسیون نامیده می شود، در حقیقت یک کولوئید حساس به نور است .

رنگ صنعتی، نمونه ای از یک امولسیون است. از آنجا که امولسیون های دائمی و پایدار نیستند، مایعات سازنده رنگ از هم جدا می شوند. به همین دلیل، رنگ را باید، قبل از مصرف، خوب هم بزنیم

همچنین بنا به تعریف بیچر (1965)امولسیون سیستم هتروژنی است که شامل دو مایع غیر قابل اختلاط میباشد و یکی از مایعها در دیگری بصورت قطره هایی با قطر بالاتر از 1/0 میکرون براکنده شده است.این سیستم  ها بایداری کمی دارند و بایداری انها را میتوان توسط عوامل فعال سطحی و مواد دیگر افزایش داد.در غذاها امولسیون ها معمولا شامل دو فاز روغن و اب هستند .اگر اب فاز مداوم و روغن فاز براکنده را تشکیل دهد امولسیون از نوع روغن در اب و بر عکس اگراب فاز براکنده و روغن فاز بیوسته را تشکیل دهد امولسیون از نوع اب در روغن خاهد بود. نامیزه یا امولسیون (به انگلیسی: emulsion) محلولی است که در آن قطره‌های ریز یک مایع (مانند روغن) در مایعی دیگر (مانند آب) بی‌آنکه با یکدیگر درآمیزند، پراکنده است .به عبارت دیگر تجمیع مایع با مایع را در صورتی که دو مایع در هم حل نشوند و به حال تعلیق در آیند امولسیون می‌گویند.بیشتر امولسیون‌ها ترکیب آب و روغن هستند

فرمولاسیون امولسیون ها :

   با توجه به وجود عوامل امولسیون کننده ی بسیار متنوع , انتخاب سیستم امولسیون کننده برای یک فرآورده ی خاص نیاز به تجربه فراوانی دارد . اتخاذ تصمیم نهایی در انتخاب نوع امولسیون کننده بستگی زیادی به ویژگی ها و نحوه ی کاربرد فرآورده ی نهایی و نیز سایر مواد مورد نیاز جهت فرمولاسیون فرآورده دارد . روغن ها و چربی های مورد مصرف از راه خوراکی , چه خودشان به عنوان دارو مصرف شوند , یا به عنوان حامل برای داروهای محلول در چربی بکار روند , بدون استثنا به صورت امولسیون های روغن در آب فرموله میشو.ند . در اینصورت آنها خوش طعم بوده و قابل خوردن خواهند بود(شکل 4-1) .

امولسیون هایی که برای تزریق وریدی تهیه می شوند , الزاما از نوع روغن در آب میباشند . ولی در صورت نیاز به فراورده های طولانی الاثر از یک داروی محلول در آب جهت تزریق عضلانی می توان از نوع آب در روغن استفاده نمود .

امولسیون ها بیشترین کاربرئ را جهت مصارف خارجی دارند . امولسیون نیمه جامد کرم نامیده میشود و امولسیون های مایع تر یا لوسیون خوانده می شوند و یا چنانچه جهت ماساژ پوستی مد نظر باشند , به آنها لینمان گفته خواهد شد . هر دو نوع o/w و w/o در مصارف خارجی بکار میروند و نوع اول به منظور کاربرئ موضعی داروهای محلول در آب بیشتر جهت اثرات موضعی مورد استفاده واقع میشود . این نوع از امولسیون فاقد حالت چرب پایه های روغنی است . لذا مصرف آن روی پوست برای بیمار خوشایند بوده , به راحتی از سطح پوست شسته میشود . امولسیون های آب در روغن دارای خاصیت مسدود کننده گی هستند . لذا لایه ی شاخی پوست را هیدراته نموده و از تبخیر ترشحات غدد پوستی جلوگیری می نمایند(شکل 5-1) 

از طرف دیگر , این امر ممکن است سرعت جذب دارو را از چنین فراوارده هایی تحت تاثیر قرار دهد . این نوع امو.لسیون همچنین می تواند جهت زدودن آلودگی های محلول در چربی از سطح پوست مورد استفاده واقع شود . هر چند که حالت چرب آنها همیشه از نقطه نظر آرایشی قابل قبول نیست(شکل 6-1) .

