روشهای کاهش نیروی بازدارندگی – مکانیک

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی مکانیک
نوع ارائه:سمینار
تعداد صفحات:137
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

روشهای کاهش نیروی بازدارندگی – مکانیک

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

چکیده ………. ۱

مقدمه … ۲

فصل اول : کلیات
۱- ۱ ) هدف ………… ۴
۱- ۲ ) نیروی پسا ( بازدارنده ) و نیروی برا (بالابرنده ) ………… ۴
۱- ۳ ) جدایی لایه مرزی …………… ۸
۱- ۴ ) شرط جدایی …………… ۱۰
۱- ۵ ) معایب جدایی……….. ۱۱
۱- ۶ ) مثالهایی دیگر از پدیده جدایی …………………… ۱۹
۱- ۷ ) اختلاف بین جدایی لایه مرزی آرام و مغشوش …………..۲۱
۱- ۸ ) روشهایی برای کنترل لایه مرزی ………..۲۳

فصل دوم : کاویتاسیون و سوپرکاویتاسیون
۲- ۱ ) مقدمه …………….۳۲
۲- ۲ ) انواع پرتابه های سوپر کاویتاسیونی …………..۳۳
۲- ۳ ) تعریف کاویتاسیون ………….۳۴
۲- ۴ ) عوامل موثر در ایجاد کاویتاسیون ………………۳۷
۲- ۵ ) رفتار دینامیکی حبابها و هسته های کاویتاسیون ………….۳۷
۲- ۶ ) مقایسه شکل گیری و متلاشی شدن حبابها در پدیده جوش و کاویتاسیون ….. ۳۸
۲- ۷ ) اثر ویسکوزیته در پدیده کاویتاسیون ……….۳۸
۲- ۸ ) پیش بینی شروع کاویتاسیون ………… ۳۹
۲- ۹ ) کاویتاسیون توسعه یافته ………………..۴۰
۲- ۱۰ ) سوپرکاویتاسیون ……………….۴۱
۲- ۱۱ ) تقسیم بندی کاویتاسیون بر اساس چگونگی تولید آن ……… ۴۱
۲- ۱۲ ) برخی پارامترهای فیزیکی موثر بر پدیده کاویتاسیون …………۴۳

فصل سوم : آزمایش مدل سطحی و وسایل نقلیه زیر آبی با کاهش درگ حبابهای ریز
۳- ۱ ) مقدمه ……………۴۷
۳- ۲ ) شرح روش ……………۴۹
۳- ۳ ) لوازم آزمایش و اندازه گیری ها …………….۴۸
۳- ۴ ) نتایج و بحث …………….. ۵۴
۳- ۵ ) تونل آب گردشی عمودی سرعت بالا ……….. ۵۵
۳- ۶ ) کانال آب گردشی نوع افقی ………..۵۷
۳- ۷ ) مدل سطح کشتی …………….۵۸
۳- ۸ ) جسم زیر آبی …………… ۶۳
۳- ۹ ) نتیجه گیری ………………… ۶۵

فصل چهارم : کاهش درگ یک سیلندر دوار در معرض جریان هوا
۴- ۱ ) مقدمه …………………..۷۱
۴- ۲ ) شرح روش ………..۷۲
۴- ۳ ) وسیله و روش آزمایش …………………۷۳
۴- ۴ ) نتایج و بحث …………..۷۳
۴- ۵ ) توزیع فشار و فشار نوسانی………………..۷۵
۴- ۶ ) نقطه جدایی و دنباله ………….۷۷
۴- ۷ ) ضریب درگ………………….۸۲
۴- ۸ ) ضریب درگ کلی……………۸۴
۴- ۹ ) دسته بندی الگوی جریان……………………۸۶
۴- ۱۰ ) نتایج …………….۸۷

فصل پنجم : درباره پارامترهای محدود کاویتاسیون مصنوعی
۵- ۱ ) مقدمه ……………۹۱
۵- ۲ ) شرح روش………….۹۳
۵- ۳ ) فرمول بندی ریاضی……………….۱۰۰
۵- ۴ ) نتایج و بحث……..۱۰۳
۵- ۵ ) توضیح نتایج………………۱۰۴

فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات
۶- ۱ ) نتیجه گیری……………۱۰۶
۶- ۲ ) پیشنهادات…………..۱۰۶

فهرست منابع لاتین و فارسی………………۱۰۷

سایت های اطلاع رسانی……………۱۰۸

چکیده انگلیسی………………۱۰۹

چکیده :
علاوه بر روشهای طبیعی کنترل لایه مرزی از طریق شرایط مرزی معمول ، متدهای مختلفی نیز با استفاده از شرایط مصنوعی ، رفتارهای خاصی را در لایه مرزی ایجاد می کنند . در طول سالهای گذشته ترفندهای مختلفی از جانب دانشمندان و محققین در این زمینه ارائه شده است ، در این تحقیق تلاش شده است تا ضمن تعریف پدیده های مرتبط با این موضوع ( کاهش نیروی بازدارندگی یا درگ ) به معرفی بخشی از تلاشهای صورت گرفته در قرن و بخصوص سالهای اخیر در این زمینه بپردازیم . در ادامه روشهای کاهش نیروی درگ با استفاده از : تولید حبابهای ریز با سطح منفذدار و واکنش الکتروشیمیایی ، پدیده سوپرکاویتاسیون ، حرکت وسیله نقلیه روی آبی بر روی بالشتکی از حبابها و همینطور استفاده از یک میله در بالا دست یک جسم مانند یک استوانه به تفصیل ارائه شده است .
در روش کاهش درگ با حبابهای ریز می توانیم با سطح منفذ دار با سایز متوسط ۱ ، سرعت جریان m/s7 است و مقدار CV در ۰٫۰۵۶ بازده کاهش درگ مناسبی را خواهیم داشت ( %۲۶ ) و زمانیکه سطح منفذ دار ۱۰ را در همان سرعت داشته باشیم ، بازده کاهش درگ فقط حدود %۲۳ است .
برای کنترل جریان اطرف جسم مانند استوانه دوار در جریان هوا ، میله ای در بالادست سیلندر چرخان قرار داده می شود . قطر سیلندر D=40mm ، قطر میله d=1- 10 mm و فاصله بین محور سیلندر چرخان و میله L=50-120mm است و عدد رینولدز در محدوده ۱۰۴x۱۰۴ ۶٫۲x۱٫۵ قرار دارد . دو الگوی جریان با جدایی گردابه و بدون جدایی گردابه از میله اتفاق می افتد . شرایط بهینه کاهش درگ ۰٫۲۵= و ۲٫۰ – ۱٫۷۵= می باشد که در این شرایط گردابه ها از میله جدا نشده و لایه برشی از میله دوباره بر روی سطح جلویی استوانه چرخان قرار می گیرد . کاهش کل درگ در اینحالت %۶۳ است . در ادامه نیز، ایجاد یک جریان چند فازی بوسیله تزریق هوا داخل جریان مایع در مورد یک مدل کشتی آزمایشی ACS مورد بررسی قرار می گیرد .

