تحقیق نیروی ارشمیدس
نیروی ارشمیدس
آیا تاکنون فکرکرده اید که چرا برخی چیزها درون آب شناور هستند امابرخی دیگر ته آب میافتند؟ یا چرا چوب روی آب شناور ولی یک میخ آهنی ته ظرف آب می افتد و یااینکه آیا امکان دارد یک قطعه آهن شناوربماند تمامی این موضوعات به نیرویی مربوط می شود که ارشمیدس دانشمند یونان باستان کشف کرده است. نیروی ارشمیدس چیست ؟ وقتی جسمی را درون یک شاره مثلا یک لیوان آب می اندازیم اگر جسم تماما درون آب فرو رود به مقدار حجم خود آب را جابجا می کند به نیروی وزن این مقدار آب جابجا شده نیروی ارشمیدس گویند که همیشه رو به بالاست و از رابطه ی زیر بدست می آید:
دقت کنید که در این رابطه چگالی شاره و vحجم شاره جابجا شده است که مساوی است باحجم قسمتی از جسم که داخل شاره است و gشتاب گرانشی است حال سوالی مطرح می شود و آن اینکه چه شرایطی لازم است تا یک جسم در یک شاره شناور شود ؟ می دانیم در به هر جسمی در یک میدان گرانشی نیروی وزن وارد می شود و به جسم درون شاره حداقل دو نیروی ارشمیدس و نیروی گرانش وارد می شود می دانیم که نیروی گرانش همیشه روبه پایین و نیروی ارشمیدس (نیروی شناوری) همیشه روبه بالا هرگاه این دو نیرو برابر باشند جسم درون آب غوطه ور می شود ولی فرق شناوری و غوطه وری چیست ؟ وقتی می گوییم جسمی شناور است که در سطح آب باشد اما جسم غوطه ور میتواند در هر جای شاره باشدبه طور مثال خود آب درون خود شناور است.
وقتی نیروی ارشمیدس از نیروی وزن بیشتر باشد جسم روی سطح آزاد شاره شناور می شود و وقتی نیروی وزن جسم از نیروی ارشمیدس بیشتر باشد جسم درون شاره غرق می شود.
مثال:آیاجسمی به چگالی 1250 kg/m3 روی آب شناور می ماند؟ و مقدار نیروی ارشمیدس این ماده را برای 3 1m از این ماده به دست آورید. (ب)
مشخصات فروشنده
نام و نام خانوادگی : مهدی حیدری
شماره تماس : 09033719795 - 07734251434
ایمیل :info@sellu.ir
سایت :sellu.ir
برای خرید و دانلود فایل و گزارش خرابی از لینک های روبرو اقدام کنید...
پرداخت و دانلودگزارش خرابی و شکایت از فایلکتاب فیزیک(3) و ازمایشگاه
کتاب فیزیک(3) و ازمایشگاه/سال سوم اموزش متوسطه/رشته ریاضی و فیزیک/216 صفحه/با سلام و احترام از اینکه فروشگاه ما را برای خرید محصولات خود انتخاب کرده اید از شما سپاس گزاریم" با تشکر"
مشخصات فروشنده
نام و نام خانوادگی : مهدی حیدری
شماره تماس : 09033719795 - 07734251434
ایمیل :info@sellu.ir
سایت :sellu.ir
برای خرید و دانلود فایل و گزارش خرابی از لینک های روبرو اقدام کنید...
پرداخت و دانلودگزارش خرابی و شکایت از فایلکتاب فیزیک(2) و ازمایشگاه
کتاب فیزیک(2) و ازمایشگاه/سال دوم اموزش متوسطه/ رشته های علوم تجربی و ریاضی و فیزیک/194 صفحه/ با سلام و احترام از اینکه فروشگاه ما را برای خرید محصولات خود انتخای کرده اید از شما سپاس گزاریم"با تشکر"
مشخصات فروشنده
نام و نام خانوادگی : مهدی حیدری
شماره تماس : 09033719795 - 07734251434
ایمیل :info@sellu.ir
سایت :sellu.ir
برای خرید و دانلود فایل و گزارش خرابی از لینک های روبرو اقدام کنید...