امولسیفایر:

ماده ی سومی یا ترکیبی از چندین ماده برای بایداری امولسیون لازم است که این عوامل فعال سطحی امولسیفایر نامیده میشوند.امولسیفایرها توانایی کاهش کشش بین سطحی هوا- مایع و مایع- مایع را دارند.مواد غذایی دارای امولسیفایر های طبیعی زیادی هستند که در این میان فسفو لیپیدها معمولترین انها میباشند.مخلوطهای فسفولیپیدی خام که از صمغ گیری روغن سویا بدست می ایند بصورت وسیع بعنوان امولسیفایرهای غذایی مورد استفاده قرار میگیرند و به سویا لیسیتین موسومند.امولسیفایر ها برای استفاده در بسیاری از سیستم های امولسیونی غذایی ساخته میشمند.احتمالا مونو گلیسریدهای بدست امده از گلیسروز چربی ها بیشترین استفاده را در بین امولسیفایرهای مختلف دارند.مولکول های امولسیفایر در سیستم های ابی پدیده ی مزومورفیسم را نشان میدهند.مزومورفیسم  به معنی تشکیل فازهای کریستالی مایع میباشد.در چنین سیستمهایی ممکن است چندین مزوفاز بوجود اید که توسط (Larsson,Krog1968)نشان داده شده است(شکل 7-1).

تفاوت محلول امولسیون با محلول حقیقی

در محلولهای کلوئیدی و امولسیون (و سوسپانسیون) ، مسیر نور مشخص است و نور در آن منعکس و پراکنده می‌شود، ولی در محلول حقیقی مسیر نور مشخص نیست. یعنی عبور نور بدون انتشار صورت می‌گیرد و ذرات کلوئیدی برخلاف محلول حقیقی قابلیت دیالیز ندارند، یعنی از غشاء نیم تراوا عبور نمی‌کنند. بنابراین از روش دیالیز برای جدا کردن اجسام این دو دسته استفاده می‌کنند.

تفاوت بین امولسیون ، لخته شدن و ژل

همانطور که گفته شد، به پخش و پراکندگی مایع در مایع دیگر ، امولسیون گفته می‌شود که بطور کلی آنها را به دو دسته متمایز تقسیم می‌کنند: سیستم آب در روغن و سیستم روغن در آب. اما ممکن است که فاز و محیط پخش ، یک جامد ، و ذرات پخش شونده ، یک مایع باشد. در این صورت یک ژل بدست می‌آید که مانند کلوئیدها و امولسیون سیلان ندارد. به عبارت دیگر ، به هم چسبیدن ذرات کلوئید را به یکدیگر و ته نشین شدن آنها را به صورت ذرات بزرگتر ، لخته شدن می‌گویند و اگر به صورت توده نیمه جامد تبدیل شوند، آن را ژله شدن می‌نامند(شکل 9-1).

فهرست مطالب:

فصل اول:مقدمه

1-1 امولسیون                                                                            1

1-1-1فرمولاسیون امولسیون ها                                             5

2-1-1امولسیفایر                                                               7

3-1-1تفاوت محلول امولسیون به محلول حقیقی                          8

4-1-1تفاوت بین امولسیون، لخته شدن و ژل                               9

5-1-1نمونه هایی از کاربرد امولسیون در صنعت                       10

2-1نفت خام                                                                            14

1-2-1تشکیل نفت از مواد آلی                                               16

2-2-1مواد سازنده نفت                                                       17

3-2-1خواص نفت خام                                                        18

فصل دوم:امولسیون سازی

1-2روش های تهیه امولسیون ها                                            23

2-2روشهای تهیه امولسیونهای قیر                                         24

3-2امولسیون های نفت درآب                                                27

فصل سوم: مدل سازی عبور امولسیون نفت در آب از میان خط لوله با استفاده از نرم افزار فلوئنت

1-3معرفی نرم افزار فلوئنت                                                          31 

