پایان نامه ارشد درمورد اعتبار سنجی و روش تحلیل

  • (2-118)
    در رابطهی (2-118)، مود اول کمانش میکرولوله است که شرایط مرزی دو سر تکیهگاه ساده را ارضاء میکند و جابجایی میکرولوله پس از کمانش است. با جایگذاری رابطهی (2-118) در رابطهی (2-117) خواهیم داشت:
    (2-119)
    که در آن:
    (2-120)
    (2-121)
    با سادهسازی رابطهی (2-119) عبارتی برای جابجایی عرضی میکرولوله پس از کمانش به دست میآید:
    (2-122)
    با استفاده از رابطهی (2-122) و صفر در نظر گرفتن جابجایی عرضی پیش از کمانش، رابطهای صریح برای سرعت بحرانی میکروله حاصل میشود:
    (2-123)
    اعتبارسازی و نتایج
    مقدمه
    در این فصل ابتدا، برای ارزیابی تحقیق نتایج حاصل از تحلیل ارتعاشات آزاد خطی میکرولوله حاوی جریان توسط روش تحلیل هموتوپی خطی به همراه نتایج به دست آمده از روش دیفرانسیل کوادراچر در مرجع [32] مورد مقایسه قرار میگیرد. پس از آن، نتایج حاصل از روش تحلیل هموتوپی به همراه روش ماکسیموم-مینیمم مطالعه خواهد شد و دقت روش تحلیل هموتوپی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در مرحله بعد میکرولولهی حاوی جریان توسط سه تئوری گرادیان کرنش، تنش کوپل و مکانیک کلاسیک بررسی و مقایسه خواهد شد و اثرات اندازه و تغییر دمای میکرولوله بر ارتعاش غیرخطی آنها مطالعه میشود. پس از آن، رفتار پس از کمانش میکرولولهها و تأثیر اندازه و اختلاف دما بر آن مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت.
    اعتبار سنجی
    به دلیل عدم وجود تحقیق مشابه غیرخطی و تحلیل دمایی بر اساس تئوری گرادیان کرنش برای میکرولولههای حاوی جریان، در این قسمت از حل خطی با صرف نظر از ثابت انبساط حرارتی برای اعتبار سنجی نتایج استفاده میشود. برای انجام این امر میتوان نتایج را با مرجع [32] مقایسه نمود. میکرولولهای که برای این ارزیابی در نظر گرفته شده است از جنس اپوکسی پلیمر با خواص مکانیکی زیر است:

    که در آن چگالی ، مدول الاستیسیته و ضریب پواسون میکرولوله است. همچنین چگالی سیال گذرنده از داخل میکرولوله برابر با در نظر گرفته شده است.
    پارامتر طولی تیرهای از جنس اپوکسی پلیمر از آزمایشات تجربی توسط لم و همکارانش
    با فرض به دست آمده است[4]. در اینجا شکل هندسی این میکرولوله با پارامترهای هندسی و معرفی میشود.
    فرکانس طبیعی خطی میکرولولهی حاوی جریان بر حسب سرعت جریان
    در شکل 3-1 فرکانس طبیعی خطی با استفاده از روش گرادیان کرنش بر حسب سرعت سیال گذرنده از داخل میکرولوله برای قطر خارجی با دو روش حل هموتوپی خطی و دیفرانسیل کوادراچر رسم شده است.
    همانطور که در این شکل مشاهده میکنید، فرکانس پایهی به دست آمده در این تحقیق تطابق بسیار خوبی را با نتایج به دست آمده از روش عددی دیفرانسیل کوادراچر در مرجع [32] نشان میدهد.
    در ادامهی این بخش نتایج مربوط به حل ارتعاشاتی میکرولولههای حاوی جریان توسط روش تحلیل هموتوپی و روش ماکزیمم – مینیمم ارائه میشود. جدول 3-1 نسبت فرکانس طبیعی غیرخطی به خطی بیبعد شده، حاصل از حل با دو روش تحلیل هموتوپی مرتبهی صفر و روش ماکزیمم – مینیمم در ها و نسبت های مختلف را نمایش میدهد.
    مقایسهی دو روش تحلیل هموتوپی و ماکزیمم – مینیمم برای حل معادلات غیرخطی میکرولولههای حاوی جریان
    HAM

    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه ارشد درمورد اعتبار سنجی و روش تحلیل بسته هستند