مقدمه :
تحقیق بر روی کاهش نیروی بازدارندگی یکی از مهمترین موضوعات تحقیقاتی در قرن اخیر می باشد . یکی از موضوعات مهم در این زمینه کاهش نیروی بازدارندگی و در نتیجه افزایش سرعت و توان خروجی دستگاه ، کاهش سوخت و هزینه و در نتیجه افزایش کارایی اجسام و وسایل نقلیه روی آبی و غوطه ور در آب است . کنترل لایه مرزی جریان و به تاخیر انداختن جدایی یا حذف آن برای رسیدن به کاهش نیروی بازدارندگی ضروری است .
وسایل نقلیه ، یکی از پرمصرفترین دستگاههای مصرف انرژی در دنیا هستند . ما می توانیم اتلاف انرژی را کاهش دهیم درصورتیکه قادر به کاهش درگ در وسایل نقلیه گوناگون باشیم . بنابراین چگونگی افزایش کارآیی وسایل نقلیه و در عین حال به حداقل رساندن هزینه تولید ، نگهداری و سر و صدای حاصل از آن ، مهمترین موضو ع تحقیقات در زمینه کاهش درگ در تمام کشورها هستند .
( Micro-bubble drag reduction ) در تکنولوژی کاهش درگ با حبابهای ریز ، به کمک روزنه های کوچک روی سطح وسیله نقلیه ، هوا به سطح خارجی وسیله نقلیه وارد می شود تا آنرا بطور کامل با حبابهای ریز بپو شاند و این عمل سبب کاهش ناهمواریهای سطح ،کنترل گرادیان سرعت لایه مرزی و کمتر کردن اصطکاک پوستی می گردد. اما حبابها باید در اندازه مناسب و در مکان مناسبی تزریق شوند تا بتوانند کارایی مناسبی را در زمینه کاهش درگ داشته باشند .
یکی از ترفندهای کاهش نیروی درگ برای اجسام ، کنترل لایه های برشی جداشده از جسم ( بطور مثال یک جسم کروی ) است ، در واقع می توان با نصب یک میله کوچک در لایه برشی نزدیک جسم، لایه مرزی جداشده از سیلندر را مجددا پیوست اجباری داد . همانطور که میدانیم ضریب درگ یک سیلندر دوار در یک جریان یکنواخت ، با افزایش اغتشاش در جریان کاهش می یابد . مکانیزم عملکرد این روش کنترلی نیز بر همین مطلب استوار است .
یکی دیگر از روشهای کنترل لایه مرزی ، ایجاد یک جریان چند فازی بوسیله تزریق هوا داخل جریان مایع است . می دانیم که جریان کاویتاسیون توسعه یافته مصنوعی بطور موثری نیروی درگ را روی سطح کشتی ها کاهش می دهد . در هوا تحت یک پروفیل ویژه در کف دستگاه تولید شود ، یک حفره هوای نازک دایمی تولید می شود . این حفره بخشی از سطح بدنه کشتی را از تماس با آب جدا می کند ، و سبب کاهش مقاومت هیدرودینامیکی می گردد .

نتیجه گیری و پیشنهاد
در روشهای طبیعی و مصنوعی کنترل لایه مرزی می توان رفتار لایه مرزی مانند موقعیت نقطهجدایی را کنترل کرد . با به تاخیر انداختن یا حذف جدایی می توان در جهت کاهش نیروی بازدارندگی سود جست . یکی از روشهای مهم کاهش نیروی درگ برای اجسام شناور بر روی آب و یا غوطه ور در آن استفاده از پدیده کاویتاسیون و سوپرکاویتاسیون است که در سرعتهای نسبی بالا دارای اهمیت بسزایی است .
استفاده از روش کاهش درگ با تولید حبابهای ریز با جسم دارای منفذ در صورت تزریق مناسب ، به اندازه کافی و با محدوده سرعت مناسب ، در موقعیت صحیح و با زاویه پاشش مطلوب می تواند به میزان مناسبی نیروی درگ را کاهش دهد ودر اینصورت است که درای بازده بالایی است . همینطور استفاده از روش کاهش درگ با استفاده از تولید حبابهای ریز با روش ترکیبی الکترو شیمیایی برای جسم زیر آبی با رعایت نکات بالا و در نظر گرفتن توان الکتریکی بالا برای واکنش می تواند دارای بازده مناسبی باشد .
ایجاد یک جریان چند فازی بوسیله تزریق هوا داخل جریان مایع برای یک جسم شناور بر روی آب تحت یک پروفیل خاص در کف دستگاه توام با انتخاب مناسب موقعیت دستگاههای جلوبرنده ، بالابرنده و هیدروفیلها می تواند تا حد مناسبی نیروی درگ را کاهش دهد .
تحقیقات گوناگونی برای کاهش نیروی درگ برای یک جسم در حال حرکت درون آب به عمل آمده است . استفاده از سطح یخی و یا تفلونی دو نمونه از این تلاشها هستند .
یکی از روشهایی که برای کاهش نیروی درگ جالب به نظر می رسد استفاده از یک سطح صابونی پیرامون جسم است که پیشنهاد می گردد و سعی می شود در بعنوان یک تحقیق تجربی آزمایش و نتیجه گیری گردد .

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط