مقاله نقش تولید علم در توسعه یافتگی جوامع، موانع و راهکارهای تولید علمی در گروه پزشکی ایران

اختصاصی از حامی فایل مقاله نقش تولید علم در توسعه یافتگی جوامع، موانع و راهکارهای تولید علمی در گروه پزشکی ایران دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فایل بصورت ورد (قابل ویرایش) و در 26 صفحه می باشد.

خلاصه

افزایش دسترسی به آموزش عالی و حرکت به سوی همگانی کردن آن از پیش شرطهای اساسی توسعه علوم و فناوری در کشور است. با بررسی افزایش تقاضا برای بهره‌مندی از آموزش عالی در علوم پزشکی، موانع اصلی تحقق آن را می‌توان در علل ذیل عنوان نمود:

1- عدم گسترش مناسب دانشگاهها در جهان و بخصوص در ایران.

2- پیدایش رشته های نوظهور و تنوع رشته ها.

3- کاستی بودجه دانشگاهها که تا حدی زمینه رقابت مندی را در امر پژوهش تضعیف نموده و باعث فرار مغزها می گردد.

4- نحوه پذیرش نامناسب دانشجو

5- ضعف سیستم مدیریتی و عدم کاربرد مدیریت های جدید مانند مشارکتی- راهبردی و غیره.

6- عدم انتخاب و گزینش افراد با علاقه در این رشته ها که خود باعث آسیب جبران ناپذیر به خود دانشجویان از نظر بخصوص اختلالات روانی و افسردگی و به جامعه مصرف کننده بهداشتی- درمانی می شود.

7- جدایی از فرایند توسعه ملی و عدم شفاف سازی.

8- خصوصی سازی غیر نهادینه.

راهکارهای حل نیمه دقیق و شبیه سازی عددی در مورد رفتار جریان سیال

اختصاصی از حامی فایل راهکارهای حل نیمه دقیق و شبیه سازی عددی در مورد رفتار جریان سیال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده :

هدف این پایان‌نامه تحقیق در مورد راهکارهای حل نیمه دقیق از یک طرف و شبیه سازی عددی در مورد رفتار جریان سیال بر روی سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار می‌باشد.

همچنین مقایسه نتایج بدست آمده بر روی سرریز اوجی بر اساس CFD یکی دیگر از اهداف این پایان‌نامه می‌باشد تا درمطالعات و طرحهای آتی با اطمینان خاطر بیشتر از مدلهای (CFD) استفاده گردد.

ضرورت تحقیق این پایان‌نامه گسترش استفاده از مدلهای (CFD) در داخل کشور می‌باشد بطوریکه مدلهای CFD در چند سال اخیر نقش بسزایی را در مسائل صنعتی و آکادمیک ایفا کرده است. در دو دهه قبل مسائل (CFD) به صورت آکادمیک مطرح بوده ولی در دهه اخیر در کشورهای پیشرفته رواج گستره‌ای در صنعت پیدا کرده است.

برای انتخاب بهترین طرح برای بسیاری از سدها باید با صرفه ترین و دقیق‌ترین روش را برای بررسی چگونی رفتار جریان بر روی سرریز در صورت وقوع سیل را در نظر گرفت. تا مدتی قبل استفاده از مدل فیزیکی تنها روش بررسی بوده ولی هم اکنون استفاده از روش (CFD) رواج گسترده‌ای پیدا کرده است که هزینه و زمان بررسی کردن را پایین آورده است.

در این پایان‌نامه نحوه رفتار جریان بر روی سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار با استفاده از برنامه Fluent و تحت سطوح بالا برنده مورد بررسی قرار گرفته است.

برای شبکه‌بندی مدل تاج سرریز سدانحرافی گرمسار از نوع شبکه‌بندی چند بلوکی استفاده شده است مدل تاج سرریز نیز به چهار ناحیه تقسیم‌بندی شده است و در حل این پروژه از مدل Vof استفاده شده است. طبق نتایج حاصل از تحقیقات به عمل آمد بر روی سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار برای 5/0=Hd/H بر روی تاج سرریز فشار منفی تشکیل نمی‌گردد و برای 1=Hd/H و 33/1=Hd/H بر روی تاج سرریز سد انحرافی گرمسار فشا منفی تشکیل می‌گردد.

فهرست مطالب :

چکیده

فصل اول : کلیات

مقدمه

CFD چیست؟

نقش CFD در دنیای فناوری مدرن امروزی

اهمیت انتقال حرارت و جریان سیال

متدهای پیشگویی

امتیازات یک محاسبه تئوری

هزینه کم

اطلاعات کامل

توانایی شبیه سازی شرایط واقعی

توانایی شبیه‌سازی شرایط ایده‌آل

نارساییهای محاسبه تئوری

انتخاب متد پیشگوی

یک برنامه CFD چگونه کار می‌کند؟

توضیح سازگاری و پایداری

فصل دوم : تاریخچه

تاریخچه

فصل سوم : مفاهیم اساسی پایان‌نامه

3-1- مقدمه

3-2- انتخاب دبی طرح برای سرریز

3-3- شکل‌گیری سرریز از نوع پیوند (Ogee)

3-4- سرریز WES

3-4-1- طراحی هیدرولیکی سرریز WES

3-4-1- اثر ارتفاع سرریز و ارتفاع آب در سراب بر ضریب C

3-4-2- اثر شیب بدنه در سراب بر ضریب C

3-4-3- اثر ارتفاع آب و رقوم کف در پایاب بر ضریب C

3-4-4- اثر پایه‌های پل و دماغه سواحل بر ضریب دبی جریان

3-4-5- طراحی بدنه سرریز WES

3-4-6- طراحی بدنه سرریز کوتاه بدون دریچه WES در تنداب‌ها

3-5- کنترل‌کاویتاسیون در سرریزهای بلند

فصل چهارم : آشنایی با برنامه Fluent Error! Bookmark not defined

روشهای حل عددی استفاده شده در مدل Fluent) Error! Bookmark not defined)

