اصول بازرسی چشمی

اصول بازرسی چشمی

مقدمه:  در بسیاری از برنامه های تدوین شده توسط سازنده جهت کنترل کیفیت محصولات،از آزمون چشمی به عنوان اولین تست و یا در بعضی موارد به عنوان تنها متد ارزیابی بازرسی ،استفاده می شود.اگر آزمون چشمی بطور مناسب اعمال شود،ابزار ارزشمندی می تواند واقع گردد.
بعلاوه یافتن محل عیوب سطحی، بازرسی چشمی می تواند بعنوان تکنیک فوق العاده کنترل پروسه برای کمک در شناسایی مسائل و مشکلات مابعد ساخت بکار گرفته شود.
آزمون چشمی روشی برای شناسایی نواقص و معایب سطحی می باشد.نتیجتا هر برنامه کنترل کیفیت که شامل بازرسی چشمی می باشد،باید محتوی یک سری آزمایشات متوالی انجام شده در طول تمام مراحل کاری در ساخت باشد.بدین گونه بازرسی چشمی سطوح معیوب که در مراحل ساخت اتفاق می افتد،میسر میشود.
کشف و تعمیر این عیوب در زمان فوق،کاهش هزینه قابل توجهی را در بر خواهد داشت.بطوری که نشان داده شده است بسیاری از عیوبی که بعدها با روشهای تست پیشرفته تری کشف می شوند،با برنامه بازرسی چشمی قبل،حین و بعد از جوشکاری به راحتی قابل کشف می باشند.سازندگان فایده یک سیستم کیفیتی که بازرسی چشمی منظمی داشته است را بخوبی درک کرده اند.
میزان تاثیر بازرسی چشمی هنگامی بهتر می شود که یک سیستمی که تمام مراحل پروسه جوشکاری(قبل،حین و بعد از جوشکاری) را بپوشاند،نهادینه شود.

برای دیدن ادامه مقاله آنرا از اینجا دانلود کنید.

اشنایی با اصطلاحات فنی

ACGIH: کنفرانس امریکایی متخصصین بهداشت صنعتی دولتی-این سازمان خطوط راهنما و توصیه‌هایی را بر روی محدودیت‌های موجود در خصوص قرار گرفتن در معرض تماس با مواد شیمیایی گوناگون چاپ و منتشر می‌کند.
Air Slip Forming: فرآیند شکل‌دهی از طریق لغزش هوا- یک فرآیند شکل‌دهی حرارتی است که در طی آن از فشار هوا برای تشکیل یک حباب استفاده شده‌است و سپس از خلاء برای شکل‌دهی پلاستیک‌ها در برابر قالب استفاده می‌شود.
ََAlignment Pins: میله‌های راهنما یا میله‌های همراستا کننده- وسایلی که انطباق کامل یا همراستاسازی صحیح حفره را همانطور که قالب بسته می‌شود، تأمین می‌کنند.
Allowances: نوسانات ابعادی مجاز- ایجاد تفاوت‌های ابعادی تعمدی و آگاهانه در ابعاد دو قطعه.
Alternating Copolymer: کوپلیمر متناوب- نوعی کوپلیمر که در ساختار شیمیایی آن، دو نوع منومر به طور یک در میان در طول زنجیر پلیمری تکرار شده‌اند.
Annealing: انیل کردن (حرارت دادن) - فرآیندی که در آن ماده در درجه حرارتی نزدیک به نقطۀ ذوب ولی در زیر آن برای مدتی نگهداشته می‌شود تا تنش درونی به‌‌وجود آمده در اثر عملیات فرآیندی بدون تغییر و انحراف در شکل قطعۀ نهایی رها گردد.
Antistatic: ضد تجمع بارهای ساکن- افزودنی که بارهای ساکن را بر روی سطح پلاستیک کاهش می‌دهد.
Apparent density: دانسیته ظاهری- جرم واحد حجم یک ماده که در محاسبۀ آن فضاهای خالی ذاتی موجود در ماده در نظر گرفته می‌شود.
Backbone: چهار چوب یا اسکلت- زنجیر اصلی یک مولکول پلاستیکی.
Biaxial blow molding: قالب‌گیری بادی دو محوری- یک فرآیند قالب‌گیری بادی که مادۀ اکسترد شده را در دو جهت می‌کشد.
Blowing agents: عوامل بادکننده- نوعا، عوامل بادکننده مواد شیمیایی هستند که تجزیه می‌شوند تا حباب‌های کوچک نیتروژن یا کربن دی‌اکسید را در پلاستیک‌های مذاب ایجاد کنند. این فرآیند انواع گوناگون فوم‌ها را تولید می‌کند.
Calendering: کلندر کردن- فرآیند شکل‌دهی یک ورقۀ پیوسته از طریق فشردن ماده در میان دو یا چند غلتک موازی برای بخشیدن پرداخت نهایی مطلوب به قطعه یا اطمینان از یکنواختی ضخامت آن.
Centrifugal casting: ریخته‌گری سانتریفوژی- فرآیندی که بدان وسیله نوعا لوله‌ها و تیوپ‌های بزرگ تولید می‌شود.
Chain growth polymerization: پلیمریزاسیونرشد زنجیر- نوعی از فرآیند پلیمریزاسیون که در آن زنجیر‌ها از آغاز تاپایان و رسیدن به مرحلۀ تکمیل تقریبا به طور آنی و فوری رشد می‌کنند.
Condensation polymerization: پلیمریزاسیون تراکمی- نوعی فرآیند پلیمریزاسیون که از طریق انجام یک واکنش شیمیایی به وقوع می‌پیوند و طی این واکنش محصول جانبی نیز تولید می‌شود.
Crazing: ترک‌دار شدن- ترک‌های کوچکی که در امتداد خطوط تنش از طریق برش حلال (Solvent cutting) به وجود می‌آیند.
Crystallization: بلوری شدن- فرآیند یا حالتی فیزیکی در ساختار مولکولی برخی از پلاستیک‌ها که بریکنواختی و فشردگی زنجیرهای مولکولی تشکیل دهندۀ پلیمر دلالت می‌کند. معمولا به تشکیل کریستال‌های جامد دارای یک شکل هندسی معین اطلاق می‌گردد.
Curing agents: عوامل پخت کننده- مواد شیمیایی که موجب می‌شوند تا در میان زنجیرهای پلیمری پلاستیک‌های گرماسخت یا ترموست، اتصالات عرضی تشکیل شوند و یا آنها پخت گردند، عوامل پخت گفته می‌شود.
Cyanoacrylate: سیانواکریلات- نوعی چسب ترموپلاستیکی که برپایۀ اکریلیک‌ها ساخته شده‌است.
Damping: میرایی یا جذب ارتعاش- تغییرات در خواص که در نتیجه شرایط بارگذاری دینامیکی (ارتعاشات) نتیجه می‌شود. میرایش مکانیزمی رابرای اتلاف انرژیبدون افزایش درجه حرارت اضافی فراهم می‌سازد و از شکست شکنندۀ زودرس جلوگیری می‌کند و در کارائی خستگی اهمیت دارد.
Dry offset: مرکب پس دادن یا افست خشک- یک روش چاپ که در آن از جوهر خمیری استفاده می‌شود.
Ebonite: ابونیت- شکل سخت و شکنندای از لاستیک وولکانیزه شده که درصد بالایی گوگرد دارد.
Elutriation: الوتریاسیون- فرآیندی که در طی آن مواد آلوده‌کننده و ذرات نرم از جویباری از مواد پلاستیکی خرد شده به وسیلۀ خروجی‌های کنترل شده جداسازی می‌شوند.
‌Fatigue strength: استحکام یا مقاومت در برابر خستگی- بالاترین تنش چرخه‌ای را یک ماده می‌تواند تحمل کند، قبل از اینکه شکست اتفاق بیفتد.
Feed: عمق فرورفتگی- فاصله‌ای را که ابزار برش در هر چرخش به درون قطعه کار فرو می‌رود.
Fixture: گیره نگهدارنده یا فیکسچر- یک وسیلۀ به کار رفته برای نگهداری قطعه کار در حین فرآیند نمودن یا ساخت و تولید.
Flame retardant: به تأخیر اندازهای شعله- ماده‌ای که توانایی یک پلاستیک را برای پشتیبانی از احتراق و سوختن کاهش می‌دهد.
Flash: پلیسه- پلاستیک‌های اضافی متصل شده به قالب را در امتداد خط تقسیم کننده گویند. بایستی این زوائد پلاستیکی اضافی زدوده شود تا یک پرداخت از قطعه نهایی به دست آید.
Galalith: گالالیت- یک پلاستیک ساخته شده از طریق سخت کردن کازئین با فرمآلدئید.
Heat-transfer printing: چاپاز طریق انتقال حرارت- یک روش چاپ که شبیه به استامپ زدن یا نقش‌زنی فویل داغ می‌باشد.
Homopolymer: همو‌پلیمر- پلیمر متشکل از منومرهای یکسان.
Hot-leaf stamping: نقش‌زنی ورقۀ داغ- عملیات تزئین کردن برای نشانه‌گذاری پلاستیک‌ها که در آن یک ورقه یا رنگ فلزی با دایهای فلزی حرارت داده شده برروی سطح پلاستیک استامپ شده‌است. کامپاندهای جوهری را نیز می‌توان مورد استفاده قرار داد.
Hydraulics: هیدرولیک- شاخه‌ای از علم که با مایعات و سیالات در حال حرکت، انتقال، کنترل، جریان انرژی از طریق مایعات سروکار دارد.
Impact strength: استحکام در برابر ضربه- توانایی یک ماده برای تحمل شوک ناشی از بارگذاری.
Insertion bonding: پیوند الحاقی- استفاده از امواج فراصوت یا اولتراسونیک برای قرار دادن اتصالات فلزی در درون پلاستیک‌ها.
Isotope: ایزوتوپ- گروهی از اتم‌ها یا نوکلیدها که دارای عدد اتمی یکسان ولی جرم اتمی متفاوت می‌باشند.
Jig: جیگ- وسیله‌ای برای هدایت صحیح و قرار دادن ابزارها برروی.
Kerf: کرف- شکاف یا بریدگی ایجاد شده از طریق یک اره یا ابزار برش.
Mandrel: ماندرل- شکل قالبی که دور آن الیاف پیچیده شده و ساختارهای کامپوزیتی پالترود شده شکل‌دهی می‌شوند.
MSDS) Material Safety Data Sheet): برگۀ داده‌های مربوط به ایمنی مواد- منبع اطلاعات دربارۀ خطرات سلامتی که از طریق مواد شیمیایی صنعتی ایجاد شده‌است.
MSW) Municipal Solid Waste): یا ضایعات یا تلفات جامد شهری؛ این اصطلاح برای توصیف زباله‌ها و مواد اتلافی که از خانه‌ها یا کارخانجات و صنایع جمع‌آوری شده‌اند مورد استفاده قرار می‌گیرد. MSW را به درون مکان‌هایی برای دفن کردن هدایت می‌کنند مگر انکه برنامه‌های بازیافت مواد مفید را از زباله‌ها و مسیر‌ها یا جویبار‌های اتلافی خارج سازند.
Parison: پاریسون- لولۀ پلاستیکی توخالی که از آن یک قطعه یا محصول بصورت بادی قالبگیری شده‌است.
Parting lines: خطوط تقسیم کننده یا جدا کننده- به علائم یا نشانه‌های روی قالب یا فلز ریخته‌گری شده در جایی که دو نیمۀ قالب در حین بسته شدن به یکدیگر می‌رسند، گویند.
Phenolic: فنولیک- یک رزین سنتتیک که از طریق تراکم یک الکل‌آروماتیک بایک آلدئید بویژه فنل با فرمآلدئید تهیه و تولید شده‌است.
Plasma treating: عملیات پلاسمایی- قرار دادن پلاستیک‌ها در معرض تخلیۀ الکتریکی در یک محفظۀ بسته تحت خلاء.
Pneumatics: پنیوماتیک- دستگاه‌هایی که از طریق هوای کمپرس شده یا فشرده شده، فعال شده و کار می‌کنند.
Polymerization: پلیمریزاسیون- فرآیند رشد مولکول‌های بزرگ از مولکول‌های کوچکتر.
Pulforming: پالفورمینگ- شکل اصلاح شده و تغییر یافتۀ پالتروژن، در پالفورمینگ از قالب‌ها برای شکل‌دهی شکل‌هایی با "سطح مقطع‌های عرضی گوناگون" استفاده می‌شود.