2-3شرایط حل مسئله                                                                   32   

3-3گردآوری داده ها

1-3-3مشخصات پایلوت و داده های تجربی                               33

 2-3-3آنالیز نفت کوره                                                       34

4-3نحوه انتقال دادهها به نرم افزار فلوئنت                                          36

5-3دریافت خروجی های نرم افزار

1-5-3شبیه سازی گرافیکی امولسیون نفت در آب                        40

2-5-3منحنهای حل مدل برای قبل وبعد از تشکیل امولسیون             41

3-5-3نمودارهای توزیع فشار                                               43

فصل چهارم: مقایسه مدل طرح شده توسط نرم افزار با روابط تئوری و محاسبه میزان خطا

1-4مقایسه افت فشار                                                                      46

2-4مقایسه میزان صرفه جویی در مصرف برق                                          49

3-4مقایسه راندمان صرفه جویی                                                         49

نتیجه گیری                       53

مراجع

شامل 55 صفحه فایل word قابل ویرایش

دانلود گزارش کار آزمایشگاه مکانیک سیالات (فرمت word و باقابلیت ویرایش)تعداد صفحات 68

اختصاصی از فی ژوو دانلود گزارش کار آزمایشگاه مکانیک سیالات (فرمت word و باقابلیت ویرایش)تعداد صفحات 68 دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

عنوان مقاله :  گزارش کار آزمایشگاه مکانیک سیالات

قالب بندی :  Word

قیمت :   8000 تومان

شرح مختصر : زمانی که دانشجویان رشته مکانیک وارد صنایع مختلف می شوند، در سال های ابتدایی اشتغال برجستگی کاربردی برخی واحدهای دانشگاهی از جمله دروس نقشه کشی ، زبان تخصصی ، روش تولید و آزمایشگاهها را بیشتر از بقیه احساس می کنند. آزمایشگاهها بدلیل عملی بودن در صنعت نمود کاربردی زیادی دارند. از مهمترین این آزمایشگاهها ، آزمایشگاه مکانیک سیالات است که در طی گذراندن این واحد ، دانشجویان دید مناسبی در مورد جریان و ساختار سیال در محیط های متفاوت بدست می آورند. این دید ، پایه و شالوده فکری ایشان در نگاه به کاربرد سیال در ماشین آلات و تجهیزات را شکل می دهد که موجب می شود مهندسان در حین فرآیند طراحی ، بهبود و یا عیب یابی بیشترین استفاده را از سیالات که معمولا ارزانتر و قابل دسترس تر هستند ، ببرند. با خلاقیت و ادراک عملی می توان در صنایع کشور بهره وری شگرفی را از سیالات برد. در فایل ضمیمه مهمترین آزمایش ها به همراه گزارش کار کامل آورده شده است.

فهرست:  

مسائل اندازه گیری دبی

اندازه گیری نیروی فشار هیدرواستاتیک

رینولدز

افت اصطکاک در لوله

پمپ

جت آب

سرریز

جریان یکنواخت در کانال باز

افت در سیستم لوله کشی

تحقیق در رابطه برنولی

تونل باد

دانلود تحقیق بررسی دینامیک سیالات و روشهای تست کارایی در توربو ماشینها

اختصاصی از فی ژوو دانلود تحقیق بررسی دینامیک سیالات و روشهای تست کارایی در توربو ماشینها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در طراحی کنونی توربو ماشینها، و بخصوص برای کاربردهای مربوط به موتورهای هواپیما، تاکید اساسی بر روی بهبود راندمان موتور صورت گرفته است. شاید بارزترین مثال برای این مورد، «برنامه تکنولوژی موتورهای توربینی پر بازده مجتمع» (IHPTET) باشد که توسط NASA و DOD حمایت مالی شده است.

هدف IHPTET، رسیدن به افزایش بازده دو برابر برای موتورهای توربینی پیشرفته نظامی، در آغاز قرن بیست و یکم می باشد. بر حسب کاربرد، این افزایش بازده از راههای مختلفی شامل افزایش نیروی محوری به وزن، افزایش توان به وزن و کاهش معرف ویژه سوخت (SFC) بدست خواهد آمد.

وقتی که اهداف IHPTET نهایت پیشرفت در کارآیی را ارائه می دهد، طبیعت بسیار رقابتی فضای کاری کنونی، افزایش بازده را برای تمام محصولات توربو ماشینی جدید طلب می کند. به خصوص با قیمتهای سوخت که بخش بزرگی از هزینه های مستقیم بهره برداری خطوط هوایی را به خود اختصاص داده است،  SFC، یک فاکتور کارایی مهم برای موتورهای هواپیمایی تجاری می باشد.

اهداف مربوط به کارایی کلی موتور، مستقیما به ملزومات مربوط به بازده آیرودینامیکی مخصوص اجزاء منفرد توربو ماشین تعمیم می یابد. در راستای رسیدن به اهداف مورد نیازی که توسط IHPTET و بازار رقابتی به طور کلی آنها را تنظیم کرده اند، اجزای توربو ماشینها باید به گونه ای طراحی شوند که پاسخگوی نیازهای مربوط به افزایش بازده، افزایش کار به ازای هر طبقه، افزایش نسبت فشار به ازای هر طبقه، و افزایش دمای کاری، باشند.

بهبودهای چشمگیری که در کارایی حاصل خواهد شد، نتیجه ای از بکار بردن اجزایی است که دارای خواص آیرودینامیکی پیشرفته ای هستند. این اجزا دارای پیچیدگی بسیار بیشتری نسبت به انواع قبلی خود هستند که شامل درجه بالاتر سه بعدی بودن، هم در قطعه و هم در شکل مسیر جریان می باشد.

میدان های جریان مربوط به این اجزا نیز به همان اندازه پیچیده و سه بعدی خواهد بود. از آنجایی که درک رفتار پیچیده این جریان، برای طراحی موفق چنین قطعاتی حیاتی است، وجود ابزارهای تحلیلگر کارآتری که از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بهره می برند، در پروسه طراحی، اساسی می باشد.

در گذشته، طراحی قطعات توربو ماشین ها با استفاده از ابزارهای ساده ای که بر اساس مدلهای جریان غیر لزج دو بعدی بودند کفایت می کرد. اگرچه با روند کنونی به سمت طراحی ها و میدانهای جریان پیچیده تر، ابزارهای پیشین دیگر برای تحلیل و طراحی قطعات با تکنولوژی پیشرفته مناسب نیستند. در حقیقت جریانهایی که با این قطعات برخورد می کنند، به شدت سه بعدی (3D)، ویسکوز، مغشوش و اغلب با سرعت ها ، در حد سرعت صوت می باشند. این جریان های پیچیده، قابل فهم و پیش بینی نیستند، مگر با بکار بردن تکنیک های مدلسازی که به همان اندازه پیچیده هستند. برای پاسخگویی به نیاز طراحی چنین قطعاتی، ابزارهای CFD پیشرفته ای لازم است که قابلیت تحلیل جریانهای سه بعدی، لزج و در محدوده صوتی، مدل سازی اغتشاش و انتقال حرارت و برخورد با پیکربندی های هندسی پیچیده را داشته باشد. علاوه بر این، جریانهای گذرا (ناپایا) و تعامل ردیفهای چندگانه تیغه ها باید مورد ملاحظه قرار گیرد.

هدف این فصل این است که بازنگری مختصری از مشخصات جریان در انواع مختلف قطعات توربوماشینها ارائه داده و نیز خلاصه ای از قابلیتهای تحلیلی CFD که مورد نیاز برای مدل کردن چنین جریانهایی هستند را بیان کند.

این باید به خواننده، درک بهتری در مورد تاثیر جریان بر طراحی چنین اجزایی و میزان کارایی مدل سازی مورد نیاز برای آنالیز اجزاء بدهد. تمرکز بر روی کاربردهای موتورهای هواپیما خواهد بود، ولی دهانه های ورودی، نازلها و محفظه های احتراق مورد توجه خواهند بود. به علاوه یک بررسی از هر دو گرایش طراحی قطعات و ابزارهای تحلیل CFD را شامل می شود. به علت پیچیدگی این موضوعات، تنها یک بحث گذرا ارائه خواهد شد. اگرچه مراجع فراهم شده اند تا به خواننده اجازه دهد این مباحث را با جزئیات بیشتر جستجو کند.