4-1 قابلیتها و محدودیتهای نرم‌افزار فلوئنت Error! Bookmark not defined

4-1-1- توانائیهای نرم‌افزار فلوئنت Error! Bookmark not defined

قابلییتهای مدلسازی فیزیکی Error! Bookmark not defined

الف- آشفتگی Error! Bookmark not defined

ب-احتراق/واکنشهای شیمیایی Error! Bookmark not defined

ج- تابش Error! Bookmark not defined

د- جریانهای چند فازی Error! Bookmark not defined

ه- جریانهای فاز گسسته Error! Bookmark not defined

و- گزینه‌های شرائط مرزی Error! Bookmark not defined

ز- توابع تعریف شونده توسط کاربر Error! Bookmark not defined

ح- سایر توانمندیها Error! Bookmark not defined

توانا ئیهای جدید نسخه‌های سری 6 نرم‌افزار فلوئنت Error! Bookmark not defined

4-1-2- محدودیتهای نرم‌افزار فلوئنت Error! Bookmark not defined

4-2- نگاهی گذرا به چگونگی استفاده از نرم‌افزار فلوئنت

4-2-1- چگونگی شبیه‌سازی جریان به روش CFD

4-2-2- راه‌ اندازی نرم‌افزار فلوئنت

راه‌اندازی نرم‌افزار فلوئنت در سیستم عامل UNIX

راه‌اندازی نرم‌افزار فلوئنت در سیستم عامل WINDOWS

4-3- روشهای حل معادلات

4-3-1 گسسته‌سازی معادلات Error! Bookmark not defined

4-3-1-1 روش تفاضل پیشرو مرتبه اول Error! Bookmark not defined

4-3-1-2- روش Power Law Error! Bookmark not defined

4-3-1-3- روش پیشرو مرتبه دوم Error! Bookmark not defined

4-3-1-4- روش QUICK Error! Bookmark not defined

4-3-1-5- شکل خطی شده معادله گسسته Error! Bookmark not defined

4-3-1-6- پارامتر Under-Relaxation Error! Bookmark not defined

4-3-2- روش حل Segregated Error! Bookmark not defined

4-3-2-1- گسسته‌سازی معادله ممنتم Error! Bookmark not defined

روشهای میانیابی فشار Error! Bookmark not defined

4-3-2-2- گسسته‌سازی معادله پیوستگی Error! Bookmark not defined

4-3-2-3- گوپلینگ سرعت-فشار Error! Bookmark not defined

الگوریتم SIMPLE Error! Bookmark not defined

روش SIMPLEC Error! Bookmark not defined

روش PISO Error! Bookmark not defined

تصحیح همسایه Error! Bookmark not defined

تصحیح تابیدگی Error! Bookmark not defined

رفتار ویژه نیروهای وزنی قوی در جریانهای چند فازی Error! Bookmark not defined

4-3-3- روش حل Coupled Error! Bookmark not defined

4-3-3-1- فرم برداری معادلات حاکم Error! Bookmark not defined

پیش شرط Error! Bookmark not defined

تجزیه تفاضل شار Error! Bookmark not defined

4-3-3-2- گام زمانی برای جریانهای پایا Error! Bookmark not defined

روش صریح Error! Bookmark not defined

4-3-3-3- گسسته‌سازی موقتی برای جریانهای ناپایا Error! Bookmark not defined

گام زمانی صریح Error! Bookmark not defined

قدم زنی دوگانه Error! Bookmark not defined

4-4 روش چند شبکه Error! Bookmark not defined

4-4-1 تقریب Error! Bookmark not defined

اصول روش چند شبکه‌ای Error! Bookmark not defined

انتقال اطلاعات Error! Bookmark not defined

چند شبکه‌ای بی‌سازمان Error! Bookmark not defined

4-3-3-4- چرخه‌های چند شبکه Error! Bookmark not defined

4-3-3-5- روش چند شبکه‌ای جبری AMG) Error! Bookmark not defined)

4-4- مدلهای تابشی و حرارتی Error! Bookmark not defined

4-4-1- کاربردهای انتقال حرارت تشعشعی Error! Bookmark not defined

4-4-2- تشعشع خارجی Error! Bookmark not defined

4-4-3- انتخاب یک مدل تشعشع Error! Bookmark not defined

4-4-4- مدل تابشی DTRM. Error! Bookmark not defined

- تئوری و معادلات حاکم مدل DTRM. Error! Bookmark not defined

مسیریابی پرتو Error! Bookmark not defined

دسته‌بندی Error! Bookmark not defined

شرط مرزی مدل DTRM در دیواره‌ها Error! Bookmark not defined

شرط مرزی مدل DTRM در ورودیها و خروجیهای جریان Error! Bookmark not defined

4-4-5- مدل تابشی P--1 Error! Bookmark not defined

تئوری و معادلات مدل P-1 Error! Bookmark not defined

- پراکندگی غیر همگن Error! Bookmark not defined

- اثرات ذره در مدل P-1 Error! Bookmark not defined

- شرط مرزی مدلP-1 در دیواره‌ها Error! Bookmark not defined

شرط مرزی مدل P-1 در ورودیها و خروجیهای جریان Error! Bookmark not defined

4-4-6- مدل تابشی راسلند Error! Bookmark not defined

- تئوری و معادلات مدل راسلند Error! Bookmark not defined

شرط مرزی راسلند در ورودیها و خروجیهای جریان Error! Bookmark not defined

4-4-7- مدل تابشی DO Error! Bookmark not defined

- تئوری و معادلات مدل DO Error! Bookmark not defined

4-5- جریانهای چندفازی 

4-5-1- مدل حجم سیال(VOF) 

4-5-1-1- تئوری مدل VOF 

میانیابی در مرز تقابل بین فازها 

- روش تجدید ساختار هندسی 

- روش Donor-Acceptor 

- روش صریح اولر 

- روش ضمنی 

- کشش سطح 

- چسبندگی دیواره 

4-5-2- چگونگی استفاده از مدل VOF 

- فعال سازی مدل VOF 

- تعریف فازها 

- فعال سازی کشش سطحی و چسبندگی دیواره 

- انتخاب فرمولاسیون VOF 

- چند مثال نمونه 

تنظیم پارامترهای شبیه‌سازی جریان ناپایا برای مدل VOF 

وارد کردن نیروی وزن در محاسبات VOF 

تعیین شرائط مرزی

- تعیین شرائط اولیه کسرهای حجمی 

- استراتژیهای حل 

پس پردازش مدل VOF 

4-5-2- مدل کاویتاسیون 

4-5-2-1- تئوری مدل کاویتاسیون 

- معادله کسر حجمی 

- محاسبه انتقال جرم بین فازها 

4-5-2-2- چگونگی استفاده از مدل کاویتاسیون

- فعال‌ کردن مدل کاویتاسیون 

- تعریف فازها 

- تنظیم پارامترهای مدلسازی کاویتاسیون 

- تأثیر نیروی وزن در محاسبات کاویتاسیون 

- تعیین شرائط مرزی  

- استراتژی حل 

4-5-3- مدل اختلاط خطای جبری (ASM)

4-5-3-1- تئوری مدل اختلاط خطای جبری (ASM)

- معادله کسر حجمی فاز ثانویه

4-5-3-2- چگونگی استفاده از مدل ASM

- فعال‌ کردن مدل ASM

- تنظیم پارامترهای مدل ASM

- تعیین شرائط مرزی 

- تعیین شرائط اولیه کسرهای حجمی  

- استراتژی حل 

فصل پنجم : سد انحرافی گرمسار Error! Bookmark not defined

5-1- سد انحرافی گرمسار 

مقدمه

5-2- مشخصات جغرافیای و عمومی سد انحراف گرمسار 

فصل ششم : نتایج آنالیز جریان بر روی سرریز سد انحرافی گرمسار 

6-3 مراحل آنالیز جریان بر روی سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار با استفاده از برنامه Fluent

6-3-1- تعریف کردن هدفهای شبیه‌سازی 

6-3-2- انتخاب مدل محاسباتی 

6-3-3- انتخاب مدل فیزیکی 

6-3-4- مراحل انجام پروژه تحقیقات

6-3-4-1 تولید شکل 

6-3-4-2- شبکه بندی در نرم‌افزارهای پیش‌پردازنده

6-3-4-3- انواع شبکه‌ بندی 

6-3-4-4- شبکه‌بندی سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار

6-3-4-5- بررسی شبکه‌بندی مدل سرریز اوجی انحرافی گرمسار 

6-3-5- تعیین شرایط مرزی برای شبکه‌بندی مدل سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار 

6-3-6- انتخاب شیوه محاسباتی و فرمول بندی حل مدل سرریز اوجی سد گرمسار در برنامه Fluent 

6-3-7- تعیین خواص سیال 

فصل هفتم : بحث و نتیجه‌گیری 

نتیجه‌گیری و پیشنهادات

پیشنهادات

مراجع و منابع

پایان نامه راهکارهای ایجاد طرح و نقش مدرن در منسوجات بافتی طرح دار (مبلمان)

اختصاصی از حامی فایل پایان نامه راهکارهای ایجاد طرح و نقش مدرن در منسوجات بافتی طرح دار (مبلمان) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:93