مجموعه ای کمیاب از اسلاید های آموزشی ترمودینامیک سنجل با کیفیت

مجموعه ای کمیاب از اسلاید های آموزشی ترمودینامیک سنجل با کیفیتی عالی .

برای اجرای فایل ها نیاز به نرم افزار power point است که در مجموعه ی افیس موجود است.

راهنمایی برای دانلود فایل ها رپید شیر(Rapidshare)

http://rapidshare.com/files/131780439/CengelCh01.ppt

http://rapidshare.com/files/131780440/CengelCh02.ppt

http://rapidshare.com/files/131780441/CengelCh03.ppt

http://rapidshare.com/files/131780442/CengelCh04.ppt

http://rapidshare.com/files/131780443/CengelCh05.ppt

http://rapidshare.com/files/131780444/CengelCh06.ppt

http://rapidshare.com/files/131780445/CengelCh07.ppt

http://rapidshare.com/files/131780446/CengelCh08.ppt

http://rapidshare.com/files/131780447/CengelCh09.ppt

http://rapidshare.com/files/131780448/CengelCh10.ppt

http://rapidshare.com/files/131780930/CengelCh11.ppt

http://rapidshare.com/files/131780931/CengelCh12.ppt

http://rapidshare.com/files/131780932/CengelCh13.ppt

http://rapidshare.com/files/131780933/CengelCh14.ppt

http://rapidshare.com/files/131780934/CengelCh15.ppt

http://rapidshare.com/files/131780935/CengelCh16.ppt

حل المسایل دینامیک ماشین اچ مارتین

حل المسایل دینامیک ماشین اچ مارتین     حل المسایل دینامیک ماشین اچ مارتین (فصل 1) دانلود دینامیک ماشین اچ مارتین (فصل2) دانلود حل المسایل دینامیک ماشین اچ مارتین (فصل 3) دانلود حل المسایل دینامیک ماشین اچ مارتین (فصل 4) دانلود حل المسایل دینامیک ماشین اچ مارتین (فصل 5) دانلود حل المسایل دینامیک ماشین اچ مارتین (فصل 6) دانلود

elements of metric gear technology

کتاب elements of metric gear technology که دارای اطلاعات مفید و کاربردی درباره انواع چرخدنده های متریک ، محاسبات زوایا و روشهای ساخت میباشد که به عنوان مرجع میشود از آن استفاده کرد.

Click here to download

دانلود حل المسایل فیزیک 1

حل المسایل فصلای 1 تا 15 رو تو یه فایل zip واسه دانلود گذاشتم 

* این حل المسایل ویرایش هفتمه 

* ممکنه شماره فصلا جا به جا باشن ، پس سوال اول هر فصل رو چک کنید 

برای دانلود اینجا را کلیک کنید

کتاب طراحی اجزا سری شومز

Machine Design | Shaum’s Outline | PDF | 31 Mg

Download From Rapidshare

دینامیک ماشین کرودیوفسکی

دانلود کتاب دینامیک ماشین کرودیوفسکی

کتابی بسیار جالب که توسیه میشود با توجه به حجم کم ( حدود 1.5 MB ) حتما دانلود کنید .

Dynamics of Machines
by Janusz Krodkiewski

دانلود

ECU را بشناسیم

ECU مخفف Electronic Control Unit یا واحد کنترل الکترونیک می باشد و نقش هدایت و کنترل یک خودروی انژکتوری را بر عهده دارد.
ECU را بشناسیم

ECU مخفف Electronic Control Unit یا واحد کنترل الکترونیک می باشد و نقش هدایت و کنترل یک خودروی انژکتوری را بر عهده دارد. همانطور که می دانید خودروهای انژکتوری بدلیل عملکرد بهتر و توانایی پاس کردن استانداردهای آلودگی، بطور کامل در تمام دنیا جایگزین خودروهای کاربراتوری شده اند و مغز این سیستم ECU می باشد. ECU با توجه به سنسورهایی که به موتور متصل است وضعیت و شرایط خودرو را تحلیل کرده و پاسخهای لازم را به خروجیها که عبارتند از: انژکتورها، جرقه زنها و ... اعمال می کند. سنسورهای کیت های انژکتوری مختلف هستند که هر چه تعداد آنها بیشتر باشد ECU بهتر می تواند شرایط موتور را درک کند. سنسورهای مهم خودروهای انژکتوری عبارتند از: سنسور دور یا RPM، سنسور فشار داخل مانیفولد یا MAP، سنسور دریچه گاز یا TPS، سنسور دمای آب یا CTS، سنسور دمای هوا ATS، سنسور اکسیژن یا لاندا، سنسور ضربه و ...
● سازندگان معروف ECU چه شرکتهایی هستند؟
۱) شرکت Bosch آلمان: این شرکت بهترین و معروفترین سازنده ECU و کیت انژکتوری در دنیا می باشد و در اغلب خودروهای پیشرفته جهان نشانی از آن را می توان یافت. چند مدل از زانتیا موجود در ایران دارای کیت انژکتوری Bosch می باشد.
۲) شرکت Delco آمریکا: این شرکت یکی از قدیمی ترین شرکتهای سازنده ECU می باشد و ECU آن در اغلب خودروهای آمریکایی بخصوص خودروهای شرکت GM یا جنرال موتورز بکار رفته است مانند کادیلاک، پونتیاک و... همچنین در خودروهای دوو کره مانند دوو ESPERO.
۳) شرکت Ford آمریکا: این شرکت سازنده خودرو، سازنده ECU البته برای خودروهای فورد می باشد و اولین بار ایده کنترل تطبیقی یا خود-یادگیر در خودروهای این شرکت عملا پیاده سازی شد.
۴) شرکت Siemens آلمان: فعالیت این شرکت گرچه به اندازه رقیب آلمانی آن یعنی Bosch نیست اما ECU های خوبی می سازد. ECU پراید انژکتوری موجود در ایران طراحی این شرکت است.
۵) شرکت Magneti Marelli ایتالیا: این شرکت در اروپا محبوبیت زیادی داشته و بر روی اغلب خودروهای اروپایی کیت آن نصب است. به عنوان مثال خودروهای فیات مدل PUNTO و فولکس واگن مدل GOLF IV، مزدا ۳۲۳.
۶) شرکت Sagem فرانسه: بر روی اغلب ماشینهای فرانسوی ECU این شرکت نصب است. بنابراین پژو ۲۰۶، مدلهایی از زانتیا؛ همچنین خودروهای ایرانی مانند سمند و پیکان انژکتوری.
۷) شرکت Nippon Denso ژاپن: این شرکت توسط شرکت تویوتا تاسیس شده و بخش عمده سهام آن را دارا می باشد البته ۶ درصد سهام آن متعلق به شرکت Bosch است. ECU اغلب خودروهای تویوتا (مانند تویوتا لندکروز ) و برخی خودروهای ژاپنی مانند نیسان، هوندا، سوزوکی و ... متعلق به این شرکت می باشد.
شرکتهای دیگری هم هستند مانند HITACHI، MATSUHITA، LOTUS و ...
● UNICHIP یا فن آوری تنظیم ECU
امروزه موتورهای انژکتوری نقشی بسیار اساسی در موفقیت صنایع خودروسازی ایفاء می‌نمایند و کیفیت و قابلیتهای آن، درصد کارایی خودرو را نشان می‌دهد. همانطور که می‌دانیم کنترل کننده موتورهای انژکتوری، بردی الکترونیکی به نام ECU می‌باشد و در واقع کارایی این بخش تعیین کننده کیفیت یک موتور و در ابعادی دیگر کیفیت خودرو خواهد بود؛ بدین معنی که هرچقدر ECU یک موتور بهتر طراحی شده باشد، آن موتور کیفیت بهتری خواهد داشت.
ECU بر اساس سنسورهایی که بدان متصل است شرایط کار موتور را درک کرده و فرامین مناسب را به انژکتورها و شمعها صادر می‌کند. از آنجا که دینامیک خودرو بسیار پیچیده و غیر خطی می‌باشد، طراحان ECU برای سهولت کار، جداولی را به نام map داخل حافظه ECU می‌ریزند که در آن مقدار پاشش سوخت و زاویه آوانس در هر دور و بار موتور مشخص شده است. هر چه دقت این جداول بیشتر باشد، دقت عملکرد ECU بیشتر خواهد بود.
نکته‌ای که باید توجه کرد اینست که مقادیر این جدولها وابستگی مستقیمی به پارامترهای جغرافیایی موتور، نظیر فشار و دمای هوا دارد. شرکتهای خودروسازی، ECU را برای یک آب و هوای خاص طراحی نمی‌کنند بلکه مقادیر map را بگونه‌ای تنظیم می‌کنند که برای انواع شرایط جغرافیایی جوابی بهینه و معقول بدهد. بنابراین map، در این حالت برای تمام خودروهای از یک مدل بهینه است نه هر خودروی خاص؛ زیرا هیچ دو خودرویی، حتی از یک مدل کاملاً مانند یکدیگر نیستند.
اگر سیستمی بتواند این نقیصه را از ECUها برطرف کند، آنگاه می‌توان به طور اختصاصی map هر خودرو را کالیبره کرده و توان آن را افزایش داد.
امروزه تیونینگ ECU خودروها، بحث جا افتاده ای است و شرکتهای بسیاری در این زمینه فعالیت می کنند بطور کلی دو روش برای تیونینگ خودروهای انژکتوری وجود دارد. روش اول خواندن دیتاهای (map) ECU و دادن دیتاهای جدید که شرکتهای بسیاری در این زمینه فعالند از جمله: Eurochip، Chip Tuning، Tech TV، Autospeed و ...یکی از اشکالات این روش اینست که بشدت وابسته به ساختار ECU است و با پیچیده شدن سخت افزار ECU امکان خواندن و تغییر دیتاهای آن مشکل و گاهی غیرممکن می شود مگر آنکه شرکت سازنده ECU خود نحوه دسترسی به اطلاعات را در اختیار شرکتهای تیونینگ بگذارد. روش دوم اضافه کردن یک سخت افزار جانبی به ECU جهت تغییر پارامترهای ECU است. این روش گرچه گرانتر تمام می شود اما وابسته به نوع ECU نیست. یکی از شرکتهایی که در این زمینه فعال است
، شرکت Dastek است. شرکتی که در آفریقای جنوبی قرار دارد و با پرسنلی در حدود ۳۰ نفر توانسته موفقِِِِت چشمگیری داشته باشد.جالب است بدانید که این شرکت بظاهر کوچک توانسته است محصول خود را به کشورهای مختلف دنیا صادر کند و بیش از ۳۰۰ نمایندگی فروش در سرتاسر دنیا دارد که فقط ۱۰۰ تا از آنها در ایالات متحده آمریکا هستند. نام این محصول UNICHIP است.
اصول عملکرد UNICHIP بدین صورت که سنسورهای اصلی در یک موتور انژکتوری (MAP, RPM) را خوانده و سپس با توجه به نقطه کار موتور، مقادیری مجازی از این دو سنسور را به ECU اعمال می‌کند؛ بگونه‌ای که رفتار ECU نسبت به حالت قبل بهبود پیدا می‌کند.
آمارها نشان می‌دهد که موفقیت UNICHIP در این زمینه بسیار بالا بوده است:از هر ۴۰۰ خودرو، فقط یک خودرو ممکن است با UNICHIP بهینه نگردد، ۸۰% خودروهایی که در آفریقای جنوبی استفاده می‌شوند، UNICHIP را در خودروهای خود نصب کرده‌اند، UNICHIP بر روی بیش از ۳۲۰ مدل موتور از خودروسازان بزرگ دنیا پیاده شده است.

ریاضیات مهندسی پیشرفته همراه حل مسائل اروین کریزیگ

دانلود کامل کتاب ریاضیات مهندسی پیشرفته ویرایش نهم اروین کریزیگ به زبان انگلیسی

Advanced Engineering Mathematics, 9th Edition by: Erwin Kreyszig

دانلود کتاب

ریخته گری تحت فشار-دایکاست

ریخته گری تحت فشار

ریخته گری تحت فشار نوعی ریخته گری می باشد که مواد مذاب تحت فشار به داخل قالب تزریق می شود. این سیستم بر خلاف سیستم هایی که مذاب تحت نیروی وزن خود به داخل قالب می رود، دارای قابلیت تولید قطعات محکم و بدون مک (حفره های درونی) می باشد. دای کاست سریع ترین راه تولید یک محصول از فلز می باشد.
بعضی قطعاتی که با دای کستینگ تولید می شوند عبارتند از: کاربراتورها، موتورها، قطعات ماشین های اداری، قطعات لوازم کار، ابزارهای دستی و اسباب بازی ها. وزن اکثر قطعات ریختگی این فرایند از کمتر از 90 گرم تا حدود 25 کیلوگرم تغییر می کند.

مزایای ریخته گری تحت فشار:

1- تولید انبوه و با صرفه
2- تولید قطعه مرغوب باسطح مقطع نازک
3- تولید قطعات پیچیده
4- قطعات تولید شده در این سیستم از پرداخت خوبی برخوردار است.
5- قطعه تولید شده استحکام خوبی دارد.
6- در زمان کوتاه تولید زیادی را امکان می دهد.

معایب ریخته گری تحت فشار:

1- هزینه بالا
2- وزن قطعات در این سیستم محدویت دارد.
3- از فلزاتی که نقطه ذوب آنها در حدود آلیاژ مس می باشد می توان استفاده نمود.

ماشین های دایکاست:

این ماشین ها دو نوع کلی دارند:
1- ماشین های با محفظه تزریق سرد: Cold chamber در این نوع سیلندر تزریق خارج از مذاب بوده و فلزاتی مانند AL و Cu و mg تزریق می شود و مواد مذاب توسط دست به داخل سیلندر تزریق منتقل می شود.
2- ماشین های با محفظه تزریق گرم: Hot chamber در این نوع سیلند تزریق داخل مذاب و کوره بوده و فلزاتی مانند سرب خشک و روی تزریق می شود و مذاب اتوماتیک تزریق می شود.

محدودیت های سیستم سرد کار افقی:

1- لزوم داشتن کوره های اصلی و فرعی برای تهیه مذاب و رساندن مذاب به داخل سیلندر تزریق
2- طولانی بودن مراحل کاری
3- امکان به وجود آمدن نقص در قطعه به دلیل افت حرارت مذاب آکومولاتور

بسته نگه داشتن قالب: (قفل قالب DIE LOCK)

تاریخچه تونل باد

تاریخچه تونل باد قبل از اختراع تونل باد برادران رایت، مطالعات و آزمایشات آیرودینامیکی دستگاه بازوی چرخنده انجام می‌شد. این دستگاه اولین بار در سال 1800 میلادی توسط سر جرج کیلی توسعه پیدا کرد.
برادران رایت با همکاری اکتاو چانت در سال 1901 برای مطالعه تاثیرات جریان هوا روی اشکال مختلف اقدام به طراحی و ساخت تونل باد ساده‌ای نمودند. این تونل باد ساده اخیرا نیز برای تست پرنده مدرن و کم سرعت آلباتروس ، مورد استفاده قرار گرفته است.
پس از آن با توسعه علم آیرودینامیک و پایه گذاری رشته مهندسی هوایی، استفاده از تونل باد نیز افزایش یافت.
تونلهای باد معمولا از لحاظ حجم و سرعت جریان دارای محدودیت بودند. تونل بادی که قبل از جنگ جهانی دوم توسط آلمانیها مورد استفاده قرار گرفت، شامل حفره‌های طبیعی بزرگی بود که محتوی حجم زیادی از هوا بود که می‌توانست در مسیر تونل باد جریان یابد. این ابتکار باعث افزایش سرعت پیشرفت آلمانیها در صنایع هوایی گردید.
در تحقیقات بعدی در زمینه جریان با سرعت نزدیک صوت یا مافوق صوت از این تکنولوژی استفاده شد. محفظه‌های فلزی فشار برای ذخیره‌سازی هوای پرفشار مورد استفاده قرار گرفتند. این هوا پس از عبور از نازل به سرعت مافوق صوت می‌رسید.

اگر چه طرح کلی یک تونل باد پیچیده است، ولی اکثر تونلهای باد از پنج قسمت اصلی تشکیل شده‌اند. این پنج قسمت در شکل زیر نشان داده شده‌اند.

هنگامیکه هوا وارد محفظه تصفیه یعنی اولین بخش تونل می‌شود، اغتشاشات جریان هوا کاهش می‌یابد. وجود اغتشاش و هوای ناپایدار می‌تواند باعث تولید نیروهای غیرقابل پیش‌بینی در بخش تست شده و توانایی تونل را در شبیه‌سازی شرایط پروازی کاهش دهد. بیشتر محفظه‌ها شامل پرده‌های شبکه‌بندی سیمی و یک صاف‌کننده لانه زنبوری جریان هستند که مانع از چرخش جریان در درون تونل باد شده و جریان ملایمی را درون تونل بوجود می‌آورند. بعد از این مرحله هوا وارد مخروط انقباضی یا نازل می شود. سرعت هوا در حین عبور از این بخش افزایش می‌یابد و سپس وارد بخش تست می‌شود. این بخش معمولا مستطیل شکل است ولی در برخی از تونلهای باد به صورت جت باز خواهد بود. مدل یا نمونه آزمایش درون این بخش قرار گرفته و حسگرها تاثیر نیروهای لیفت و درگ را روی مدل اندازه‌گیری کند.
قسمت بعد شامل یک دیفیوزر است که سرعت هوا را کاهش می‌دهد . بخش نهایی هوا را از تونل خارج می‌کند. نیروی لازم برای مکش هوا از طریق فنهای بزرگی که پهنای آنها به 40 فوت نیز می‌رسد، تامین می‌شود.
کاربردهای تونل باد
بعضی از عملیاتهایی که بصورت معمول در تونلهای باد انجام می‌شود شامل موارد زیر است:
- اندازه‌گیری درگ/لیفت روی هواپیما، هلیکوپتر، موشک و ماشینهای مسابقه‌ای.
- مشخصات مربوط به ممان/لیفت/درگ ایرفویلها و بالها.
- پایداری استاتیکی هواپیماها و موشکها.
- پایداری دینامیکی مشتقات هراپیما.
- توزیع فشار سطحی روی تمامی سیستمها.
- مشاهده جریان (با دود، پودر سیلیکات منیزیم و یا روغن).
- عملکرد ملخ (گشتاور، تراست، توان، بازده و ...)
- عملکرد موتورهای تنفسی.
- تاثیرات باد روی ساختمانها، دکلها، پلها و اتومبیلها.
- ویژگیهای انتقال حرارت موتور و هواپیما.
البته تعدادی از این عملیات در تونلهای آب نیز قابل بررسی هستند.
طبقه بندی انواع تونل باد
تونلهای باد براساس ساختمان به دو دسته مدار بسته یا مدار باز تقسیم می‌شوند. در سیکل باز ورودی و خروجی تونل به هم متصل شده‌اند. این سیستم از نظر اقتصادی چندان مقرون به صرفه نیست بنابراین بیشتر تونلهای باد امروزه از نوع سیکل بسته هستند. در این نوع ، هوای استفاده شده پس از عبور از پره‌های مخصوصی دوباره مورد استفاده قرار می‌گیرد و بدین ترتیب افت انرژی و اغتشاش به حداقل مقدار خود می‌رسد.

انواع دیگر طبقه بندی نیز وجود دارد که شامل موارد زیر است:
بر حسب سرعت (مادون صوت، انتقالی، مافوق صوت و یا ماورا صوت). براساس فشار هوا ( اتمسفریک یا با چگالی متغیر) ، بر اساس اندازه (معمولی یا با مقیاس کامل). تعدادی تونل باد نیز وجود دارد که در گروه مشخصی قرار نمی‌گیرند. از انجمله تونلهای شاک، تونل جت پلاسما، تونل hot-shot و تونل metereologic را می توان نام برد.
تجهیزات اولیه در تونل باد
سیسنتمهای اندازه گیری فشار که فشار را به سیگنالهای الکتریکی با فرکانسهای مناسب برای ترانسدیوسرها و استرین‌گیج‌ها تبدیل می کنند. اندازه‌گیری دما، گرادیان دما و انتقال حرارت با ترموکوپل ترمستور و حسگرهای مقاوم انجام می‌شود. سطوح اغتشاشی نیز با سیستمهای لیزری (LDA,Laser Doppler Anemometry)، سیمهای داغ، بادسنجهای دمایی و سیستمهای ردیابی (PIV,Particle Image Velocimmetry) اندازه‌گیری می‌شوند.
تحلیل جهت جریان (خطوط جریان) با سیستمهای بسیار ساده که شامل قرار دادن دسته‌های پرزدار روی سطح مدل است انجام می شود. از روغن و رنگ برای اغتشاش وخطوط جریان روی سطح ، از دود برای مشاهده میدان جریان و از روش Schlieren photography نیز برای مشاهده امواج شاک استفاده می‌شود. روشهای دیگر شامل تکنیکهای shadowgraph و اینترفرومترهای نوری می‌شود. برای سرعتهای بالاتر از روشهای جذبی استفاده می شود.

آشکار سازی جریان روی بال

مشکل تداخل در تونل باد
تداخل در بخشهای مختلف تونل باد بدلیل انسداد مسیر جریان بوسیله مدل یا انعکاس امواج از دیواره در سرعتهای معادل یا مافوق صوت، بوجود می‌آید. انسداد که در تونلهای باد با سایز محدود در هنگام تست مدلهای بزرگ اتفاق می‌افتد، به صورت نسبت مساحت جلو مدل به مساحت قسمت تست تعریف می‌شود. نسبت انسداد باید همیشه از 10 درصد کمتر باشد.
از آنجائیکه وجود مدل در قسمت تست مانع عبور جریان شده و باعث افزایش فشار روی دیواره‌های تونل می‌شود بنابراین گاهی از تونلهای باد با مقطع باز یا تونلهایی با دیواره‌های منفذدار استفاده می‌شود.

انعکاس شاک در تونل باد مافوق صوت

دوره پروازهای مافوق صوت
تونل‌های باد مافوق صوت و مادون صوت چه تفاوتهایی با هم دارند؟
در اواخر دهه 1940 شکستن دیوار صوتی مهمترین مسئله برای هواپیماهایی بود که می‌خواستند سریعتر و سریعتر پرواز کننداز طرفی در این دهه قیمت تولید هواپیماها نیز به سرعت افزایش یافت در نتیجه طراحان در صدد برآمدند تا بصورت ریاضی مدلسازی کرده و بدون ساختن خود هواپیما عملکرد آنرا شبیه‌سازی کنند. بنابراین هر دو مسئله باعث احساس نیاز بیشتری برای طراحی تونلهای باد پیچیده می‌شد.
در یک تونل باد با قدرت هر چه تمامتر و فنهای قویتر، جریان هوا در نازکترین بخش قسمت تست شاک شده و به ماخ 1 که همان سرعت صوت است، می‌رسد. هر اندازه که فنها سریعتر کار می‌کردند باز هم سرعت جریان هوا در این بخش همان ماخ 1 باقی می‌ماند. مسئله مشابهی از این شاک در قسمت نازک موتورهای راکت نیز نیز اتفاق می‌افتد. با این وجود گازهای داغ خروجی از موتور راکت دارای سرعت مافوق صوت خواهند بود. بنابراین در تونلهای باد مافوق صوت نیز از نازل انبساطی مشابهی برای رسیدن به سرعت مافوق صوت استفاده می‌شود. ظاهرا بر خلاف واقع مدل نمونه در تونل باد در قسمت پایین دست جریان در گلوگاه یعنی جایی که شاک اتفاق می‌افتد، قرار می‌گیرد. در این قسمت از نازل مساحت سطح مقطع تونل افزایش می‌یابد ولی سرعت هوا کاهش نمی‌یابد بلکه تمامی انرژی پمپ شده بوسیله فنها که به صورت فشار و انرژی گرمایی ذخیره شده به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود. موتور راکت نیز تقریبا همینطور کار می کند فقط انرژی آن بجای فن از طریق سوختن سوخت بدست می‌آید. جریان هوا هنگامیکه از کوچکترین سطح مقطع عبور می‌کند به سرعت مافوق صوت می‌رسد.
توسعه مهمی که در این دوره روی تونلهای باد انجام گرفت ایجاد شکافها یا سوراخهایی روی دیواره تونل بود. یکی از مشکلاتی که درون تونلهای باد وجود دارد اینست که جریان هوایی برخوردی از روی مدل میتواند به دیواره تونل آسیب برساند. جریان به سمت مدل برگشته و باعث بروز خطا در اندازه‌گیری‌های آزمایش می‌شود ری رایت محققی در لنگلی پیشنهاد کرد که با گذاشتن سوراخهایی روی دیواره تونل باد جریان هوای آرامی در اطراف مدل ایجاد کنیم.

خواص تونل باد برای شش رژیم سرعتی

نازل یا بخش انبساطی قسمت تست مافوق صوت برای هر مقدار ماخ مافوق صوتی دارای شکل منحصر به فردی است. بطور مثال نسبت قسمت تست به مساحت گلوگاه برای ماخ 2 برابر با 1.69 و برای ماخ 10 برابر با 536 می‌باشد. بنابراین برای اینکه یک تونل باد مافوق صوت بتواند برد وسیعی از ماخهای مافوق صوت را شامل شود باید شکل نازل در این تونل متغیر باشد. این مسئله بوسیله نازلهای قابل تعویض و یا نازلهای دارای دیواره متغیر و ... حل شدنی است. یک طرح برای طراحی چنین نازلهایی در هنگام عملکرد تونل باد اینست که اساسا یک دیواره نازل ثابت نگه داشته شده در حالیکه دیواره روبرویی آن بصورت محوری لغزیده و حرکت می‌کند و باعث تغییر سطح مقطع نازل می‌شود. بنابراین مسئله قابل تغییر بودن شکل نازل اولین تمایز از سه تفاوت بین تونلهای بااد مافوق صوت و مادون صوت است.
دومین تفاوت بین این دو نوع تونل مقدار انرژی از دست رفته هوای گردش یافته است. در تونلهای باد مافوق صوت فنها تنها نیاز دارند که فشار هوا را تا 10 درصد افزایش دهند تا انرژی از دست رفته توسط دیواره تونل، مدل، تجهیزات و ... را جبران کند. در یک تونل باد ماخ 2 فشار باید تقریبا 100 درصد افزایش یابد. بنابراین یک فن ساده تونل باد مادون صوت باید به کمپرسور چند مرحله‌ای از فنها تبدیل شود. واضح است که برای تولید نیروی به این بزرگی توان بیشتری نیز نیاز است. علت افت انرژی زیاد در تونل باد مافوق صوت اساسا امواج شاک است که بلافاصله در جریان بعد از قسمت تست ایجاد می‌شود. جاییکه سرعت جریان اصلی از مافوق صوت‌به مادون کاهش می‌یابد. افت انرژی از طریق امواج شاک ذاتا در همه جریانهای مافوق صوت‌ وجود دارد بنابراین در تونل باد مافوق صوت فنهای الکتریکی یا کمپرسورها باید این انرژی را تامین کنند.

تونل باد مافوق صوت متغیر نامتقارن

سومین و آخرین تفاوت مهم میان تونل‌های باد مافوق و مادون صوت مربوط به خود جریان هواست. تونل باد نه تنها باید کاملا تمیز شده و فاقد بخار، روغن، گرد و غبار و هر شی خارجی باشد بلکه باید از چگالش یا میعان بخار آب موجود در هوا نیز اجتناب نمود. هنگامیکه جریان هوای تونل در نازل انبساط می‌یابد، گرمای نهان در هوا به انرژی جنبشی تبدیل شده و دمای هوا افت می‌کند و احتمال میعان بخار آب وجود دارد اما با خشک کردن هوا می‌توان از این امر جلوگیری کرد.
ازآنجایی که توان لازم برای به کار انداختن تونلهای باد مافوق صوت بسیار زیاد و در حدود بیش از 50 مگاوات در هر متر مربع از قسمت آزمایش است بنابراین بیشتر تونلها بطور متناوب از انرژی ذخیره شده در تانکرهای فشار بالا یا تانکرهای خلا استفاده می کنند.

تونل باد مافوق صوت

سطح قسمت تست تونلهای مافوق صوت در داقع شبیه به سطح آیینه است . به این دلیل که حدافل خراش یا نقصی در سطح تونل جریان هوای داخل تونل را بر هم زده و باعث کاهش دقت آزمایش می‌شود. وجود ناخواسنه برهم زننده و مغشوش کننده جریان در شکل زیر نشان داده شده است. فقط تعداد کمی ترک یا خراش باعث تولید cries-cross خطوط ماخ فطری خواهد شد. هر خط ماخ یک موج شاک کوچ است که در محل وجود نقص بوجود می‌آید و بسته به سرعت هوای درون تونل زاویه خاصی پیدا می‌کند مثلا در ماخ 1 خطوط ماخ عمود بر جریا است. بطور کلی این زاویه در ماخ برابر arcsin 1/M خواهد بود. برای نشان دادن چگونگی تولید خطوط ماخ توسط ذره‌های کوچک روی دیواره تونل، ذرات ریزی روی نوار Scotch با ضخامت 0.003 اینچ برروی دیواره تونل قرار می‌گیرند و باعث تولید خطوط ماخ می‌شوند. بخشی از نوار درون لایه مرزی مادون صوت قرار می‌گیرد که ضخامت آن 0.3 اینچ یعنی 100 برابر ضخامت نوار است ولی در هر صورت تاثیر ذرات کوچک از میان لایه مرزی حس می‌شود.
به هر حال وجود خطوط ماخ درون تستهای تونل باد ناخوشایند است و بخش تست هر تونل مافوق صوتی باید به اندازه کافی صیقلی باشد .

ذرات کوچک روی دیواره یک تونل باد مافوق صوت باعث تولید خطوط ماخ شده‌اند.
a)در ماخ 2 این خطوط با محور تونل زاویه 30 درجه می‌سازند. b ) خطوط ماخ تولیدی که بخشی از آن در لایه مرزی مادون صوت قرار گرفته است.

افزایش و بهبود عملکرد تونلهای باد مافوق صوت
در حال حاضر فرآیند جدیدی برای شکل هندسی نازل که برای کنترل عدد ماخ در قسمت تست ضروریست، بکار برده می‌شوود. تعیین و حدس شکل نازل در یک ماخ مافوق صوت احتیاج به زحمت زیادی دارد با سیستمهای جدید پیش‌بینی شکل نازل برای ماخهای بین 1.4 تا 4.3 آسانتر خواهد بود. قبل از سال 1991 HSWT مکانیزم کنترل شکل نازل شامل یک سیستم پیچیده cam بود. ایجاد شکل دلخواه برای نازل بسته به پیچیدگی سیستم فرآیند بسیار وقتگیری بوده که دارای دقت کافی نیز نیست. سیستم cam بوسیله یک جک هیدرولیکی و سیستم فیدبک encoder جایگزین شد. روش پیشگویی شکل نازل شامل برونیابی مختصه‌ها از مجموع مختصه‌های ماخ بجا مانده از سیستم موجود می‌باشد. علاوه بر این هیچ روشی برای ست کردن نازلها بصورت متقارن و مشحص کردن ویژگی فیدبک جک هیدرولیکی نسبت به هندسه واقعی نازل در تونل وجود ندارد.بنابراین توسعه روش پیشگویی شکل نازلهای قابل تغییر که فادر به پیشگویی و بکارگذاری دقیق شکل نازلهاست، از اهمیت بالایی برخوردار است.
بدلیل پیچیدگی این امر پروژه به چهار بخش تقسیم شده است:
- توسعه یک کد برنامه نویسی دو بعدی که بتواند به صورت تئوری شکل نازل را برای دستیابی به ماخ مشخص در قسمت تست پیش‌بینی کند.
- طرح یک سیستم سنجش نقشه نازل برای مشخص کردن سیستم کنترل شکل نازل کنونی (NCMS) و بکار گذاری این نازل تئوری روی سیستم.
- چک کردن مجموعه جدید اشکال و تصحیح شکل برای تاثیرات لایه مرزی از طریق روشهای اصلاح با سعی و خطا.
- در نهایت تمامی مراحل بالا با استفاده از مجموعه بزرگی از اطلاعات که در طول کالیبره شدن جمع‌آوری شدند، شکل نهایی نازل را مشخص خواهند کرد.
کاهش اغتشاش در تونل باد
در این قسمت نگاهی اجمالی در مورد تاثیر اغتشاش در تونلهای باد و طراحی مناسب آن برای داشتن اغتشاشهای کم یا زیاد، خواهیم داشت. آزمایشهای انجام شده در تونلهای باد نشان‌دهنده تاثیر پارامترهای مختلف در اندازه توربولانس می‌باشد.
تغییرات مناسب در اندازه، شکل و ضخامت دیواره‌‌های سلولهای لانه زنبوری دارای تاثیرات کمی هستند. اضافه کردن یک صحه لانه زنبوری دیگر هم تاثیر چندانی در کاهش میزان اغتشاش نخواهد داشت. اما با افزایش فاصله صفحه لانه زنبوری و بخش اندازه‌گیری و همچنین کاهش زیاد مساحت در مخروط ورودی مقدار اغتشاش کاهش خواهد یافت.
درک تاثیر اغتشاش در تونل باد بدین ترتیب شروع شد که در سال 1911 ایفل مقاومت هوا را روی یک کره در تونل بادی که جدیدا ساخته بود، اندازه گرفت و مقدار ضریب پسا را 0.18 بدست آورد. یک سال بعد فوپل بیان کرد که مقدار ضریب درگ ایفل کاملا نادرست بوده و ضریب درست برابر 0.44 یعنی حدود سه برابر ضریب ایفل است. اما ایفل با انجام آزمایشهای دیگر روی کره با ابعاد مختلف و در تونل بادهای دیگر ، در صدد نشان دادن صحت ادعای خود برآمد.
اولین سرنخ برای توجیح این تفاوت توسط ویلزبرگر ارائه شد. نتایجی که ویلزبرگر با ایجاد اغتشاش در جلو کره به آن رسیده بود، مشابه نتایج ایفل بود. وی اینکار را از طریق قرار دادن صفحه مش‌بندی شده در مقابل جریان هوا در جلو کره یا با قرار دادن یک رینگ سیمی روی سطح کره روی صفحه‌ای عمود بر جهت باد، انجام داد. پس از انجام آزمایشات بسیار نتیجه نهایی اینگونه بود که ضریب درگ کره در هوا تنها به قطر کره بستگی ندارد بلکه به سرعت، چگالی، لزجت و همچنین شدت توربولانس جریان هوا نیز وابسته است.
جسم دیگری که نتایج بدست آمده روی آن در تونل باد های مختل بسیار متفاوت بود، اجسام خط جریانی بودند. مقدار ضریب درگ بدست آمده در آزمایشگاه بین‌المللی فیزیک دارای مقدار کمتری نسبت به نتایج تونل باد yard دریایی واشنگتن بود.
در سال 1923 آزمایشگاه بین‌المللی فیزیک شروع به انجام یکسری آزمایش مقایسه‌ای روی دو مدل ارشیپ در تعداد زیادی از تونلهای باد دنیا انجام داد. نتایج بدست آمده از تونلهای باد ایالت متحده دارای 50 درصد اختلاف نسبت به نتیجه میانگین بود. علت این اختلافها وجود تفاوت در میزان توربولانس تونلهای باد مختلف بود.
این دو مثال نشاندهنده تاثیر اغتشاش در تونل باد بود ولی کشف تاثیرات خود اغتشاش کمی فدیمیتر است :
اسبرن رینولدز در مطالعات خود روی جریان درون لوله‌ها، مشاهدات اولیه خود را بدین ترتیب به ثبت رسانید : برای اعداد رینولدز پائین، جریان درون لوله آرام بوده که مطابق با قوانین هیدرودینامیک برای جریانهای دائمی یک مایع لزج است. در رینولدزهای بالا جریان چرخیده و علاوه بر حرکت مولکولهای تکی، مومنتم نیز از لایه‌ای به لایه‌ای دیگر درون سیال منتقل می‌شود در آزمایشات معینی انتقال جریان از یک رژیم به رژیم دیگر صرفنظر از سرعت، قطر لوله، لزجت و چگالی مایع در مقادیر مشخصی از اعداد رینولدز اتفاق می‌افتد. هنگامیکه جریان ورودی دارای اغتشاش باشد مقدار عدد رینولدز بحرانی به بزرگی اغتشاش بستگی خواهد داشت. توربولانس جریان ورودی ممکن است بوسیله اشیایی که نزدیک ورودی لوله قرار می‌گیرند، صفحات لانه زنبوری در لوله و یا شکل ورودی خود لوله تولید شود.
ضریب درگ لوله تابعی از توربولانس بعلاوه عدد رینولدز خواهد بود. در رنج مشخصی از اعداد رینولدز این تاثیر خیلی زیاد خواهد بود.
اطلاعات موجود در مورد تونلهای باد و در نتایج حاصل از آزمایشات انجام گرفته در تونلهای مختلف، مشخص نمود که در استاندارد نمودن تونلهای باد مقدار اغتشاش و روشهای کنترل آن در یک تونل باد نیز باید مشخص شود.
آزمایشاتی که روی یک مدل کشتی در تونل باد با اغتشاش بالا انجام گرفت ، حاکی از اینست که در این تونل باد با افزایش رینولدز، ضریب درگ کاهش می‌یابد در حالیکه در تونلهای باد با اغتشاش کم، کاهش ضریب درگ با افزایش رینولدز خیلی کمتر بوده و در بعضی مواقع با افزایش رینولدز ضریب درگ زیاد می‌شود. با اینکه تاثیر توربولانس تنها روی اجسام خاصی چشمگیر است، ولی به هر حال اهمیت شناخت مقدار توربولانس در هر تونل باد در طول آزمایش مشخص است.
نظریه مدرن در مورد نوع تاثیر توربولانس
به عنوان پیش زمینه‌‌ای برای بررسی مزایا و معایب نسبی وجود اغتشاش کم یا زیاد در تونلهای باد، لازمست که در مورد تاثیر توربولانس درکی اجمالی داشته باشیم. برخی از نظریه‌های موجود در این زمینه شامل ترکیبی از نظریات پرنتل، وان کارمن، برگر و دیگران است.
نقطه شروع این نظریات، تئوری لایه مرزی پرنتل است.
در قسمتی از میدان جریان آب یا هوا در رینولدزهای نسبتا بالا، اتلاف انرژی ناچیز بوده و بنابراین تاثیر لزجت نیز ناچیز است. البته لزجت همچنان تاثیر خود را خواهد داشت وگرنه درگ بوجود نمی‌آمد. بنابراین پرنتل فرض کرد که تاثیرات لزجت به لایه های نازک یا لایه‌‌های نزدیک به سطح جسم محدود می‌شود و با این فرضها معادلات حرکت در سیال لزج را مطرح نمود. نتیجه این فرضها، معادلاتی است که توزیع سرعت در یک لایه، ضخامت لایه یا پارامترهای معادل و اصطکاک پوستی روی سطح را در هنگامیکه توزیع فشار در طول جسم مشخص است، می‌دهد.
دو پدیده مانع از کاربرد این فرمولها برای کل لایه مرزی می‌شد. اولین پدیده جدایش بود. این پدیده زمانی اتفاق می‌افتد که فشار لایه مرزی در جریان پایین دست افزایش یافته و ذرات سیال در نزدیکی دیواره در حالیکه توسط فشار به عقب می‌افتند، با اصطکاک یا ذرات مجاور خود نیز رانده می‌شوند. هنگامیکه لایه مرزی ضخیم می‌شود تاثیر این به عقب افتادن غالب شده و در نهایت باعث برگشت جریان می‌شود. برگشت جریان نیز همانطور که در زوایای حمله بالا روی سیلندر یا ایرفویل دیده می‌شود، سبب جدایش جریان از سطح می‌گردد. شروع جدایش بوسیله معادلات پرنتل قابل پیش‌بینی است اما پیشرفت این پدیده باعث انحراف زیادی از فرضهای اولیه پرنتل در استخراج این معادلات می‌شود.
پدیده دومی که در فرضهای اساسی در نظر گرفته نشده است، شروع جریان ادی در لایه مرزی است. جریان بررسی شده توسط معادلات پرنتل جریان آرام است. مومنتم بوسیله حرکت مولکولها که تاثیرشان تابع ضریب لزجت است، از یک لایه به لایه دیگر منتقل می‌شود.
آزمایشات برگر و شاگردش هگ زیجنن نشان داد که جریان چرخشی گشته بطوریکه اغتشاش موجود در جریان تعدیل نشده و زمانیکه عددرینولدزبه مقدار بحرانی مشخصی می‌رسد، انتقال اتفاق می‌افتد. مقدار رینولدز بحرانی به میزان توربولانس جریان بستگی دارد و با افزایش توربولانس کاهش می‌یابد.
اگر شروع چرخش جریان در لایه مرزی قبل از جدایش لایه اتفاق بیفتد، جدایش را تحت تاثطر قرار می‌دهد. در حرکت ادی آشفتگی بیشتری در ذرات هوا وجود دارد و عمل راندن لایه‌های بیرونی روی لایه ‌‌های درونی نزدیک سطح جسم بزرگتر است. بنابراین هوای موجود در لایه توانایی پیشبردن جریان را در مقابل گرادیان فشار معکوس داشته و بدین ترتیب جدایش به تعویق می‌افتد. جدایش به تعویق افتاده باعث تغییرات بسیار در ضریب درگ کره و سیلندر در منطقه می‌شود. بنابراین تاثیر توربولانس در مقاومت کره همان تسریع در شروع جریان ادی در لایه مرزی خواهد بود.
لازم به ذکر است که مکانیزم تفکیک لایه مرزی آرام و تاثیر اغتشاش هنوز بطور کامل مشخص نشده است. نویسنده معتقد است که این مکانیزم ضرورتا با آنچه در پدیده جدایش می‌افتد، یکسان است و اگر هیچ نوسانی در سرعت هوا در لبه لایه مرزی وجود نداشته باشد، این تفکیک اتفاق نمی‌افتد. نوسانات مشاهده شده در سرعت دریک نقطه ثابت ممکن است به عنوان یک نشانه در نظر گرفته شود و اینکه در چه زمانی در طول لبه بیرونی لایه مرزی تغییرات سرعت اتفاق می‌افتد. تغییرات سرعت به تغییرات فشار مرتبط است و در منطقه‌ای که سرعت کاهش می‌یابد فشار افزایش خواهد یافت. بزرگی فشار به دامنه و فرکانس نوسانات سرعت بستگی داشته و با افزایش آنها افزایش می‌یابد. در یک فاصله کافی از لبه حمله ضخامت لایه مرزی بگونه‌ای خواهد بود که در نزدیکی سطح در جائیکه فشار جریان پائین دست افزایش می‌یابد ،جهت جریان معکوس باشد. نوسانات بیشتر سرعت باعث گرادیان فشار بیشتر و ایجاد زودتر جریان معکوس می‌شود. چنین جریان معکوسی شکل‌گیری ادیها را بسیار محتمل می‌کند. این تئوریها از نظر ریاضی مورد بررسی قرار نگرفته است.
آیا توربولانس کم رضایت‌بخش است؟
در اعداد رینولدز بالایی که در هواپیماها و کشتیها و در مقیاس حقیقی با آن مواجه می‌شویم، جریان لایه مرزی در قسمتهای بیشتر جسم دارای ادی بوده و در فاصله کمی از دماغه به رینولدز بحرانی می‌رسد. در آزمایشات تونل باد، جریان لایه مرزی اکثرا آرام است بخصوص اگر توربولانس هم کم باشد. این تفاوت در خصوصیات جریان در لایه مرزی معمولا باعث اختلاف زیادی میان ضرائب نیروهای بدست آمده برای مدل و نمونه اصلی می‌شود. به عنوان مثال زاویه حمله‌ای که در آن اغتشاش روی ایرفویل اتفاق می‌افتد، بخصوص در ایرفویلهای ضخیم، برای مدل معمولا کوچکتر است.
اولین پیشنهادی که بعد از شنیدن این مسئله به ذهن هر کسی می‌رسد، ساختن تونلهای یاد با میزان اغتشاش بالاست بطوریکه جریان ادی در بیشتر لایه مرزی وجود داشته باشد. در این فرآیند جریان با رینولدزهای پائین به جریان بدون اغتشاش با رینولدزهای بالا بیشتر شبیه است تا جریانی با رینولدز پائین و اغتشاش کم. ممکن است بخواهیم شرایط اغتشاش حاکم بر جریان اتمسفر را در هنگام آزمایش روی مدل ایجاد کنیم در مورد چنین تونل بادی نیز بدلیل تطابق نتایج برونیابی روی مدل با نمونه اصلی در موارد محدود، ادعا شده است که اغتشاش موجود در آنها دقیقا مشابه اتمسفر است. این مسئله ظاهرا منطقی بنظر می‌رسد ولی ااغتشاش موجود در اتمسفر یک کمیت کاملا متغیر بوده و از مکانی به مکان دیگر نیز تغییر می‌کند. بنابراین بدلیل تاثیر توربولانس به صورت تاثیرات مقیاسی، می‌توان با برونیابی میان مقادیر مدل در تونلهای باد مختلف، به نتیجه یکسانی در مورد نمونه اصلی رسید. حتی اگر این مقادیر تفاوت زیادی با هم داشته باشند. به عنوان مثال اگر درگ روی مدل یک کشتی درون تونل باد با اغتشاش بالا اندازه‌گیری شود، مشاهده می شود که ضریب درگ با افزایش رینولدز کاهش می‌یابد و مقدار برونیابی شده برای رینولدز نمونه اصلی بسیار کمتر از مقادیر اندازه‌گیری شده خواهد بود. اگر درگ همین مدل در تونل باد با اغتشاش کم اندازه‌گیری شود، ضریب درگ کمتر از مقدار قبل بوده و تغییرات رینولدز نیز کوچک خواهد بود. اما مقدار برونیابی شده هر دو برای تمونه اصلی، بسیار نزدیک بهم خواهد بود.
استفاده از تونلهای باد با اغتشاش بالا یک ساده سازی بزرگ در پدیده واقعی است. این ساده‌سازی در ابتدای مطالعه می‌تواند مفیر باشد اما معمولا باعث کج فهمی می‌شود.
طبقه‌بندی جریانها به دو دسته آرام و مغشوش تنها یک طبقه‌بندی کلی است. همیشه یک منطقه انتقالی نیز میان این دو وجود دارد که در آن جریان بطور واضح نمی‌تواند در هیچ‌یک از این دو دسته قرار بگیرد. بنابراین زمانیکه فکرمی‌کنیم افزایش توربولانس تاثیری مشابه با تاثیر افزایش رینولدز دارد، جزئیات آزمایش نشاندهنده این تشابه سطحی خواهد بود.
ویزلبرگر نظر خود را در مورد اغتشاش کم چنین بیان می‌کند:
در مورد آزمایش روی مدل، توربولانس تحت شرایطی مزیت بوده و تاثیر یکسانی مشابه افزایش رینولدز خواهد داشت. البته بدلیل کافی نبودن اطلاعات در این مورد (تا سال 1925) این مسئله هنوز بطور کامل اثبات نشده است. کاملا ممکن است که در موارد مشخصی تاثیر توربولانس روی جریان هوا به گونه‌ای متفاوت و یا ناخوشایند باشد. از طرفی گاهی هم ما باید نمونه‌های اصلی همانند رادیاتورها، اسپارها و اجزای ارابه فرود را در تونل باد تست کنیم. در این موارد یک جریان مغشوش نتایج اشتباهی بدنبال خواهد داشت. استفاده از جریان آزاد مغشوش برای تست و کالیبره کردن ابزاری همانند سرعت‌سنج، ضروریست. جریان غیراغتشاشی، بوسیله صفحات شبکه‌بندی شده یا موجی به آسانی می‌تواند به جریان مغشوش و با درجه اغتشاش دلخواه تبدیل شود در صورتیکه عکس این مطلب زیاد صحیح نیست. بنابراین اولویت با تونلهای بادیست که تا حد امکان جریانهای یکدستی تولید می‌کنند.
اندازه‌گیری توربولانس
در بحثهای قبل کلمه توربولانس بدون هیچ تعریف دقیقی بارها استفاده شد. بطور کلی به هرگونه انحرافی از شرایط ایده‌ال جریان دائمی و یکنواخت، اغتشاش می‌گویند. بدون اطلاعات کاملی از مکانیزم تفکیک جریان آرام و شروع جریان چرخشی هیچ تعریف کاملی نمی‌توانیم ارائه دهیم. جریانی را در نظر بگیرید که در آن سرعت در هر نقطه به صورت بی‌قاعده حول یک مقدار متوسط V با زمان تغییر می‌کند. میزان اختلاف سرعت با مقدار متوسط در هر لحظه با ∆V نشان داده می‌شود. بدون در نظر گرفتن علامت بر حسب تعریف برای مقدار میانگین dV خواهیم داشت:

T پریود نوسانات سرعت و t زمان است. dV نیز مقدار میانگین انحراف سرعت از مقدار متوسط می‌باشد. مقدار به عنوان توربولانس تعریف می‌شود. همانطور که در شکل نیز نشان داده شده نیروهای روی کره و اجسام خط جریانی به این مقدار مرتبط می‌شود.

تغییرات حساسیت سیم داغ انومومتر نسبت به تغییرات فرکانس در سرعتهای مختلف.

توربولانس بوسیله سیم داغ انومومتر و وسایل مرتبط با آن اندازه‌گیری می‌شود. حساسیت این ابزار نسبت به تغییرات سرعت تا فرکانس 1/s100 ثابت است و پس از آن سریعا کم می‌شود.
بنابراین نوسانات با فرکانس بالا برای تشخیص جریان آرام که دارای فرکانس کمی هستند، موثر می‌باشد. طبق برخی نظریه‌ها فرکانسهای بالا از 100 سیکل بر ثانیه بیشتر هستند. اندازه‌گیری نیروها و دامنه متوسط نوسانات مشخص می‌کند که هم نیروها و هم دامنه نوسانات فرکانس پایین با توربولانس واقعی تغییر می‌کنند. این تفسیر می‌تواند درست باشد چراکه هنوز مدارک آزمایشی برای رد این مسئله نداریم. در حال حاضر آزمایشاتی برای مشخص کردن رنج فرکانسها و تعیین توزیع نوسانات در هلند و اداره استاندارد در حال انجام است.
آزمایش اندازه گیری روی کره به عنوان روش کیفی برای مقایسه توربولانس در تونلهای باد مورد استفاده قرار می گیرد. پیشنهاد شده است که نتایج روی کره بوسیله رینولدزی بیان شود که در آن ضریب درگ برابر با 0.3 است.
انواع چیدمان تونل باد و اصلاحیات آن
تونل باد مخصوصی که برای آزمایشات مربوط به کاهش توربولانس انتخاب شد، تونل 54 اینچی اداره استاندارد است که دارای توربولانس نسبتا بالایی است. این تونل باد نسبتا کوچک دارای کاهش ناگهانی مساحت در مخروط ورودی و یک صفحه لانه زنبوری در قسمت مستقیم است. در نوع دیگر چیدمان، یک صفحه لانه زنبوری از لوله‌های کاغذی با قطر 1 اینچ و طول 4 اینچ در نزدیکی ورودی تونل نصب می‌شود. صفحه دیگری نیز به همین شکل در خروجی قرار می‌گیرد. در چیدمان نوع سوم صفحه لانه زنبوری بخش مستقیم برداشته می‌شود. در نوع چهارم یک صفحه لانه زنبوری از لوله گرد از جنس آهن گالوانیزه با قطر 3 اینچ و طول 12 اینچ در فاصله‌ای دور از مسیر جریان بالا دست قرار داده می‌شود. در چیدمان نوع پنجم صفحه لانه زنبوری جریان بالا دست 3 اینچی برداشته شده و صفحه‌ای از لوله‌‌های کاغذی با قطر 1 اینچ و طول 4 اینچ جایگزین آن می‌شود. در چیدمان نوع ششم مخروط ورودی بطور کامل بازسازی شده است. سطح مقطع ورودی به شکل هشت وجهی بوده و دارای ارتفاع 10 فوت است. یک صفحه مشبک از سلولهای مربعی 4 اینچی با 12 اینچ طول نیز دقیقا در ورودی قرار گرفته است. ‌تفاوت چیدمانهای 1،2،3،4 و 5 تنها در صفحات مشبک آنهاست در حالیکه در چیدمان 6 تغییرات اساسی در شکل ورودی ایجاد شده است.
نتایج
درگ یک کره برای چند سرعت در قسمت بالا دست و پایین دست جریان در مقطع کاری اندازه گرفته شده است. البته در چیدمان نوع سوم آزمایش تنها در قسمت بالادست و پایین‌دست جریان انجام شد. چیدمان 1،2،4،5 از یک کره 5 اینچی و در چیدمان 3،6 از کره‌ای به قطر 8.6 اینچ استفاده می‌شود. آزمایشات یکسانی برروی کره 8.6 اینچی و جسم دوکی شکلی که در معرض جریان پایین‌دست قرار می‌گیرند، انجام شده است. درگ محاسبه شده برای این دو نمونه به صورت نمودار ضریب درگ Cd نسبت به لگاریتم عدد رینولدز رسم شده است.

F : نیروی پسا ، D : قطر کره، V : سرعت هوا، ρ : چگالی هوا، υ : لزجت سینماتیک هوا.
نتایج مربوط به هر شش نوع چیدمان در شکلهای زیر نشان داده شده است.
طبق برخی نظریات پیشنهاد شده است که عدد رینولدز بحرانی برای یک کره ، رینولدزی تعریف شود که در آن ضریب درگ کره برابر با 0.3 است. مقادیر بدست آمده از نمودارها در جدول شماره 1 آمده است. ضمنا این جدول شامل توربولانسهای اندازه‌گیری شده بوسیله انومومتر نیز می‌باشد. مقادیر بدست آمده در واقع میانگین نوسانات سرعت در نقطه مورد نظر بر حسب درصدی از سرعت متوسط است. هر یک از این مقادیر متوسط دو یا چند ردیف از نتایج است و هر ردیف از این نتایج نیز شامل مشاهدات در سرعتهای 6 تا 10 متر بر ثانیه می‌باشد. به عنوان مثال مقدار متوسط 1.6 در چیدمان نوع چهارم از میانگین‌گیری شش ردیف داده 1.67، 1.68، 1.61، 1.77، 1.28 و 1.31 بدست آمده است که در آن هر ردیف از این نتایج ، خود متوسط تعدادی داده دیگر است. مثلا ردیف پنجم یعنی عدد 1.28 نیز متوسط مقادیر 1.55، 1.28، 1.10، 1.27، 1.27، 1.26،1.45، 1.29،1.23،1.22و 1.27 می‌باشد.

انواع چیدمان تونل باد.

ضریب درگ روی کره در چیدمان 1


ضریب درگ روی کره در چیدمان 2

ضریب درگ روی کره در چیدمان 3

ضریب درگ روی کره در چیدمان 4

ضریب درگ روی کره در چیدمان 5

ضریب درگ روی کره در چیدمان 6

تغییرات رینولدز در ضریب درگ 0.3 نسبت به میزان توربولانس

مشکل چیدمان 5 بخصوص در جریان بالادست، در شکل 15 مشخص شده است. این مشکل تا حدی بدلیل حرکت صفحه لانه زنبوری در اثر باد است. لوله‌های کاغذی تشکیل دهنده صفحه لانه زنبوری در نهایت به یکدیگر چسبانده شده و استحکام مضاعفی تولید می‌کنند اما این مشکل هرگز بطور کامل برطرف نمی‌شود. هر نوع صفحه مشبکی که جابجا شده یا تغییر شکل دهد ، صفحه نامناسبی خواهد بود. بنابراین مقادیر اندازه‌گیری شده توسط سیم داغ برای چیدمانهایی که از این نوع صفحات استفاده می‌کنند ، چندان معقول نیست.
نتایج موجود در جدول 1 اطلاعات جدیدی را در مورد کره بعنوان وسیله‌ای برای اندازه‌گیری توربولانس ارائه می‌دهد. تاثیر اصلاحات مختلف در این جدول آورده شده است. صفحه لانه زنبوری اضافی موجود در ورودی باعث کاهش کمی در میزان توربولانس می‌شود. برداشت کامل صفحه لانه زنبوری میزان توربولانس را به حداقل می‌رساند ولی جریان در معرض اغتشاشهای گذرا و موقتی قرار می‌گیرد که بطور متوالی تکرار شده و امکان عمل در این شرایط را از بین می‌برد. کاهش میزان توربولانس در چیدمان 4 نیز همانطور که در شکل 18 دیده می‌شود بدلیل افزایش فاصله از صفحه لاده زنبوری است. چیدمان 5 نیز دارای نتایج مشابهی با چیدمان 4 است. چیدمان 6 نیز دارای بهبودهای قابل توجهی است. قسمت اعظم تاثیرات بدلیل افزایش فاصله از صفحه لانه زنبوریست.
بنابراین توربولانس این تونل باد در فاصله ثابتی از تونل باد از طریق تغییر قطر، ضخامت دیواره یا سلولهای صفحه لانه زنبوری ویا اضافه کردن یکه صفحه مشبک دیگر، مقدار قابل توجهی کاهش نمی‌یابد بلکه افزایش فاصله از صفحه لانه زنبوری و یا حرکت دادن این صفحه در جریان بالا دست در کاهش مقدار توربولانس موثر خواهد بود. استفاده از کاهنده مساحت در مخروط ورودی با صفحه مشبکی در قسمت کم سرعت باعث کاهش بیشتر توبولانس شده و شرایط عملکرد بهتری را نیز فراهم می‌سازد.

عدد رینولدز زمانیکه ضریب درگ کره 0.3 است ، بصورت تابع فاصله از صفحه لانه زنبوری درچیدمانهای مختلف.

حل المسایل طراحی اجزای ماشین شیگلی به زبان فارسی

حل المسایل طراحی اجزای ماشین شیگلی 

پسورد:

www.manufacturemajlesi.blogfa.com

هندبوک جوشکاری خطوط لوله

هندبوک جوشکاری خطوط لوله

click here for download

کنترل اتوماتیک

کنترل اتوماتیک

مزیت کنترل خودکار:

عملکرد بهینه سیستم های پویا و بهبود کیفیت و ارزانتر شدن فرآورده ها وگسترش میزان تولید
و نیزماشینی کردن بسیاری از عملیات.
کنترل علمی است که به تنظیم رفتار و یا مقدار کمیت های موجود در محیطهای مختلف عملیاتی
(همانند محیطهای صنعتی) می پردازد. به عنوان مثال کنترل یک کوره به معنی تنظیم رفتار
 تغییرات دمایی یا مقدار دمای آن می باشد.

سیستم های کنترل را به دو دسته تقسیم می کنند :

سیستم های کنترلی که مقدار متغیر تحت کنترل را روی عدد یا مقدار خاصی تنظیم می کنیم را سیستم های Regulation گوییم .(مثل تنظیم دمای کوره روی 1200 درجه )
سیستم های کنترلی که رفتار متغیر تحت کنترل را رویمنحنی یا پروفیل خاصی تغییرمی دهند را سیستم Tracking می گویند. (مثل هدایت موشک)

برای دیدن ادامه این مقاله آنرا از اینجا دانلود کنید(749KB)