پرداخت و دانلودگزارش خرابی و شکایت از فایلانبرک های نوری
انبرک های نوری
مقدمه:
یوهانس کپلرمنجم المانی در حین مشاهداتش متوجه شد که انتها(دم)دنباله دارها همیشه از خورشید دور میشوند.این موضوع میتواند نشان دهنده ای این باشد که خورشید نوعی فشار تابشی وارد می کند.بر این اساس بود که او در سال1609م ایده ی سفر از زمین به ماه توسط نور را مطرح کرد که البته از ان زمان تاکنون در حد یک تخیل باقی مانده است ولی اکنون بعد از 400 سال ایده ی اولیه اومبنی بر حرکت دادن اجسام با نوربسیار به واقعیت نزدیک شده است.
در سال1873ماکسول بطورنظری اثبات کرد که نور میتواندبه ماده نیرو وارد کند(معمولا به عنوان فشار تابشی یا "نیروی نور"شناخته میشود).60سال بعد فریسک توانست جریانی از اتم های سدیم رابا بمباران کردن ان توسط نور یک لامپ سدیم منحرف کند.در سال1975اسکاولوف و هنش ایده ی استفاده از لیزر برای به دام انداختن اتم ها را مطرح ساختند ویک دهه ی بعد استیون شو از ازمایشگاه بل موفق به دستیابی به تکنیک سرد کردن سه بعدی به نام optical molassesشد.(که برای اوجایزه نوبل سال1997را به ارمغان اورد).این تکنیک های اولیه همه یا از دو پرتونور استفاده می کردندویا به نیروی دیگر مانند میدان گرانش یا میدان الکتریکی برای به وجود اوردن تعدل پایدار نیاز داشتند
در سال1986 ارتور اشکین از ازمایشگاه بل موفق شد با استفاده از یک پرتونور لیزرکره های شفاف از جنس latexرا در اب معلق نگه دارد ویک سال بعد از ان نیز توانست موجودات بیولوژیکی(باکتری وپروتوزا)را با یک پرتو نور لیزر به دام بیندازد بدین ترتیب بود که انبرک های نوری ویا دام نوری به دنیای علم وارد شد.(بسیاری ارتور اشکین را پدر این شاخه میشناسند.
انبرک نوری به بیانی تحقق واقعی رویای برهمکنش نور و ماده است.ارتور اشکین برای اولین باربا استفاده از برایند نیروی پراکندگی نور و جاذبه توانست این کره دی الکتریک را در اب نگه دارد.در قدمهای بعدی با استفاده از یک نیروی گرادیانی توسط یک باریکه کانونی شده توانتست یک تله سه بعدی ایجاد کند که امروزه انبرک نوری نامیده میشود.
اساس کار انبرک نوری به این صورت است که نورپس از عبور از یک جسم شفاف که ضریب شکست ان اندکی با ضریب شکست محیط اطراف متفاوت است شکسته شده وزاویه ی ورود وخروج نور از این جسم متفاوت میشود این به معنای تغییرتکانه ی خطی نورو به تبع ان وجود یک نیروی خالص است.طبق قاتون سوم نیوتن این نیرو به جسم مقابل هم وارد میشود حال اگر چیدمان شرایط به گونه ای باشد که برایند این نیروها به سمت یک نقطه خاص باشد ذره در اثرعبور باریکه نوردر ان نقطه خاص به دام می افتد.
انبرک نوری قابلیت به تله انداختن ذراتی از مرتبه ی چند ده نانومتر تا چندمیکرون را دارد و میتوان برای اندازه گیری نیرو های در حد پیکونیوتون استفاده کرد.
