M!Zare

پژوهش گران شيوه اي را توسعه داده اند كه با استفاده از حسگرها و نرم افزار محاسباتي نيروهاي وارد شده به پره هاي توربين بادي را به طور مداوم بررسي مي كند. اين امر گامي است به سمت بهبود بازدهي توربين های بادي با استفاده از تنظيم وضعيت بسيار متغير باد. به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز)، اين پژوهش كه توسط مهندسين دانشگاه پردو و آزمايشگاه هاي ملي سانديا انجام شده است بخشي از تلاش براي توسعه ي سازه هاي توربين بادي هوشمندتر است. جاناتان وايت دانشجوي دكتراي دانشگاه پردو است كه همراه با داگلاس آدامز، استاد مهندسي مكانيك و مدير مركز يكپارچه سازي سامانه هاي پردو، سرپرستي اين پژوهش را به عهده داشت. جاناتان وايت گفت: "هدف نهايي ارسال اطلاعات از حسگرها به يك سيستم كنترل فعال است كه قسمت هايي را براي بهينه كردن بازدهي وارد سيستم مي كند." اين سيستم مي تواند به بهبود قابليت اطمينان توربين نيز كمك كند. اين كار با استفاده از توليد اطلاعات بلادرنگ حیاتی براي سيستم كنترل به منظور جلوگيري از صدمات شديد به توربين در اثر بادهاي شديد انجام مي شود. آدامز گفت: "انرژي بادي نقش رو به رشدي را در توليد انرژي الكتريكي ايفا مي كند. آمريكا هم اكنون بزرگترين استفاده كننده ي انرژي بادي در جهان است. سوال اين است كه چگونه مي توان بازدهي توربين هاي بادي را افزايش داد، قيمت تمام شده ي آن ها را كاهش داد و قابليت اطمينان آن ها را بالا برد؟" اين مهندسين حسگرهايي با نام شتاب سنج هاي تك محوره و سه محوره را درون پره ي يك توربين بادي هنگام ساخت اين پره جاسازي كردند. اين پره روي يك توربين بادي تحقيقاتي در آزمايشگاه خدمات پژوهشي كشاورزي دپارتمان كشاورزي آمريكا، USDA، در بوشلند تگزاس آزمايش شد. افرادي از سانديا و USDA به اين توربين بادي تحقيقاتي در تگزاس نظارت دارند. چنين حسگرهايي مي توانند در پره هاي توربين های آينده سودمند باشند كه اين پره ها داراي "سطوح كنترل" و باله هاي ساده اي هستند، شبيه آنچه كه در بال هاي هواپيما وجود دارد و با تغيير دادن مشخصه هاي ايروديناميكي پره ها امكان كنترل بهتر را فراهم مي كند. با توجه به اين كه اين باله ها در واكنش به تغييرات باد بايد بدون درنگ تغيير كنند،‌ ارسال داده هاي مداوم به حسگر بسيار ضروري خواهد بود. خوزه زاياس، مدير بخش فن آوري هاي انرژي بادي سانديا، گفت: "اين يك نمونه ي عالي از همكاري بين يك آزمايشگاه ملي و يك موسسه ي آكادميك در جهت توسعه ي نوآوري ها با استفاده از مهارت هاي طرفين محسوب مي شود." يافته هاي اين پژوهش نشان دهنده ي اين است كه استفاده از حسگرهاي سه تايي و نرم افزار "مدل ارزياب" كه توسط وايت نوشته شده است، با دقت زيادي مقدار نيروي وارد شده به پره ها را مشخص مي كند. اين يافته ها در مقاله اي كه 4 مي در كنفرانس و نمايشگاه انرژي بادي 2009 شيكاگو ارائه شد، شرح داده شده است. اين مقاله توسط وايت، آدامز، زاياس و مارك رامسي (مهندسي از سانديا) نوشته شده است. وايت گفت: "در صنعت نسبت به تشخيص بارها و نيروهاي وارد شده به پره هاي توربين و پيش بيني فرسودگي علاقه نشان داده مي شود و اين كار گامي است در جهت