فهرست مطالب:
عنوان     صفحه
چکیده
فصل اول ـ کلیات پژوهش
1-1 مقدمه     2
1-2 بیان مسئله    2
1-3 سؤالات پژوهش    3
1-4 تعریف مفاهیم    3
1-4-1 مفاهیم نظری    3
1-4-2 مفاهیم عملی    3
1-5 فرضیات پژوهش    4
1-6 روش شناسی    4
1-6-1 رهیافت    4
1-6-2 روش و ابزار گردآوری داده ها    4
1-7 اهداف پژوهش    4
1-8 ادبیات پژوهش    5
1-9 ساختار پژوهش    6
فصل دوم- مدرنیسم و ظهور آن در عرصه های هنری
2-1 مقدمه    8
2-2 مدرنیسم    8
2-3 مدرنیسم در حوزه اجتماعی    10
2-4 مدرنیسم در حوزه اقتصاد    10
2-5 مدرنیسم در حوزه فرهنگ    11
2-6 مدرنیسم در حوزه سیاست    12
2-7 مدرنیسم در عرصه های هنری    13
2-7-1 هنر محض    13
2-7-1-1 مؤلفه های مدرنیسم در هنر محض    20
2-7-2 هنر کاربردی    20
2-7-2-1 مؤلفه های مدرنیسم در هنر کاربردی    24
2-8 نتیجه گیری    25
فصل سوم: تاریخچه مبلمان و منسوجات بافتی طرح دار
3-1 مقدمه    28
3-2 تعریف مبل    28
3-3 تاریخچه مبلمان    28
3-4 انواع مبلمان    30
3-4-1 مبل استیل    31
3-4-2 مبل نیمه استیل    32
3-4-3 مبل راحتی    32
3-4-4 مبل فانتزی    32
3-5 منسوجات بافتی طرح دار    33
3-5-1 انواع طرح و نقش موجود در منسوجات بافتی طرح دار    34
3-5-1-1 طرح های اسلیمی    34
3-5-1-2 طرح های هندسی    34
3-5-1-3 طرح های تلفیقی    35
3-5-1-4 طرح های فانتزی    36
3-5-1-5 طرح های تصویری قابی    36
3-5-1-6 طرح های کمبین    38
3-6 سیر تحول مبلمان و منسوجات مبلی از قرن هجدهم تا بیستم میلادی    38
3-6-1 نقوش پارچه های قرن هجدهم میلادی    40
3-6-2 نقوش پارچه های قرن نوزدهم میلادی    43
3-6-3 نقوش پارچه های قرن بیستم میلادی    47
3-7 نتیجه گیری    49
فصل چهارم: راهکارهای ایجاد طرح و نقش مدرن در منسوجات بافتی طرح دار
4-1 مقدمه    51
4-2 راهکارهای مدرن موجود در منسوجات بافتی طرح دار    51
4-3 راهکارهای ایجاد طرح و نقش مدرن در منسوجات بافتی طرح دار    53
4-3-1 انواع ساختار شکنی ها    53
4-3-1-1 ساختار شکنی در ابزارهای هنری (قلم مو، انگشت، کاردک، تکنیک و...)    53
4-3-1-2 ساختار شکنی در موضوع و محتوای اثر هنری    55
4-3-1-3 ساختار شکنی در فرم و شکل    58
4-3-1-4 ساختار شکنی در عناصر بصری (خط، نقطه، سطح، حجم، بافت و...)    59
4-3-1-5 ساختار شکنی در رنگ    62
4-3-1-6 ساختار شکنی در نحوه عملکرد (مبل های چند منظوره)    63
4-3-1-7 تلفیق دو یا چند روش ساختار شکنی    64
4-3-1-8 ساختار شکنی در راپورت طرح    65
4-4 پی نوشت    69
4-5 نتیجه گیری    69


فهرست تصاویر
عنوان     صفحه
2-1 مدرسه آتن    14
2-2 استفاده از منبع نور برای ایجاد کنتراست یا تضاد    14
2-3 شب پر ستاره    15
2-4 کوه سنت ویکتوآر    15
2-5 زنی با کلاه    16
2-6 قدیسه ماری از مصر در میان گناهکاران    17
2-7 دوشیزگان آوینیون    17
2-8 آکاردئون نواز    18
2-9 پایداری حافظه    19
2-10 بدیهه سازی    19
2-11 کارتون سیندرلا    21
2-12عروس شهر مردگان    21
2-13 طراحی داخلی کلاسیک    22
2-14 طراحی داخلی کلاسیک    22
2-15 طراحی داخلی مدرن    23
2-16 تلفیق مواد و مصالح مختلف در ساخت یک درب    23
2-17 نقوش پارچه های قرن نوزدهم میلادی    24
2-18 نمونه پارچه مبلی قرن نوزدهم میلادی    24
3-1 داریوش بر تخت پادشاهی    29
3-2 نمونه بدست آمده از مقبره توتانخامون    29
3-3 نمونه ای از مبلمان قرن هجدهم    30
3-4 نمونه مبل استیل    31
3-5 نمونه مبل نیمه استیل    31
3-6 نمونه مبل راحتی    32
3-7 نمونه مبل فانتزی    33
3-8 نقوش اسلیمی در طراحی پارچه مبلی    34
3-9 نقوش هندسی در طراحی پارچه مبلی    35
3-10 نقوش تلفیقی در طراحی پارچه مبلی    35
3-11 نقوش فانتزی در طراحی پارچه مبلی    36
3-12 نمونه پارچه با طرح تک گل    37
3-13 نمونه پارچه سه گل، چهار گل    37
3-14 نمونه پارچه با طرح کمبین    38
3-15 نمونه ای از فضای داخلی منزل در قرن هجدهم میلادی    39
3-16 نمونه مبل قرن هجدهم میلادی    40
3-17 نمونه پارچه مبلی قرن هجدهم میلادی    41
3-18 نمونه پارچه مبلی قرن هجدهم میلادی    42
3-19 نمونه پارچه مبلی قرن هجدهم میلادی    42
3-20 نمونه ای از فضای داخلی منزل در قرن نوزدهم میلادی    43
3-21نمونه پارچه مبلی قرن نوزدهم میلادی    44
3-22 نمونه پارچه مبلی قرن نوزدهم میلادی    45
3-23 نمونه پارچه مبلی قرن نوزدهم میلادی    45
3-24 نمونه پارچه مبلی قرن نوزدهم میلادی    46
3-25 نمونه پارچه مبلی قرن نوزدهم میلادی    46
3-26 نمونه مبل راحتی سده بیستم میلادی    47
3-27 نمونه صندلی با طراحی مدرن    48
3-28 نمونه پارچه مبل راحتی سده بیستم میلادی    40
4-1 نمونه پارچه مبلی مدرن    52
4-2 نمونه پارچه مبلی مدرن    52
4-3 بافت چروک    54
4-4 بافت مخمل    54
4-5 مبل حصیری    54
4-6 طراحی پارچه با الهام از تار عنکبوت    55
4-7 طراحی پارچه با الهام از طرح درخت    56
4-8 طراحی پارچه با الهام از پوست ببر    56
4-9 تایپوگرافی در مبلمان    57
4-10 تایپوگرافی در مبلمان    57
4-11 ساختارشکنی فرم کلی مبل    58
4-12 ساختار شکنی فرم نقوش پارچه    59
4-13 طراحی پارچه ی مبلی با استفاده از عنصر خط و عوامل تکرار، ریتم و حرکت    60
4-14 استفاده از عنصر خط و نقطه در برخی قسمت های مبل    61
4-15 تلفیق سه نقطه بصورت پر و خالی برای ایجاد یک طرح انتزاعی    61
4-16 مبلمان چند رنگ با استفاده از مؤلفه ی ساختار شکنی در رنگ    63
4-17 مبل های چند منظوره (دارای قابلیت مبل، صندلی و میز)    63
4-18 مبل های چند منظوره (دارای قابلیت مبل، کتابخانه و تزئینات دیگر)    64
4-19 تلفیق ساختار شکنی در رنگ و عناصر بصری    65
4-20 طراحی پارچه مدرن    66
4-21طراحی پارچه مدرن    66
4-22 نمونه پارچه ی پنل دار به صورت هماهنگ با کاغذ دیواری    67
4-23 طراحی پارچه مدرن    68

چکیده:
آخرین تحول هنری عصر حاضر که امروزه جهان را دستخوش تغییرات فراوانی نموده است مدرنیسم و تفکرات ناشی از آن می باشد، قرن ها پیش در هنرهای محض مانند نقاشی مدرنیسم و راهکارهای آن مورد استفاده قرار گرفته اند درحالیکه در هنرهای کاربردی اخیراً برخی هنرها مانند هنر طراحی داخلی از آن بهره گرفته و برخی دیگر همچنان از اهمیت این جریان نوگرا و فراگیر بودن آن بی اطلاع هستند، یکی از این هنرها، هنر طراحی پارچه ویژه مبلمان است که به دلیل طراحی و تولید آن ها بوسیله سیستم های بافتی، منسوجات بافتی طرح دار نامیده می شوند؛ لذا در پژوهش حاضر سعی بر آنست تا با استفاده از روش توصیفی و مطالعه نحوه ی استفاده از مؤلفه های مدرنیسم در هنرهای محض و کاربردی و همچنین شناخت انواع مبلمان و منسوجات مورد نیاز آن ها به معرفی راهکارهایی برای ایجاد طرح و نقش مدرن در منسوجات بافتی طرح دار و هماهنگ نمودن این هنر کاربردی با مدرنیسم و مؤلفه هایش پرداخت.

دانلود پایان نامه راهکارهای حل نیمه دقیق و شبیه سازی عددی در مورد رفتار جریان سیال

اختصاصی از حامی فایل دانلود پایان نامه راهکارهای حل نیمه دقیق و شبیه سازی عددی در مورد رفتار جریان سیال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

راهکارهای حل نیمه دقیق و شبیه سازی عددی در مورد رفتار جریان سیال

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:123

چکیده :

هدف این پایان‌نامه تحقیق در مورد راهکارهای حل نیمه دقیق از یک طرف و شبیه سازی عددی در مورد رفتار جریان سیال بر روی سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار می‌باشد.

همچنین مقایسة نتایج بدست آمده بر روی سرریز اوجی بر اساس CFD یکی دیگر از اهداف این پایان‌نامه می‌باشد تا درمطالعات و طرحهای آتی با اطمینان خاطر بیشتر از مدلهای (CFD) استفاده گردد.

ضرورت تحقیق این پایان‌نامه گسترش استفاده از مدلهای (CFD) در داخل کشور می‌باشد بطوریکه مدلهای CFD در چند سال اخیر نقش بسزایی را در مسائل صنعتی و آکادمیک ایفا کرده است. در دو دهة قبل مسائل (CFD) به صورت آکادمیک مطرح بوده ولی در دهة اخیر در کشورهای پیشرفته رواج گستره‌ای در صنعت پیدا کرده است.

برای انتخاب بهترین طرح برای بسیاری از سدها باید با صرفه ترین و دقیق‌ترین روش را برای بررسی چگونی رفتار جریان بر روی سرریز در صورت وقوع سیل را در نظر گرفت. تا مدتی قبل استفاده از مدل فیزیکی تنها روش بررسی بوده ولی هم اکنون استفاده از روش (CFD) رواج گسترده‌ای پیدا کرده است که هزینه و زمان بررسی کردن را پایین آورده است.

در این پایان‌نامه نحوة رفتار جریان بر روی سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار با استفاده از برنامه Fluent و تحت سطوح بالا برندة مورد بررسی قرار گرفته است.

برای شبکه‌بندی مدل تاج سرریز سدانحرافی گرمسار از نوع شبکه‌بندی چند بلوکی استفاده شده است مدل تاج سرریز نیز به چهار ناحیه تقسیم‌بندی شده است و در حل این پروژه از مدل Vof استفاده شده است. طبق نتایج حاصل از تحقیقات به عمل آمد بر روی سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار برای 5/0=Hd/H بر روی تاج سرریز فشار منفی تشکیل نمی‌گردد و برای 1=Hd/H و 33/1=Hd/H بر روی تاج سرریز سد انحرافی گرمسار فشا منفی تشکیل می‌گردد.

درمسائل مهندسی امروزی شناخت رفتار یا عکس العمل یک پدیده نقش بسزائی دربررسی نتایج بدست آمده و طراحی دقیق مسائل مهندسی دارد، بطوریکه یک پژوهشگر یا محقق با شناخت چگونگی رفتار یک پدیده دربرخورد با مسائل مختلف می تواند وضعیت فیزیکی پدیده را درقبال مسائل مختلف مهندسی بهبود بخشد.

به عنوان مثال درطراحی بدنه خودرو اگر یک محقق عکس العمل یا رفتار هوا نسبت به خودرو را درسرعت های بالا درنظر نگیرد باعث مشکلات عدیده ای خواهد شد بطوریکه دراین حالت ضریب بازدارندگی افزایش و درنتیجه نیروی بازدارندگی نیز افزایش می یابد و اتومبیل برای رسیدن به یک سرعت مناسب بایستی نیروی بیشتری راتولید کند که در نتیجه باعث افزایش مصرف سوخت و سایر مشکلات خواهدشد. اما امروزه کارشناسان با شناخت رفتار و عکس العمل هوا نسبت به بدنه خودرو به این نتیجه رسیده اند که بایستی بدنه خودروها حالت آیرودینامیکی داشته باشد تا با مشکلات ذکر شده مواجه نشوند.

لذا شناخت پدیده و عکس العمل آن نسبت به مسائل مختلف در امور مهندسی امروزی مانند هوا و فضا، هیدرولیک، سیالات و ... از اهمیت قابل توجهی برخودار است. دربرخورد مهندسان با مسائل و موضوعات هیدرولیکی مشخص بودن چگونگی رفتار سیال کمک بسیار زیادی را در طراحی هرچه دقیق تر پروژه ها می‌نماید. حل برخی از مسائل هیدرولیکی با روشهای حل تحلیلی امکان پذیر می باشد اما ممکن است دربرخی از موضوعات، حل تحلیلی کمک قابل توجهی را به یک محقق ننماید لذا بایستی ازحل عددی برای بررسی چگونگی رفتار سیال استفاده کرد. یکی از مسائل مهمی که کارشناسان هیدرولیک بایستی با آن آشنا باشند نحوه رفتار جریان برروی سرریزهای سازه های آبی می باشد. یکی از راه های شناخت رفتار جریان برروی سرریز استفاده از مدلهای فیزیکی می باشد.

نتایج مدلهای فیزیکی درصورتیکه شرایط مدل به خوبی ایجاد گردد قابل قبول می‌باشد. اما یکی از مشکلات مدلهای فیزیکی درپروژه های مهندسی مدت زمانی است که طول می کشد تا نتایج مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گیرد به طوریکه ممکن است ماهها و یا دربرخی از موضوعات هیدرولیکی مانند بررسی میزان کاوتیاسیون سالها طول بکشد ویا اینکه یک محقق برای بررسی مدل فیزیکی گزینه های مختلف با محدودیت زمانی مواجه باشد. ساخت مدل فیزیکی و تجزیه و تحلیل نتایج آن هزینه قابل توجهی را درپی دارد لذا دربحث هزینه وزمان ممکن است که یک محقق امکان استفاده از مدلهای مختلف فیزیکی را برای بررسی دقیق تر نتایج نداشته باشد. دربرخی از پدیده ها و موضوعات مهندسی امکان استفاده از مدل فیزیکی نمی باشد به عنوان مثال مدلسازی محیطی با درجه حرارت 4000 درجه به بالا ممکن است بسیار سخت و یا امکان پذیر نباشد. لذا استفاده از حل عددی مسائل کمک شایانی را به یک محقق می نماید تا به بررسی موضوع بپردازد. به طوریکه می توان با کمترین هزینه ودرکمترین زمان گزینه های مختلفی را بررسی کرد.