پیش گفتار

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

شامل 173 صفحه فایل word قابل ویرایش

بررسی دینامیک سیالات و روشهای تست کارایی در توربو ماشینها

اختصاصی از فی ژوو بررسی دینامیک سیالات و روشهای تست کارایی در توربو ماشینها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

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.

دانلود تحقیق مکانیک سیالات

اختصاصی از فی ژوو دانلود تحقیق مکانیک سیالات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

) مفاهیم پایه
سیال ماده ای است که هر گاه تحت تنش برشی قرار گیرد به طور پیوسته تغییر باید هر چند آن تنش برشی اندک باشد. در شکل (4-1) سیالی بین دو صفحه بسیار بزرگ موازی نزدیک به هم قرار گرفته است. صفحه زیرین ثابت و نیروی F بر صفحه فوقانی وارد می شود. مساحت صفحه فوقانی برابر A می باشد. قابل ذکر است که سیال در تماس مستقیم با مرز یک جسم سرعتی مساوی سرعت جسم فوق دارد.و یا به عبارتی در مرز تماس هیچ نوع لغزشی وجود ندارد. سرعت سیال کم باشد روابط زیر حاکم است:


(4-1)


شکل (4-1). لزجت و تنش برشی
ضریب تناسب   را لزجت سیال نامیده می شود و معادله (4-1) قانون لزجت نیوتن می باشد. اگر سیالی از روابط فوق تبعیت کند و   ثابت باشد سیال نیوتنی است و چنانچه رابطه بین   و  غیر خطی باشد سیال غیر نیوتنی نامیده میشود. لزجت خاصیتی از سیال می باشد که موجب آن سیال در برابر برش مقاومت می کند. لزجت یک گاز با افزایش دما، اقزایش یافته ولی در مایعات با افزایش دما لزجت کاهش می یابد. در فشارهای معمولی لزجت مستقل از فشار است و تنها به دما بستگی دارد.
اغلب لزجت   به نام لزجت مطلق یا دینامیکی شناخته می شود. لزجت   دارای دیمانسیونFL–2T و یاML-1T-1 است و واحد آن در SI نیوتن ثانیه بر متر مریع (N.S/m2) یا کیلوگرم بر متر ثانیه (kg/m.s) و در سیستم انگلیسی (lb.s/ft2) است. لزجت سینماتیکی () حاصل نسبت لزجت دینامیکی بر جرم مخصوص () است و دیمانسیون آن L2T-1 می باشد. واحد SI برای لزجت سینماتیکی m2/s و واحد مرسوم انگلیسی آن ft2/s است.
(4-2)    (4-2)                                        

4-2) استاتیک سیالات
علم استاتیک سیالات شامل دو قسمت می شود: مطالعه فشار و تغییرات آن در درون سیال و مطالعه نیروهای قشاری روی سطوح معین.

4-2-1) فشار
فشار متوسط با تقسیم کردن نیروهای عمومی وارد بر یک صفجه بر مساحت صفجه محاسبه می شود فشار در یک نقطه عبارتست از حد نسبت نیروی قائم به مساحت زمانیکه مساحت به مقدار صفر میل کند. در یک نقطه که سیال بی حرکت باشد فشار در تمامی جهات یکسان است. اگر سیال در حال حرکت باشد فشار در یک نقطه به صورت متوسطتنشهای  فشاری قائم در سه جهت اندازه گیری می شود ولی در یک سیال ایده آل حتی با فرض حرکت لایه ها قوانین استاتیک سیالات صادق است.
در مایعات چنانچه فشار در سطح آزاد P باشد برای هر نقطه ای که در عمق h از سطح آزاد قرار بگیرد فشار مطلق به صورت زیر محاسبه می شود:
(4-3)    (4-3)                                             P = P + yh
فشار نسبت به هر مرجع مفروض اختیاری ممکن است بیان گردد. زمانی گه یک فشار به صورت اختلاف آن با خلا" کامل شود فشار مطلق نامیده می شود. و اگر بصورت اختلاف آن و فشار اتمسفر منطقه ملاحظه گردد به آن فشار نسبی اطلاق می گردد.