نايل شدن به اين خواسته." اجزاي اصلي يك توربين بادي شامل پره هاي روتور، جعبه دنده و ژنراتور مي شود. پره هاي توربين بادي از فايبرگلاس و چوب "بالسا" ساخته مي شوند و گاهي اوقات با فيبر كربني تقويت مي گردند. آدامز گفت: "هدف اصلي، به كارگيري ژنراتور و توربين به كارآمدترين شكل ممكن است اما اين كار دشوار است چون سرعت باد همواره در حال نوسان است. ما بايد بتوانيم ژنراتور يا پره ها را كنترل كنيم تا با كاهش دادن نيروهاي وارده به قطعات توربين حين بادهاي بسيار شديد و افزايش بار در بادهاي ضعيف، دريافت انرژي را بهتر كنيم. علاوه بر بهبود بازدهي، بايد قابليت اطمينان نيز بهتر شود. برج هاي توربين بادي 200 فوت (حدود 61 متر) يا بيشتر ارتفاع دارند، بنابراين تعمير و نگه داري قطعات آسيب ديده بسيار هزينه بر خواهد بود." در يك سيستم هوشمند داده هاي حسگر بايد مورد استفاده قرار گيرد تا سرعت توربين با استفاده از افزايش خودكار انحناي پره بهتر كنترل شود، اين در حالي است كه به ژنراتور نيز فرمان داده مي شود كه حركت خود را اصلاح كند. داده هاي حسگر براي طراحي پره هاي انعطاف پذير نيز به كار گرفته خواهد شد. رامسي از سانديا گفت: "تصور ما بر اين است كه سيستم هاي هوشمند گام بسيار بزرگ و رو به جلويي براي توربين ها خواهند بود. هنوز كارهاي زيادي هست كه بايد انجام شوند اما ما معتقديم كه نتيجه بسيار عالي خواهد بود. هدف ما ارائه ي محصولي پربازده و قابل اطمينان به صنعت برق است. ما در حال طراحی اساس توربين هاي بادي آينده هستيم." حسگرها قادرند شتاب را در جهت هاي مختلف اندازه گيري كنند كه اين كار براي تعيين دقيق خمش و پيچش پره و لرزش هاي كوچك در نوك پره كه در نهايت موجب آسيب ديدگي مي شود، ضروري است. همچنين اين حسگرها دو نوع شتاب را اندازه مي گيرند. نوع اول شتاب ديناميكي است كه از بادهاي شديد و ناگهاني حاصل مي شود در حالي كه نوع دوم يعني شتاب استاتيكي در اثر جاذبه ي زمين و بادهاي يكنواخت ايجاد مي شود. لازم است كه هر دو شتاب به منظور برآورد نيروهاي وارده به پره ها به دقت اندازه گيري شوند. داده هاي حسگر به خوبي نشان مي دهد كه پره در اثر باد به چه ميزان دچار خمش و پيچش شده است. اين پژوهش در حال پيشرفت است و مهندسين هم اكنون در حال پيگيري كاربرد سيستم خود در پره هاي توربين آينده و پيشرفته اي هستند كه بسيار خميده تر از پره هاي كنوني هستند. اين شكل پيچيده تر به كارگيري اين شيوه را جالب توجه تر مي كند. در سال 2008 آمريكا 8358 مگاوات به ظرفيت انرژي بادي خود اضافه كرد كه اين به معني ساخت هزاران توربين جديد است چون هر توربين بادي به طور ميانگين 1.5 مگاوات توليد مي كند. اين ظرفيت جديد، كل انرژي بادي نصب شده ي آمريكا را به 25170 مگاوات افزايش داد كه از ظرفيت آلمان به عنوان بزرگترين استفاده كننده ي انرژي بادي پيشي گرفت. آدامز گفت: "هدف ما انجام دو كار است - افزايش قابليت اطمينان و جلوگيري از بروز نقص - و كوتاه ترين راه براي رسيدن به اين توانايي ها، بررسي مداوم نيروهاي وارد شده به پره ها توسط باد است." اين پژوهش به واسطه ي آزمايشگاه هاي ملي سانديا مورد حمايت دپارتمان انرژي آمريكا قرار گرفت.