امکان تله اندازی ذرات با استفاده از لیزر های دیودی با طول موج1064نانو متر انبرک نوری رابه یک وسیله محبوب و مفید برای تحقیقات علوم زیستی تبدیل کرده است.میدانیم که قسمت عمده محیط ها وسلول های زنده اب است و اب در این طول موج جذب بسیار پایینی دارد بنابراین نه تنها میتوان با تله کردن ذره به عنوان دستگیره برای بررسی نمونه های زنده استفاده کرد بلکه میتوان خود ذرات زنده از جمله باکتری ها وموجودات زنده میکرونی رانیز بدون به خطر افتادن حیاتشان بدام انداخت.
این روزها تحقیقات گسترده ای در زمینه کششDNAوRNAویا میکرودستکاری ارگانیزم های زنده همچون گلبول قرمز انجام میشود که در جهت شناخت خواص مکانیکی انها بسیار مفید است.با توجه به موارد اشاره شده در بالا اگر به انبرک نوری به عنوان ابزاری حساس برای اعمال واندازه گیری نیرو نگاه کنیم باید شناخت کاملی از نوع نیرویی که توسط ان وارد میشود داشته باشیم تا بتوان روند درست تغییرات در جسم مورد دستکاری را بر حسب نیروی وارده بدست اورد.
مشخصات فروشنده
نام و نام خانوادگی : مهدی حیدری
شماره تماس : 09033719795 - 07734251434
ایمیل :info@sellu.ir
سایت :sellu.ir
برای خرید و دانلود فایل و گزارش خرابی از لینک های روبرو اقدام کنید...
پرداخت و دانلودگزارش خرابی و شکایت از فایلتوربین گاز
توربین گاز
تاریخچه توربین گاز
از حدود 70 سال قبل توربین های گازی جهت تولید برق مورد استفاده قرار می گرفته اند، اما در بیست سال اخیر تولید این نوع توربین ها بیست برابر افزایش یافته است.
اولین طرح توربین گازی مشابه توربین های گازی امروزی در سال 1791 به وسیله «جان پایر» پایه گذاری شد که پس از مطالعات زیادی بالاخره در اوایل قرن بیستم اولین توربین گازی که از یک توربین چند طبقه عکس العملی و یک کمپرسور محوری چندطبقه تشکیل شده بود، تولید گردید.
اولین دستگاه توربین گازی در سال 1933 در یک کارخانه فولادریزی در کشور آلمان مورد بهره برداری قرار گرفت و آخرین توربین گازی با قدرت 2/212 مگاوات در فرانسه نصب و مورد بهره برداری می گردد. [1]
در صنعت برق ایران اولین توربین گازی در سال 1343 در نیروگاه شهر فیروزه (طرشت) مورد استفاده قرار گرفته است که شامل دو دستگاه بوده و هر کدام 5/12 مگاوات قدرت داشته است. در حال حاضر کوچکترین توربین گازی موجود در ایران توربین گاز سیار «کاتلزبرگ» با قدرت اسمی یک مگاوات و بزرگترین آن توربین گازی 49-7 شرکت زیمنس با قدرت 150 مگاوات می باشد. [1]
1-2- نقش توربین گاز در صنعت برق
توربین های گاز جدا از تولید برق به خاطر خصوصیات ویژه ای که دارند می تواند در موارد دیگری مثل موتورهای جت در هواپیماها برای تأمین نیروی محرکه هواپیما و نیروی جلوبرندگی به کار رود یا مثلاً جهت به گردش درآوردن یک پمپ قوی به کار رود.
اما چون بحث ما پیرامون توربین های گازی است که در صنعت برق وجود دارد. لذا مطالب خود را بر اساس همین موضوع پیگیری می کنیم.
با توجه به آمار و ارقام مشخص می شود که میزان مصرف برق در ساعات مختلف شبانه روز متفاوت است مثلاً در بعضی از ساعات شبانه روز (فاصله ساعت 10:00 تا 12:00 صبح و از تاریک شدن هوا به مدت تقریباً دو ساعت در شب) مصرف برق خیلی زیاد است و به میزان حداکثر خود می رسد (پیک بار) و در بعضی ساعات مثل ساعات بین نیمه شب تا بامداد مصرف برق خیلی پایین است و در بقیه اوقات یک مقدار متعادل را دارد.