4-2-2) نیروی هیدرواستاتیکی وارد بر سطوح تخت و خمیده
الف) سطوح تخت
مطابق شکل (2) سطح A را که داخل سیال قرار گرفته در نظر می گیریم :
نیروی عمودی وارد بر سطح A برابر است با :
(4-4)         
در این حال باید مقدار دیفرانسیلی dA را بر حسب پارامترهای
 موجود نوشته و برای سطح مورد نظر انتگرال گیری کنیم.
مثال (4-1) نیروی عمودی وارد بر دریچه نشان داده شده
در شکل را محاسبه کنید؟
حل)    
        h = D + y sin 30
مقدار P○ با P○ پائین دریچه خنثی می شود :
 

ب) سطوح خمیده
نیروی هیدرواستاتیکی وارد بر سطوح خمیده را با دو مؤلفه x و y محاسبه کرده و در نهایت می توانیم نیروی برآیند را محاسبه کنیم. سطح خمیده A را در نظر می گیریم. تصویر A در راستای x را Ax و تصویر A  در راستای y را Ay می نامیم ( تغییرات y همان تغییرات در عمق سیال است). حال داریم :
(4-5)                              مؤلفه افقی نیروی هیدرواستاتیک
(4-6)    (4-6)                       مؤلفه عمودی نیروی هیدرواستاتیک
که در فرمول (4-6) V خجم آب بالای سطح آزاد می باشد.

4-2-3) نیروی شناوری
نیروی بر آیند اعمال شده بر یک جسم توسط سیالی ایستا که جسم در آن غوطه ور و یا روی آن شناور می باشد نیروی شناوری نامیده می شود. نیروی شنناوری همواره به سمت بالا می باشد. این نیرو برابر است با حاصلضرب حجم سیال جابجا شده در وزن مخصوص سیال (اگر جسم غوطه ور باشد به جای قسمتی از جسم کل آن در نظر گرفته می شود).



4-2-4) پایداری اجسام شناور و غوطه ور
مرکز جحم قسمتی از جسم که در آب (سیال) فرو رفته به مرکز شناوری معروف است. هر جسم شناور که مرکز ثقل آن زیر مرکز شناوری آن باشد در حالت تعادل پایدار باقی می مانند. بعضی از اشیاء شناور خاص، زمانی که مرکز ثقل آنها بالای مرکز شناوری نیز می باشد د رتعادل پایدار باقی می مانند. محل برخورد راستای نیروی شناوری با خط تقارن جسم را نقطه ((متاسنتر)) گویند. زمانی که متاینتر بالای مرکز ثقل باشد جسم تعادل پایدار و زمانی که زیر مرکز ثقل باشد جسم تعادل ناپایدار دارد. هرگاه نقطه متاسنتر و مرکز ثقل به هم منطبق باشند تعادل به صورت خنثی است.

4-2-5) سکون نسبی
چنانچه سیال حرکت داشته باشد ولی لایه های سیال روی یکدیگر نلغزند تنش برشی بین لایه ها صفر است و قوانین سیال ساکن حاکم می شود سکون نسبی در دو حالت زیر بررسی می شود :
الف)حرکت مستقیم با شتاب ثابت
مطابق شکل (4-3) معادله (4-7) نشان دهنده سطح سیال در دستگاه
مختصات و معادله (4-8) مشخص کننده زاویه سیال با
ب) حرکت دورانی یکنواخت حول محور قائم
در این حالت سیال مانند جسم صلب است با توجه به شکل (4-4) بهترین دستگاه برای بیان مطلب دستگاه استوانه ای است. معادله کلی (4-10) را برای این حالت بسط می دهیم:

شامل 19 صفحه Word