    پایان نامه ارشد درمورد روش تحلیل و دینامیکی

    تئوری گرادیان کرنش حالت عمومی تنش کوپل است. در مقایسه با تئوری تنش کوپل، تئوری گرادیان کرنش هم بخش متقارن و هم بخش پادمتقارن تغییرات کرنش مرتبه بالا را شامل میشود. این تئوری در ابتدا توسط میدلین [20] در سال 1965 پایه گذاری شد. فلک و هوتچینسون [21, 22] این تئوری را را بازنویسی و به نام گرادیان کرنش نامگذاری کردند. در تئوری گرادیان کرنش تانسور گرادین کرنش به دو تانسور گرادیان اتساع و گرادیان چرخش تجزیه میشود که تئوری تنش کوپل آنها را شامل نمیشد. بنابراین این تئوری 5 ثابت اضافی طول و 2 پارامتر کلاسیک ماده را برای مواد الاستیک همگن لازم داشت. لم و همکارانش [4] در سال 2003 این تئوری را بهبود بخشیده و با به کار بردن معادلات تعادل جدید، تعداد پارامترهای طولی آن را از 5 به 3 رساندند. کنگ و همکارانش [12, 23] در سال 2008 و 2009 رفتار استاتیکی و دینامیکی میکروتیرها را با استفاده از تئوری گرادیان کرنش و تئوری کلاسیک تیر اولر برنولی مورد بررسی قرار دادند. وانگ و همکارانش (Wang, Zhao et al. 2010) در سال 2010 رفتار مکانیکی میکروتیرها را با استفاده از تئورس تیموشنکو و تئوری گرادیان کرنش بررسی کردند. کهرباییان و همکارانش [24] در سال 2011 و اصغری و همکارانش [25]، ژائو و همکارانش [26] و شجاع رمضانی [27] در سال 2012 از تئوریهای غیرخطی اولر برنولی و تیموشنکو برای بررسی میکروتیرها بهره بردند. رجبی و رمضانی [28] در سال 2012 میکروتیرها را با استفاده از تئوری گرادیان کرنش و در نظر گرفتن انرژی سطح به صورت غیرخطی بررسی کردند. قایش و همکارانش [29] در سال 2013 ارتعاشات اجباری غیرخطی میکروتیرها را با استفاده از تئوری گرادیان کرنش بررسی کردند. وانگ و همکارانش [30] در سال 2011 و رمضانی و شجاع [31] در سال 2012 میکروورقها را با بهرهگیری از تئوری مرتبه اول و کیرشهف و تئوری گرادیان کرنش مورد بررسی قرار دادند. در این تحقیقات وابستگی به اندازهی رفتار مکانیکی در ابعاد میکرو کاملاَ مشهود است.
    یین و همکارانش [32] در سال 2011 و فرشیدفر و سمدی [33] در سال 2012 رفتار دینامیکی میکرولولههای حاوی جریان را با بهرهگیری از تئوریهای تیر اولر-برنولی و تیموشنکو بر اساس تئوری مرتبه بالا گرادیان کرنش بررسی کردند. در این تحقیقات که بهصورت عددی انجام شده است، فرکانس طبیعی در سرعتهای مختلف و همچنین سرعت بحرانی میکرولولهها بهدست آمده است.