************************************************************
شکل (1-1) تغییرات بار به ازاء شبانه روز (منفی بار)
همانطوری که در شکل 1-1 دیده می شود [1] یک مقدار از بار مصرف تقریباً در تمام ساعات شبانه روز ثابت است که به آن بار پایه می گوییم و یک مقدار بار نیز تنها در ساعات محدودی از شبانه روز اتفاق می افتد و مقدار آن بیشتر از بار در بقیه ساعات شبانه روز می باشد. این بار را بار حداکثر یا پیک می گوییم. نوسانات بین بار پایه و بار پیک را نیز بنام بار متوسط یا میانی می گوییم و برای تأمین بار پایه به نوعی نیروگاه احتیاج داریم که مخارج جاری آن پایین باشد. این نیروگاه ها شامل نیروگاه های بخار (به خاطر سوخت ارزان- چون سوخت مصرفی آنها معمولاً سوخت های سنگین مثل ماژوت است) نیروگاه های هسته ای و نیروگاه های آبی می باشد. اما برای تأمین بار پیک به نوعی نیروگاه احتیاج داریم که مخارج نصب پایین و سرعت راه اندازی و باردهی بالا داشته باشد. [حتی اگر مخارج جاری آن بالا باشد و در رابطه با تأمین بار پیک توربین های گازی مطرح می شوند، زیرا خصوصیات تقاضا شده فوق را دارا می باشند.
توربین های بخار به خاطر آنکه برای راه اندازی و رسیدن به مرحله باردهی چندین ساعت وقت لازم دارند و استفاده از آنها به صورت رزرو به صرفه نیست در این مورد استفاده نمی شوند.
بار میانی نیز توسط ترکیبی از نیروگاه های مختلف که اقتصادی تر باشد، تأمین می شود. بنابراین یکی از بارزترین موارد استفاده توربین های گاز در صنعت برق، تأمین بار پیک توسط این واحدهاست البته در کشورهایی مثل ایران که مسأله سوخت حتی گاز و گازوئیل مسأله مهمی را ایجاد نمی کند از واحدهای گازی برای تأمین بار پایه نیز استفاده می شود.
از ویژگی های دیگر واحدهای گازی که با دیزل استارت می شود قادرند با استفاده از باتری ها موجود در باتری خانه که همواره شارژ کامل هستند بدون وابستگی به شبکه استارت شده و به مرحله باردهی برسند لذا از واحدهای گازی می توان برای مناطقی که به شبکه سراسری متصل نیستند و نیز برای شروع برقرارکردن شبکه پس از خاموشی کامل شبکه استفاده کرد. در بعضی از واحدهای گازی کلاچ مخصوص بین محور توربین و محور ژنراتور وجود دارد که می توان این دو محور را از هم جدا کند و در واحدهایی که به این نوع کلاچ مجهز هستند می توان در حالی که ژنراتور به شبکه متصل است با خاموش کردن توربین و باز شدن کلاچ موردنظر که با افت دور توربین نسبت به ژنراتور صورت می گیرد ژنراتور را به صورت موتور درآورد و به این وسیله عمل تنظیم ولتاژ شبکه را انجام داد. این کار معمولاً در شبهایی که بخاطر پایین بودن مصرف در شبکه ولتاژ بالا می رود انجام می شود به این نوع استفاده از ژنراتور اصطلاحاً کندانسور کردن گویند.
1-3-1- مزایای توربین گازی
الف) واحدهای گازی بخاطر جمع کوچک و ساده بودن نصب خیلی سریع نصب می شود.
ب) واحدهای گازی بعد از استارت، در عرض چند دقیقه (معمولاً کمتر از ده دقیقه) به مرحله بازدهی می رسند که در این زمان کوتاه، توربین های گازی را قادر ساخته است که برای منظورهای اضطراری و در مواقعی که ماکزیمم مصرف برق را در سیستم قدرت داریم مورد استفاده قرار گیرد. در ضمن تغییر بار (قدرت تولید) در این واحد، سریع صورت می گیرد.