همانطور که اشاره شد شناخت نحوه رفتار جریان برروی سرریزسازه های آبی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. معمولاً درطراحی سدهای انحرافی ازسرریز نوع اوجی استفاده می شود.

بررسی رفتار جریان برروی تاج سرریز برای دبی های بیشتر از دبی طراحی از اهمیت بسزایی درطراحی تاج سرریز برخودار است به طوریکه اگر فشار ایجاد شده برروی تاج سرریزهای اوجی کمتر از فشار اتمسفر گردد، فشار منفی برروی سرریز که برای دبی های بیشتر از دبی طراحی اتفاق می افتد باعث پدیده کاوتیاسیون می گردد بطوریکه این پدیده خسارات جبران ناپذیری را برای بسیاری از سازه های آبی به بار آورده است. ازجمله سازه های آبی که با این پدیده روبرو هستند می توان به سرریز سد شهید عباسپور اشاره کرد که برای دبی های بیشتر از دبی طراحی، مشکلاتی برای سرریز این سد ایجاد شده است. همچنین می توان به سد انحرافی گرمسار اشاره کرد که تاج سرریز آن دچار خوردگی و کاویتاسیون گردیده است. لذا در این پایان نامه نحوه رفتار جریان برروی تاج سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار با استفاده از نرم افزار fluent مورد بررسی قرارگرفته است. از آنجائیکه برای مهار آبهای سطحی و سیلاب ها از سدهای انحرافی با سرریز اوجی استفاده می گرد لذا ضروریت انجام این تحقیق آن است علل فرسایش و کاویتاسیون برروی سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار مشخص گردد و هدف این تحقیق آن است با توجه به دقت نتایج بدست آمده براساس مدل عددی CFD)) برروی سرریز اوجی و با استفاده از نرم افزار Fluent بتوان با اطمینان خاطر بیشتری ازمدلهای (CFD) استفاده کرد.

روش انجام کار بدین گونه می باشد که ابتدا بایستی مدل تاج سرریز توسط یک نرم افزار پیش پردازنده مدلسازی گردد نرم افزاری پیش پردازنده Fluent نرم افزار gambit می باشد که از قابلیت های خوبی برای شبکه بندی و معرفی شرایط مرزی مدل برخوردار است.

تشریح فصول مختلف پایان نامه :

درفصل دوم این پایان نامه تاریخچه استفاده از برنامه های CFD ارائه شده است و درفصل سوم مفاهیم اساسی پایان نامه ازجمله، هیدرولیک جریان برروی سرریز اوجی وروشها و معیارهای طراحی سرریز اوجی شرح داده شده است.

درفصل چهارم این پایان نامه توضیحاتی درمورد نرم افزار fluent و روشهای حل عددی به کارگرفته شده دراین نرم افزار شرح داد شده است و نقشه ها و اطلاعات کلی مربوط به سد انحرافی گرمسار ارائه شده است.

درفصل پنجم نتایج بدست آمده از نرم افزار fluent برروی مدل سرریز اوجی سد انحرافی گرمسار ارائه شده است که دراین فصل به بررسی اشکال بدست آمده پرداخته شده است و درفصل ششم نتیجه گیری و پیشنهادات مربوط به این تحقیق ارائه شده است.

جنبه فیزیکی پدیده انتقال در ابعاد ماکروسکوپی، با استفاده از قوانین حرکت نیوتن و اصول اساسی قوانین بقای جرم، ممنتم، انرژی و گونه‌های شیمیایی قانونمند شده است. براساس طبیعت مسئله و کمیتهای مورد نظر، این مفاهیم اساسی را می‌توان بصورت معادلات جبری، دیفرانسیلی و یا انتگرالی بیان نمود.

شبیه‌سازی عددی از جمله تکنیکهایی است که معادلات انتقال حاکم را با معادلات جبری جایگزین کرده و یک توصیف عددی از پدیده‌ها را در فضا و یا دامنه‌های محاسباتی فراهم می‌کند. صرف نظر از طبیعت مسئله شبیه‌سازی عددی مستلزم داشتن مهارت کافی در زمینه‌های مربوطه از جمله محاسبات عددی می‌باشد.

تمام مهندسان از یکی از سه روش تجربی، حل دقیق و حل عددی برای یافتن مقادیر کمیتهای مسائل تعریف شده استفاده می‌کنند. شبیه‌سازی عددی روشی مناسب برای ارائه کمیتهای معادلات انتقال می‌باشد. معمولاً در روشهای عددی مسائل بصورت سعی و خطا و با تکرار بسیار زیاد حل می‌شود. بدیهی است که انجام این کار تنها با استفاده از کامپیوتر امکان پذیر است. پیشرفت تکنیکهای حل عددی و گسترش دامنه کاربرد آن برای مسائل پیچیده‌تر با پیشرفت فناوریهای سخت افزاری و نرم‌افزاری ارتباطی مستقیم دارد. استفاده از ابرکامپیوترها و پردازشگرهای موازی در شبیه‌سازی عددی، مثال بارزی برای اثبات این ادعا است.

CFD چیست؟

CFD یا همان دینامیک سیالات محاسباتی یک تکنیک شبیه‌سازی مجازی است. با استفاده از CFD می‌توان یک جریان را بطور کامل شبیه‌سازی کرد. در شبیه‌سازی جریان به روش CFD لازمست که مراحل زیر به ترتیب اجراء شود.

• مدلسازی فیزیکی.
• تولید شبکه محاسباتی مناسب.
• مدلسازی فیزیکی.
• مدلسازی ریاضی.
• تعیین شرائط مرزی و اولیه.
• تعیین استراتژی حل.
• آنالیز.
• تهیه گزارش1.

در استفاده روش CFD نه تنها رفتار جریان پیشگوئی می‌گردد، بلکه انتقال حرارت یا جرم، تغییر فاز، واکنشهای شیمیایی، جریانهای چند‌فازی، حرکتهای مکانیکی (همانند حرکت پره‌های پمپ) و خیلی مسائل دیگر مربوط به سیال را نیز می‌توان شبیه‌سازی کرد. البته باید توجه داشت که برای هر مسئله خاص از معادلات حاکم مربوطه و نیز معادلات اسکالر اضافی، استفاده می‌شود.