سلام.ای کاش نحوه رسم آنها را توضیح میدادید

ممنون.من الان درگیر طراحی فنر برای طراحی اجزا هستم

انواع فنرها : ۵ نوع عمده فنر در وسایل نقلیه مورد استفاده قرار می گیرد: ０-فنر مارپیچ ( Coil Spring ) : نوع معمول و شناخته شده فنر می باشد ، که یک میله پیچیده شده ( حلقه شده ) فولادی است ، قطر و ارتفاع حلقه ، قدرت و مقاومت فنر را تعیین مینماید . افزایش قطر میله ،‌ باعث افزایش قدرت فنر می گردد ، در حالیکه افزایش طول آن باعث افزایش انعطاف پذیریش خواهد شد . مقدار وزنی که برای فشردن یک فنر مارپیچ به میزان ۱ اینچ لازم است را نرخ فنر ( Spring Rate ) می نامند . این مقدار برای اندازه گیری قدرت فنر استفاده می شود و می توان آنرا نرخ فشردگی فنر نیز اطلاق کرد . برای مثال اگر ۱۰۰ پاند وزن لازم باشد تا فنری با حلقه های مساوی در ارتفاعش ۱ اینچ فشرده شود ، برای اینکه همین فنر ۲ اینچ فشرده شود نیاز به ۲۰۰ پاند وزن می باشد اما این فرمول فقط برای فنرهایی صادق است که فشردگی حلقه های یکسانی دارند ، در فنرهای پیشرفته ( Progressive Springs ) ، یک فنر دارای نرخ های مختلف در نقاط مختلفش می باشد .‌ این فنرها به دو روش ساخته می شوند ، در روش اول ،‌ فنر در قسمتهای مختلف از ارتفاعش ، دارای ضخامتهای مختلفی است ، و در نوع دوم که نوع متداولتری است فشردگی فنر در قسمتهای بالاتر بیشتر است . اصولا فنرهای چند نرخی باعث می شوند تا در زمان خالی بودن خودرو ، قسمتی که دارای نرخ کمتری است وارد عمل شده و سواری نرمتری را فراهم نماید و در هنگام اعمال وزن نیز قسمت با نرخ بالا وارد عمل شده و ساپورت و کنترل بهتری را برای وسیله نقلیه فراهم می سازد . محاسن : فنرهای مارپیچ به هیچ تنظیمی نیاز نداشته و اکثرا بدون خرابی می باشند معایب : این نوع فنها از لحاظ تحمل وزن محدودیت داشته همچنین احتمال ضعیف شدنشان هم وجود دارد ، که این امر باعث بر هم حوردن تنظیم هندسی و ارتفاع خودرو و فرسودگی تایرها و دیگر قطعات خودرو می شود . با اندازه گیری ارتفاع خودرو و مقایسه آن با میزان مشخص شده ، می توان از ضعیف شدن فنرها آگاه شد . موارد مصرف : این نوع فنر ، در اغلب خودروهای سواری امروزی ، استفاده می گردد . ０-فنر تخت ( Leaf Spring) : فنرهای تخت که در دو نوع تک ورقی و چند ورقی عرضه می شوند ، این فنرها مانند فنرهای مارپیچ برای جذب ضربه جمع نمی شوند ، بلکه خم می شوند . نوع چند ورق شامل چند صفحه فولادی انعطاف پذیر با طولهای مختلف می باشد که بر روی یکدیگر قرار گرفته اند و در مواجه با ضربات جاده خم شده و بر روی یکدیگر می لغزند. در نوع تک ورق نیز که عمدتا از نوع باریک شونده می باشد ، تنها یک ورق فنری که در وسط کلفت تر از طرفین می باشد ، مورد استفاده قرار می گیرد ،‌ این نوع از فنرهای تخت عمدتا از کامپوزیتها ساخته می شوند اما نوع فولادی آنها نیز یافت می شود . فنرهای تخت عمدتا به صورت مجزا برای هر چرخ استفاده می شوند که در طول خودرو و در زیر هر چرخ نصب می شوند ، اما برخی کارخانجات نیز ، از نوع متقاطع ( ضربدری ) آن برای هر دو چرخ استفاده می کنند . فنرهای تخت بوسیله یک رابط U شکل به اکسل خودرو متصل می شوند و از دو طرف نیز به شاسی وصل می گردند . محاسن : این نوع از فنرها توانایی ساپورت وزنهای زیاد را دارا بوده و سواری نرمتری را برا ی خودروهای سنگین به ارمغان می آورند معایب : نیاز به جای زیاد ، وجود اصطحکاک بین ورقه های فنر و ایجاد صدای ناشی از لغزش فنرها بر روی یکدیگر ( با نصب ورفهای پلاستیکی بین ورقه های فنر قابل حل است ) و همچنین نیاز به سرویس و نگهداری از معایب این فنرها محسوب می شود . موارد مصرف : این نوع از فنرها بیشتر در خودروهای سنگین ، وانت بارها ، برخی SUV ها (‌در مورد وانتها و SUV های جدید فقط برای چرخهای عقب استفاده می شود ) و حتی برخی خودروهای سواری قدیمی نظیر پیکان دیده می شود . ０-میله پیچشی ( Torsion Bar ) : در این نوع از فنر ، میله فولادی نه جمع شده و نه خم می شود بلکه در خود می پیچد ، میله پیچشی که یک میله صاف یا L شکل است به صورت عرضی در یک سمت به شاسی وصل شده و در سمت دیگر به قسمت متحرکی از سیستم تعلیق متصل می شود ، در هنگام مواجه با ضربه ، میله پیچشی در خود پیچ خورده ( می تابد ) و رفتار یک فنر را از خود بروز می دهد (‌حرکت این نوع فنر مانند زمانی است که برای آبکشیدن یک لباس آنرا با دو دست می پیچانیم ) . محاسن : قیمت کمی دارند نیاز به تعمیر و نگهداری ندارند ، قابل تنظیم بوده و فضای کمی نیز اشغال می کنند از اینرو در مواردی که فضای کافی برای فنر مارپیچ وجود نداشته باشد ، از این نوع استفاده می گردد . معایب : راحتی و نرمی حاصل از فنرهای مارپیچ را دارا نیست موارد مصرف : اصولا برای اکسل عقب خودروها طراحی شده ، در خودروهای موجود در کشور بر روی اکسل عقب پژو ۲۰۶ و ۲۰۵ موجود می باشد. ０-فنر هوایی ( Air Spring) : نوع دیگری از فنرها می باشد که در حال رواج یافتن می باشند . فنر هوا یک سیلندر لاستیکی است که با هوای فشرده پر شده و پیستونی که به اتصالات پایین چرخ متصل است با حرکت خود در این سیلندر باعث فشردگی هوا و ایجاد حالت فنریت خواهد شد . اگر میزان وزن خودرو تغییر نماید نیز ، یک والو در بالای سیلندر هوا باز شده تا به مقدار هوای داخل سیلندر بیفزاید ( یک کمپرسور این هوا را تامین می نماید ) و این امر باعث خواهد شد تا خودرو با وجود افزایش بار وارده ، در ارتفاع ثابت خود باقی بماند . محاسن : نرمی بسیار بالا مانند غوطه وری در هوا معایب : پیچیدگی سیستم و قیمت بالای آن موارد مصرف : برای خودروهای سواری ، وانت ها و کامیونهای سبک در حال رایج شدن می باشد . ０-فنر لاستیکی ( Rubber Spring ) : این نوع فنر که توسط دکتر AlexMoulten ابداع شد ، از یک لاستیک فشرده انعطاف پذیر تشکیل شده . محاسن : سبک بوده و جای کمی می گیرد معایب : قابلیتهایفنرهای فولادی را دارا نیست و بسیار ضعیفتر از آنهاست موارد مصرف : اولین بار بر روی خودروهای مینی استفاده شد ، اما همینک در کمتر خودرویی بکار می رود و تنها برای دوچرخه ها و موتورهای مسابقه و صخره نوردی استفاده می شود .