ج) قیمت و هزینه نصب واحدهای گازی پایین است (حدود واحدهای بخار برای قدرت برابر)
د) به علت سادگی ساختمان و کم بودن قسمت های کمکی و نوعی در توربین گاز بهره برداری از آن آسان می باشد. در ضمن در واحدهای گازی امکان کنترل و بهره برداری در محل و از راه دور وجود دارد.
هـ ) در توربین های گازی، امکان استفاده از سوخت های مختلف و تعویض نوع سوخت در حال کار واحد به هنگام باردهی، قدرت مانور خوبی به واحد می دهد.
1-3-2- معایب توربین گازی
الف) راندمان یا بازدهی واحدهای گازی به خاطر دفع مقدار زیادی انرژی، به صورت گرما از اگزوز، (برای یک واحد گازی با قدرت 25 مگاوات دمای خروجی اگزوز، بیش از Cْ500 می باشد) و تشعشع مقداری گرما از جدار اتاق احتراق، پایین تر می باشد (ماکزیمم تا حدود 27% برای سیکل ساده)
ب) چون در واحدهای گازی، معمولاً از گاز طبیعی یا سوخت های سبک استفاده می کنند، لذا مخارج جاری آنها بالا می باشد (به علت گرانی اینگونه سوختها)، ولی در عوض میزان آلودگی محیط زیست نسبت به سایر نیروگاه های حرارتی دیگر با قدرت مشابه کمتر است.
فص دوم
تئوری فرایندهای توربین گازی در افزایش قدرت و راندمان
2-1- مقدمه
با منبسط شدن گازهای حاصل از احتراق (که دارای دما و فشار بالایی می باشند) در چندین طبقه از پره های ثابت و متحرک قدرت در توربین گاز تولید می شود.
برای تولید بالا جهت محفظه احتراق (حدود 4 تا 13 اتمسفر) از کمپرسورهای محوری با چندین طبقه استفاده می شود. در هر طبقه بر میزان فشار هوای مکیده شده توسط کمپرسور افزوده می شود. کمپرسور توسط توربین به گردش در می آید به همین منظور محور کمپرسور و توربین به هم متصل است. اگر همه چیز را ایده آل فرض کنیم یعنی اصطکاک و تلفات ترمودینامیکی سیال صفحه فرض شوند. همه فرآیندها در تمام طبقات کمپرسور و توربین ایده آل است و افت فشار در محفظه احتراق نیز صفر است. بعد از راه اندازی توربین گاز اگر کل سیستم را به حالت خود رها کنیم (بدون اینکه سوختی مصرف کنیم) قاعدتاً باید قدرت تولید شده در توربین مساوی قدرت مصرف شده در کمپرسور باشد. اما این از لحاظ علمی غیرممکن است. در توربین گاز حدود قدرت تولید شده در توربین صرف به گردش آوردن کمپرسور شده و آن به عنوان کار خروجی جهت تولید برق (یا هر مصرف دیگر) مصرف می شود. بنابراین لازم است که قدرت تولیدی در توربین بیشتر از قدرت مصرفی در کمپرسور باشد. برای این منظور می توان با اضافه کردن حجم سیال عامل در فشار ثابت یا افزایش فشار آن در حجم ثابت قدرت تولیدی توربین را افزایش داد. هر یک از دو روش فوق را می توان با بالا بردن دمای سیال عامل پس از متراکم ساختن آن به کار برد. برای افزایش دمای سیال عامل یک محفظه احتراق لازم است تا با احتراق سوخت دمای هوا بالا رود. به این ترتیب یک سیکل ساده توربین گاز شامل قسمت های زیر است:
1- کمپرسور
2- اتاق احتراق
3- توربین
..................
مشخصات فروشنده
نام و نام خانوادگی : مهدی حیدری
شماره تماس : 09033719795 - 07734251434
ایمیل :info@sellu.ir
سایت :sellu.ir
برای خرید و دانلود فایل و گزارش خرابی از لینک های روبرو اقدام کنید...
پرداخت و دانلودگزارش خرابی و شکایت از فایل