سه دلیل عمده در بکارگیری از روش CFD وجود دارد. اولین دلیل بینش2 است. سیستمها و دستگاه‌های متعددی وجود دارد که ساخت آنها با پیچیدگیهای متعددی همراه است. در تمامی شبیه‌سازی جریان به روش CFD می‌توان تمام جزئیات جریان و همچنین آشکارسازی جریان را پوشش داد که با استفاده از روشهای دیگر تقریباً غیر ممکن است. به این ترتیب با استفاده از CFD می‌توان به بینش و بصیرت کافی و همچنین شناخت بیشتر در سیستم یا دستگاه طراحی شده دست یافت ]4[. دلیل دوم دوراندیشی است3 . از آنجا که CFD رفتار جریان را پیشگوئی می‌کند، لذا با تغییر متغیرهای هندسی و یا فیزیکی طراح‌های جدید می‌توان نتایج را براحتی با استفاده از این روش پیش‌بینی کرد. بنابراین در مدت زمان کوتاهی و بدن ساخت سیستم یا دستگاه‌های نمونه می‌توان به کارایی طرح جدید پی برد. و بطور کلی بکمک CFD و با دوراندیشی دقیقتر می‌توان سریعتر و بهتر طراحی کرد ]4[. در نهایت دلیل سوم کارایی4 می‌باشد. طراحی سریعتر و بهتر موجب کاهش زمان سیکل طراحی می‌شود. بنابراین در زمان و هزینه تمام شده صرفه‌جویی می‌گردد. تولیدات سریعتر به فاز فروش می‌رسد. بهینه‌سازی‌ها و ساخت نمونه‌های جدیدتر نیز سریعتر انجام شده و در نهایت قیمت تمام شده برای محصولات کمتر می‌شود. بنابراین CFD ابزاری برای کاهش زمان سیکل طراحی و بهینه‌سازی و در نهایت افزایش کارایی صنایع درگیر است ]4[.

لازم به توضیح است، در بکارگیری از روش CFD و نیز نرم‌افزارهای مربوطه، باید از اطلاعات کافی در زمینه‌های مختلف تئوریها معادلات حاکم، مدلسازی فیزیکی و ریاضی و نیز نقاط ضعف و قوت الگوریتمهای بکار رفته برای شبیه‌سازی برخوردار بود. هرچه اطلاعات کاربران بیشتر باشد سریعتر و دقیقتر به جوابهای نهایی می‌رسند. بطور کلی هر چه به نرم‌افزار و تئوریهای استفاده شده در آنها بیشتر آگاهی داشت می‌توان از نرم‌افزار استفاده بهتری کرد.

نقش CFD در دنیای فناوری مدرن

شبیه‌سازی عددی جریان بعنوان یک ابزار غیر قابل انکار در مهندسی بکار رفته که بر اساس قوانین مبتنی بر دانش آزمایشگاهی و تحلیلی استوار است. بمنظور دستیابی به تمام جزئیات فیزیکی یک جریان، شبیه‌سازی جریان با توانایی حل معادلات حاکم با تمام پیچیدگیها در اواخر دهه شصت میلادی شکل گرفت و خیلی سریع به ابزاری محبوب و قابل اعتماد در آنالیزهای مهندسی تبدیل شد. امروزه شبیه‌سازی عددی دامنه وسیعی از آنالیزهای مهندسی را پوشش داده است.

      یکی از اصلی‌ترین کاربردهای CFD مربوط به آزمایشهای تونل باد و مطالعات احتراق می‌باشد. استفاده از CFD موجب کاهش قابل توجه هزینه‌های تمام شده نسبت به تستهای تونل باد می‌گردد. محاسبه پارامترهای آئرودینامیکی مربوطه به طراحی‌های مقدماتی بسیار ارزانتر از محاسبه این پارامترها با استفاده از تستهای تونل باد تمام می‌شود. بهمین منظور در صنایع هواپیمایی تمام محاسبات پارامترهای جریان برای طراحی‌های مقدماتی وسایل پرنده جدید از طریق CFD بدست می‌آید و از نتایج تستهای تونل باد تنها در فاز نهایی طراحی و طراحی‌های تفصیلی استفاده می‌شود. علاوه بر این در شبیه‌سازی عددی جریانها، تمام جزئیات مربوط به میدان جریان را می‌توان محاسبه کرده و مشاهده نمود حال آنکه تحقق این امر با استفاده از کارهای آزمایشگاهی اگر امری غیر ممکن نباشد اما بسیار پر هزینه و طولانی مدت خواهد بود. بعنوان مثال برای تعیین ضریب فشار روی یک سطح بال هواپیما، در روش CFD هیچ‌ گونه محدودیت و مشکل پیچیده‌ای وجود ندارد حال آنکه در روش تستهای تونل باد هزینه و مدت زمان ساخت مدل مورد نیاز بسیار گرانقیمت و طولانی می‌باشد. همچنین تعداد نقاط تعبیه شده روی بال نیز محدود می‌باشد. علاوه بر موارد یاد شده در بسیاری از مسائل مهندسی انجان آزمایشهای توأم با واکنشهای شیمیایی (که در بسیاری موارد گازهای سمی حاصل واکنش شیمیایی می‌باشد) و جریانهای همراه با حرارت بسیار بالا از پیچیدگیهای بسیار زیادی برخوردار است در صورتیکه در شبیه‌سازی عددی برای حل اینگونه مسائل مشکلات یاد شده مشاهده نمی‌گردد. همچنین در برخی مطالعات سیالاتی تمایل بر اینست که جریان ایده‌ال در نظر گرفته شود (نظیر جریان آشفته دو بعدی) که شبیه‌سازی این موارد براحتی در CFD امکان پذیر است.

با تمام موارد یاد شده سئوال اصلی در مورد CFD اینست که تا چه اندازه شبیه‌سازی جریان در CFD دقیق بوده و می‌توان به آن اعتماد کرد و اینکه چگونه می‌توان به صحت نتایج حاصل از CFD پی برد. باید توجه داشت که خطا در شبیه‌سازی جریان در CFD غیر قابل انکار است. خطاهای ناشی از مدلسازی ریاضی و گسسته‌سازی معادلات حاکم و تبدیل آنها به معادلات جریان همواره وجود دارد. همچنین خطای گرد کردن مقادیر محاسبه شده بوسیله سخت‌افزار اجتناب ناپذیر است. اما درصورتیکه جریان بدرستی در CFD شبیه‌سازی گردد این خطاها به هیچ عنوان موجب نمی‌شود که نتایج بدست آمده خطای زیادی داشته باشد. در الگوریتمهای جدید بهمراه شبکه‌بندی مناسب بیشترین خطا برای بحرانی‌ترین پارامترها به کمتر از پنج درصد می‌رسد. بهرحال ظهور انواع نرم‌افزارهای CFD و نیز گسترش فعالیتهای تحقیقاتی در این زمینه نشان می‌دهد که CFD ابزاری مناسب و قابل اعتماد برای شبیه‌سازی جریان است.

برای تعیین صحت نتایج بدست آمده از CFD، برای هر رژیم جریان ابتدا باید یک نمونه تست شده بوسیله آزمایش را بعنوان مرجع در نظر گرفت. سپس با آنالیز جریان به روش CFD، حالت بهینة شبیه‌سازی را بدست آورد. در نهایت برای تمام رژیمهای جریان مشابه، از راهکار بهینة یافته شده، استفاده کرد. باید توجه داشت که برای حل میدان جریان مربوط به هر مسئله، لازمست که نتایج بدست آمده مستقل از شبکه محاسباتی تولید شده باشد.

با تائید صحت نتایج بدست آمده به روش CFD، این روش به یک روش سریع و اقتصادی در صنعت تبدیل شده است. امروزه در صنایع مختلفی همچون صنایع هواپیمایی، کشتی‌سازی، خودروسازی، تأسیسات، پتروشیمی، عمران و غیره، CFD بعنوان یک ابزار کاربردی در کشورهای صنعتی بشمار می‌رود. نرم‌افزارهای بسیاری برای شبیه‌سازی رژیمهای مختلف جریان در کشورهای مختلف طراحی و توسعه یافته است.