يك مسجد تاريخي در تركيه وجود دارد كه گفته مي شود يكي از عجيب ترين مساجد و حتي ساختمان‌هاي جهان به شمار مي رود. بالاي سر درب ورودي اين مسجد، هر روز سايه مردي ديده مي شود كه در حال نماز خواندن است. به گزارش شيعه آنلاين،‌ اهالي روستاي "دفري" در استان "سواس" در مركز تركيه كه اين مسجد عجيب در آن قرار دارد، مي گويند كه اين مسجد تاريخي حدود هشت قرن پيش ساخت شده است. اهالي اين روستا ادعا مي كنند كه هر روز حدود 15 دقيقه سايه مردي كه در حال نماز خواندن است، بالاي سر درب ورودي اين مسجد ظاهر مي شود و طي اين 15 دقيقه از حالت ايستاده به سجده مي رود. مقابل اين مرد نيز يك جلد قرآن كريم وجود دارد. اين سايه فقط در فصل تابستان رؤيت مي شود. گفته مي شود سايه اين مرد هر روز نيم ساعت قبل از نماز عصر در اين مسجد تاريخي كه "مسجد بزرگ" نام دارد، ظاهر مي شود. اين مسأله يك طراحي معماري نادر و كمياب به شمار مي رود از همين رو به شدت مورد توجه گردشگران قرار گرفته است. قابل ذكر است اين مسجد نسبتا بزرگ دو طبقه دارد. يك طبقه آن براي نماز خواندن و طبقه دوم به بيمارستاني خيريه براي بيماران ذهني تبديل شده است. در همين راستا "حسن گورصوي" امام جماعت اين مسجد در اين باره گفت:‌ در هر زاويه اين مسجد تاريخي،‌ يك چيز عجيب و جالب توجه مشاهده مي شود. تمام گج كاري اين مسجد به شكل سه بعدي ساخته شده و هيچ شكلي از آن دو بار تكرار نشده است در حاليكه وقتي از دور به آن نگاه مي كنيم، به نظر مي رسد كه همه آن شبيه هم است. منبع:الصدیق بیرجند

ممنون.مطالعه کردم و این سوالات برایم مطرح شد چرا مفتول فنر گرد است؟ تنشهای پسماندی که به فنر فشاری القا میشود خلاف جهت تنشهایی است که به هنگام کار در آن بوجود می آید یعنی چه؟ منظور دقیق از پیش تاب فنر پیچشی چیست؟ منتظر پاسخ از دوستانم. با تشکر

سلام.آیا کسی از نحوه ساخت فنر اطلاعی داره؟

Cavitation is one of major problems facing pump and inducer designers. Cavitation occurs in liquids when the local pressure is reduced to the vapor pressure of the liquid. Water, one of the most common working fluids, has a high propensity to cavitate under common operating conditions. Pumps and inducers are often damaged by the collapsing micro-bubbles that are formed by the cavitation process and efficiency can deteriorate severely. ANSYS CFX software includes a state-of-the-art cavitation model based on a volume-of-fluid (VOF) approach [1]. This robust model allows the prediction of the cavitation size and location, very accurately. The animation, below, shows the evolution of the vapor pocket and the corresponding head drop curve at design point for the SHF pump . Figure 1: Cavitation evolution and corresponding drop curve for the SHP centrifugal pump. Usually, an inducer is placed upstream of a pump to resist the cavitation. For this purpose, an inducer has a small number of blades (generally 3 blades) with long chords and a very high stagger angle. This particular design makes simulating the flow field through this type of rotating machinery very challenging even without cavitation modeling. Using the VOF model, the flow field has been predicted at design and off design regimes under cavitating conditions [2 References [1] Bakir, F., Rey, R., Gerber, A. G., Belamri, T. and Hutchinson, B., “ Numerical and experimental investigations of the cavitating behaviour of an inducer”, International Journal of Rotating Machinery, 10:15-25,2004. [2] Zwart, P., Belamri, T. and Gerber, A. G., “ A Two-Phase Model for Predicting Cavitation Dynamics”, ICMF 2004, Yokohama, Japan, May 30-June 3, 2004. Paper No.152.