امروزه استفاده از روشهای عددی در محاسبات کامپیوتری اهمیت زیادی داشته و به عنوان ابزاری کارآمد در طراحی وسایل مهندسی به کار می‌رود. علم دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به صورت یک ابزار توانا برای تحلیل رفتار جریان سیال و انتقال حرارت در سیستمهای با هندسه ناموزون و معادلات حاکم پیچیده برای محققان و مهندسان در آمده و در دهه گذشته پیشرفت چشمگیری داشته است. در دهه 1980 حل مسایل جریان سیال توسط روش CFD، موضوع حوزه تحقیق بسیاری از محققان فوق دکتری،‌دانشجویان دکتری و یا متخصصان شبیه‌سازی که چندین سال به طور اصولی دوره دیده‌اند، در آمده و نرم‌افزارهای تجاری زیادی به وجود آمده است. نرم‌افزارهایی که در حال حاضر در بازار موجود است، ممکن است بسیار قوی باشند، اما عملکرد آنها هنوز نیازمند یک مهارت و درک بسیار بالا از سوی کاربر می‌باشد، تا نتایج قابل قبولی در حالتهای پیچیده به دست آید. در حالی که نرم‌افزارهای تجاری CFD بر اساس المان محدود اخیراً رو به ضعف و زوا می‌باشند، بازار به طور مستمر در اختیار جهار نرم‌افزار PHOENICS، FLOW3D، STARCD، FLUENT قرار گرفته است که اساس کار همه آنها پایه روش حجم محدود می‌باشند، دقت این نرم‌افزاها توسط محققان زیادی مورد تایید قرار گرفته است. پیچیدگی معادلات حاکم بر مساله تاثیر متقابل محدودیت استفاده از دستگاههای اندازه‌گیری در بسیاری از کاربردهای علمی، از جمله دلایلی هستند که استفاده از روشهای تحلیلی و آزمایشگاهی را در مقایسه با روشهای عددی محدود می‌کند.

گرچه منابع و نوشته‌های متعددی درباره تحلیل محسابات ترموفلوید وجود دارد. اما افراد تازه‌کار در این زمینه امکانات کافی ندارند. دانشجوی کارشناسی ارشد و بالاتر محقق و مهندس مجری یا باید در لابلای مقالات و مجلات کاوش کند، یا به اصول مقدماتی ارایه شده در کتابهای آنالیز عددی بسنده نماید. پیشرفت یا شکست یک فعالیت محاسباتی را اغلب نکات ظریف آن معین می‌کند، در حالی که جزئیات کار که من انجام محاسبات توسط گروههای محاسب موفق آموخته می‌شود،‌ بندرت در نوشته‌های آنها دیده می‌شود. یک نتیجه هم این است که بسیاری از محققین یاکار محاسباتی خود را بعد از پیگیری ماههای زیاد بی‌نتیجه رها می‌کنند، یا طی یک برنامه بی‌ثمر تا انتها به کاوش خود ادامه می‌دهند.

اهمیت انتقال حرارت و جریان سیال

اهمیت نقش این فرآیندها همواره در زندگی ما و بسیاری از کاربردهای عملی مشاهده می‌شود. تقریباً تمام روشهای تولید توان شامل جریان سیال و انتقال حرارت به عنوان فرآیندهای اصلی می‌باشند. همچنین فرآیندها در گرمایش و تهویه مطبوع ساختمان نقش اساسی دارند،‌ در بخش‌های مهمی از صنایع شیمیایی و متالوژی شامل قسمتهایی همچون کوره‌ةا، مبدلهای حرارتی، کندانسورها و راکتورهای فرآیندهای ترموفلوید به کار گرفته می‌شوند. اساس کار هواپیماها و راکتها مدیو جریان سیال، انتقال حرارت و فعل و انفعال شیمیایی می‌ باشد. در طراحی ماشینهای الکتریکی و مدارهای الکترونیکی، اغلب انتقال حرارت و فعل و انفعال شیمیایی می‌باشد. در طراحی ماشینهای الکتریکی و مدارهای الکترونیک، اغلب انتقال حرارت عامل محدودکننده می‌باشد. آلودگی محیط زیست اکثراً ناشی از انتقال حرارت و جرم می‌باشد، همچنین این عوامل در ایجاد طوفانها، سیلابها و آتش سوزیها نقش دارند. در مقابل حرارت و جرم می‌باشد، همچنین این عوامل در ایجاد طوفانها، سیلابها و آتش‌سوزیها نقش دارند. در مقابل تغییر شرایط جوی، بدن انسان به وسیلله انتقال حرارت و جرم درجه حرارتش را کنترل می‌نماید. به نظر می‌رسد فرآیندهای انتقال حرارت و جریان سیال به تمام جنبه‌ةای زندگی ما سرایت کرده است.

متدهای شبیه سازی

پیشگویی فرآیندهای انتقال حرارت و حرارت و جریان سیال به وسیله دو رشو اصلی انجام می‌شود: تحقیق آزمایشگاهی و محاسات تئوری.

اطلاعات دقیق در مورد یک فرآیند فیزیکی غالباً توسط اندازه‌گیری عملی به دست می‌آید. تحقیق آزمایشگاهی انجام شده درمورد یک دستگاه که اندازه‌هایش عیناً‌اندازه‌های دستگاه اصلی باشد، جهت پیشگویی چگونگی کار نسخه‌های مشاه از دستگاه مذکور تحت همان شرایط استفاده می‌شود،‌اما در بیشتر حالتها انجام چنین آزمایشهایی به علت بزرگ بودن اندازه‌های دستگاه، بسیار گران و اغلب غیرممکن است،‌لذا آزمایشها روی مدلهایی با اندازه‌هایی در مقیاس کوچکتر انجام می‌شود، ‌هر چند اینجا‌ هم نسئله بسط دادن اطلاعات به دست آمده از نمونه کوچکتر همیشه تمام جنبه‌های دستگاه اصلی را شبیه‌سازی نمی‌کنند و غالباً جنبه‌های مهم مانند احتراق از آزمایشهای مربوط به مدل حذف می‌شوند. این محدودیتها، مفید بودن نتایج آزمایش را بیشتر کاهش می‌دهند، بالاخره، باید به خاطر داشت که در بسیاری از حالتها، ‌مشکلات جدی اندازه‌گیری وجود داشته و وسایل اندازه‌گیری نیز عاری از خطا نمی‌باشند.

یک پیشگویی تئوری حداکثر استفاده را از نتایج مدل ریاضی خواهد برد و در مقایسه با آن نتایج تجربی را مورد استفاه کمتری قرار می‌دهد. برای فرآیندهای فیزیکی مورد نظر ما اصولاً مدل ریاضی عبارت است از یک سری معادلات دیفرانسیل اگر قرار بود از روشهای ریاضیات کلاسیک درحل این معادلات استفاده شود امکان پیشگویی برای بسیاری از پدیده‌های سودمند وجود نداشت. با کمی توجه به یک متن کلاسیک درباره انتقال حرارت یا مکانیک سیالات مشخص می‌شود که فقط برای تعداد اندکی از مسایل عملی می‌توان به معادلات غیرجبری،‌ مقادیر ویژه و غیره می‌باشند. به طوری که ممکن است، حل عددی آنها کار ساده‌ای نباشد. خوشبختانه، توسعه متدهای عددی و در دسترس بودن پردازشگر‌های بزرگ این اطمینان را به وجود آورده است،‌که تقریباً‌برای هر مساله عملی بتوان از مفاهیم یک مدل ریاضی استفاده کرد.

امتیازات یک محاسبه تئوری

هزینه کم

مهمترین امتیاز یک پیشگویی محاسباتی هزینه پایین آن است. در بیشتر کاربرده، هزینه به کاربردن یک برنامه‌کامپیوتری به مراتب کمتر از مخارج تحقیق آزمایشگاهی مشابه می‌باشد، این عامل وقتی که وضعیت فیزیکی مورد مطالعه بزرگ و پیچیده‌تر می‌شود اهمیت بیشتری پیدا می‌کند و در حالی که قیمت بیشتر اقلام در حال زیاد شدن است، هزینه‌های محاسبات در آینده احتمالاً کمتر خواهد بود.

سرعت یک تحقیق محاسبه‌ای می‌تواند با سرعت قابل ملاحظه‌ای انجام شود،‌طراح می‌تواند مفاهیم صدها ترکیب از حالتهای مختلف را در کمتر از یک روز مطالعه کرده طرح بهینه را انتخاب نماید. از طرف دیگر بسادگی می‌توان تصور کرد رسیدگی یا تحقیق آزمایشگاهی مشابه نیاز به زمان زیادی خواهد داشت.

اطلاعات کامل

حل کامپیوتری یک مسئله اطلاعات کامل و جزئیات لازم را به ما خواهد داد و مقادیر تمام متغیرهای مربوطه (مانند سرعت، فشار، درجه حرارت، تمرکز نمونه‌های شیمیایی، شدت توربولانس) را در سراسر حوزه مورد علاقه به دست می‌دهد. بر خلاف شرایط نامطلوبی که ضمن آزمایش پیش بینی می‌آید، مکانهای غیرقابل دسترس در یک کار محاسباتی کم بوده و اغتشاش جریان به علت وجود میلهای اندازه‌گیری در آن وجود ندارد. بدیهی است از هیچ بررسی آزمایشگاهی نمی‌توان انتظار داشت تا چگونگی توزیع تمام متغیرها را روی تمام میدان اندازه بگیرد. بنابراین، حتی وقتی یک کار آزمایشگاهی انجام می‌شود، بسیار با ارزش خواهد بود که جهت تکمیل اطلاعات آزمایشگاهی حل کامپیوتری همزمان با آن به دست آید.

توانایی شبیه سازی شرایط واقعی

در یک محاسبه تئوری، چون شرایط واقعی به آسانی می‌توانند شبیه سازی شوند، نیازی نیست به مدلهای با مقیاس کوچک و یا با ریان سرد متوسل شویم. برای یک برنامه کامپیوتری،‌داشتن ابعاد هندسی بسیار بزرگ یا خیلی کوچک، به کار بردن درجات حرارت خیلی کم یا بسیار زیاد، عمل کردن با مواد سمی یا قابل اشتعال،‌تعقیب فرآیندهای بسیار سریع یاخیلی آهسته مشکل مهمی را ایجاد نمی‌کند.

توانایی شبیه‌سازی شرایط ایده‌آل

گاهی اوقات یک متد پیشگویی برای مطالعه یک پدیده پایه استفاده می‌شود، تا یک کاربرد پیچیده مهندسی، برای مطالعه پدیده، شخص توجهش را روی تعداد کمی از پارامترهای اصلی متمرکز کرده و تمام جنبه‌های دیگر را حذف می‌کند. بدین ترتیب، شرایط ایده‌آل زیادی ممکن است بهعنوان شرایط مطلوب مورد ملاحظه قرار گیرند،‌به عنوان مثال می‌‌توان از دو بعدی بودن، ثابت بودن جرم مخصوص، وجود یک سطح آدیاباتیک یا داشتن نرخ نامحدود فعل و انفعال نام برد،‌در یک کار محاسبه‌ای این شرایط می‌توانند به آسانی و دقیقاً‌برقرار شوند. از طرفی حتی در یک آزمایش عملی دقیق به زحمت می‌ـوان به شرایط ایده‌آل نزدیک شد.

نارساییهای محاسبه تئوری

امتیازات گفته شده در بالا به اندازه کافی مؤثر هستند که شخص را برای تحلیل کامپیوتری ترغیب نمایند. به هر حال ایجاد علاقه کورکورانه بههر علتی مطلوب نیست. لذا مفید خواهد بود که از موانع و محدودیتها نیز آگاه باشیم. همان گونه که قبلاً‌ تذکر داده شد، تحلیل کامپیوتری مفاهیم یک مدل ریاضی را مورد استفاده قرار می‌دهدا. در مقابل،تحقیق آزمایشگاهی خد واقعیت را مورد مشاهده قرار می دهد. بنابراین اعتبار مدل ریاضی مفید بودن یک کار محاسبه‌ای را محدود می‌کند. باید توجه داشت نتیجه نهایی فردی که از تحلیل کامپیوتری استفاده می کند،‌به مدل ریاضی و نیز به متد عددی بستگی دارد. به طوری که به کاربردن یک مدل ریاضی نامناسب می‌‌تواند موجب شود تا یک تکنیک عددی ایده‌آل نتایج بی ارزشی تولید نماید.

بنابراین برای بحث در مورد نارساییهای یک محاسبه تئوری، تقسیم کردن تمام مسایل عملی به دو گروه به شرح زیر مفید خواهد بود:

گروه اول: مسایلی که برای آنها یک بیان ریاضی مناسب می‌توان نوشت (مانند هدایت حرارت، جریانهای آرام، لایه‌های مرزی مغشوش ساده).

گروه دوم: مسایلی که برای آنها هنوز یک بیان ریاضی مناسب به دست نیامده است(مانند جریانهای مغشوش پیچیده، جریانهای غیر نیوتونی معین، تشکیل اکسیدهای نیتروژن در احتراق مغشوش، بعضی جریانهای دو فازی). البته اینکه یک مسئله مشخص جزو کدام گروه قرار می‌گیرد، به اطلاعات ما درباره آن بستگی خواهد داشت.

انتخاب روش

بحث درباره شایستگیهای نسبی تحلیل کامپیوتری و تحقیق آزمایشگاهی توصیه‌ای بری محاسبات کار آزمایشگاهی نیست،‌شناخت توانها و ضعفهای این دو برای انتخاب صحیح تکنیک مناسب ضروری است. بدون شک آزمایش تنها روش تحقیق دربارة یک پدیده اساس جدید است. در این حالت آزمایش هدایت می‌کند و محاسبه پیروی. درترکیب تعدادی از پدیده‌های شناخته شده و مؤثر به کار بردن محاسبه مفید تر واقع می‌شود . حتی در این شرایط نیز لازمست برای تعیین اعتبار نتایج محاسبات آنها با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه شوند. از طرف دیگر برای طرح یک دستگاه از طریق آزمایش محاسبات اولیه اغلب مک کننده بوده و اگر به تحقیقات عملی محاسبات نیز اضافه شود، معمولاً‌می‌توان از تعداد آزمایشها به مقدار قابل توجهی کاست.

بنابراین حجم مناسب فعالیت برای انجام یک پیشگوی باید ترکیب خردمندانه‌ا از محاسبات و آزمایش باشد. مقدار هر یک از این دو در ترکیب مذکور بستگی به طبیعت مسئله و اهداف پیشگوی مسایل اقتصادی و سایر شرایطی خاص وضعیت مورد نظر دارد.

و...

NikoFile

راهکارهای بهینه سازی مصرف انرژی

اختصاصی از حامی فایل راهکارهای بهینه سازی مصرف انرژی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فایل بصورت ورد (قابل ویرایش) و در 17 صفحه می باشد.

شرح مختصر: صنایع کاشی و سرامیک در دسته کانی های غیر فلزی قرار دارد و سهم مصرف انرژی این صنعت طبق پردازش آخرین آمارگیری سال 1376، 36/8 درصد از مصرف انرژی در صنعت کانی های غیر فلزی بوده و نهایتاً 83/1 درصد از مصرف انرژی کل صنعت کشور را به خود اختصاص می دهد. در حال حاضر با توجه به پایین بودن قیمت انرژی در ایران، هزینه مصرف انرژی در صنعت سرامیک کشور حدود 48/11 درصد از کل هزینه تمام شده محصول است.