  • در این پایاننامه در ابتدا به بررسی ارتعاشات آزاد غیرخطی میکرولولههای حاوی جریان با بهرهگیری از تئوری تیر اولر برنولی، تئوری غیرکلاسیک گرادیان کرنش، تنش کوپل و کرنش غیرخطی وون کارمن پرداخته خواهد شد. لازم به ذکر است که اثر اختلاف دما در فرمول بندی مسأله لحاظ شده است. در این قسمت از روش تحلیل هموتوپی برای به دست آوردن فرکانس طبیعی استفاده خواهد شد. همچنین، از روش ماکزیمم مینیمم برای آزمودن روش هموتوپی در حل معادله حاکم و رسیدن به فرکانس پایه بهره برده میشود. با حل معادله حاکم استاتیک با روش گالرکین، رفتار پس از کمانش میکرولولهها مورد بحث قرار خواهد گرفت. در پایان هم میکرولولهی هدفمند همانند حالت قبل مورد مطالعه قرار داده میشود. در این مرحله، از قانون توزیع توانی مواد هدفمند برای مدل کردن تغییر خواص مواد در راستای ضخامت به طور پیوسته استفاده خواهد شد و تأثیر تغییر اندیس توانی بر ارتعاشات آزاد غیرخطی و رفتار پس از کمانش میکرولولههای هدفمند حاوی جریان مطالعه خواهد شد.
    از آنجاییکه رفتار مکانیکی در ابعاد میکرو و نانو اساساً غیرخطی است، در این پایاننامه سعی شده است که رفتار ارتعاشی غیرخطی و رفتار پس از کمانش میکرولولههای حاوی جریان بر اساس تئوری غیرکلاسیک گرادیان کرنش، به عنوان نوآوری برای اولین بار مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد. در پژوهشهای پیشین انجام شده در رابطه با میکرولولههای حاوی جریان، تا به حال اثر تغییر دما در نظر گرفته نشده است. اما، با توجه به حضور میکرولولهها در شرایط مختلف محیطی، دما یکی از پارامترهای تأثیرگذار در طراحی دستگاههای میکروسیالی است. بنابرین تأثیر تغییر دما بر رفتار غیرخطی مکانیکی میکرولولههای حاوی جریان، مورد بحث قرار خواهد گرفت.
    نوآوری مهم دیگر این پایاننامه بررسی رفتار مکانیکی میکرولولههای هدفمند و حاوی جریان است که برای اولین بار مورد بررسی قرار میگیرند. در این بررسیها ارتعاشات غیرخطی و رفتار پس از کمانش میکرولولههای هدفمند با استفاده از تئوری تنش کوپل و تئوری گرادیان کرنش با جزئیات کامل مورد بحث قرار خواهد گرفت.
    تحلیل ارتعاشات آزاد غیرخطی و رفتار پس
    از کمانش میکرولولههای حاوی جریان
    مقدمه
    در این فصل ارتعاشات آزاد غیرخطی و رفتار پس از کمانش میکرولولههای حاوی جریان مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در این بررسیها از تئوری اولر – برنولی و فرض کرنش غیرخطی وون-کارمن همراه با تئوری مرتبه بالای گرادیان کرنش استفاده شده است. روش انرژی و اصل همیلتون برای به دست آوردن معادلهی حاکم و شرایط مرزی مربوط به آن مورد استفاده قرار گرفته است. معادلهی حاکم توسط روش گالرکین به معادلهی دافین تبدیل میشود. این معادله به کمک دو روش نیمه تحلیلی هموتوپی و ماکزیمم – مینیمم به صورت جداگانه حل می شود و ارتعاشات آزاد میکرولولهی حاوی جریان مورد بررسی قرار میگیرد. همچنین تأثیر اختلاف دمای میکرولوله با محیط اطراف، بر رفتار ارتعاشی آن مورد مطالعه قرار میگیرد.
    در پایان هم معادلهی حاکم استاتیک میکرولولهی حاوی جریان به کمک روش انرژی و اصل همیلتون به دست میآید. رفتار پس از کمانش میکرولولهها با حل این معادلهی حاکم استاتیک با روش گالرکین مورد مطالعه و بررسی قرار میگیرد.
    تئوری تنش کوپل
    در تئوری بهبود یافتهی تنش کوپل، انرژی کرنشی تابعی از تانسور کرنش متقارن و تانسور گرادیان چرخش متقارن است. بنابراین انرژی کرنشی به این صورت نوشته میشود [11]:
    (2-1)
    که در آن:
    (2-2)
    (2-3)
    (2-4)
    (2-5)
    در این روابط به ترتیب نمایانگر مؤلفههای تانسور تنش، تانسور کرنش، تانسور انحراف تنش کوپل و تانسور متقارن انحناء هستند. همچنین و ضرائب لمهکلاسیک هستند و پارامتر مستقل طولی است. همچنین در این معادلات بردار جابجایی، دلتای کرونیکر، علامت جایگشت و عملگر دیفرانسیلی است.
    تئوری گرادیان کرنش
    در ابتدا خلاصهای از تئوری گرادیان کرنش ارائه گردید. علاقمندان برای جزئیات بیشتر میتوانند به مراجع لم و همکارانش [4] و کنگ و همکارانش [23] مراجعه کنند. تئوری گرادیان کرنش فرم کلیتر تئوری تنش کوپل با سه پارامتر طولی است. بر اساس تئوری گرادیان کرنش چگالی انرژی جنبشی تابعی از تانسور کرنش متقارن، بردار گرادیان تأخیر، تانسور گرادیان انحراف اتساع و تانسور گرادیان چرخش متقارن است. بنابراین مدل محیط پیوستهی انرژی کرنشی برای مواد ایزوتروپیک الاستیک خطی بر روی ناحیهی با در نظر گرفتن تغییر شکلهای کوچک بهصورت زیر تعریف میشود:
    (2-6)
    که تانسور کرنش وون کارمن، بردار گرادیان تأخیر، تانسور انحراف طولی و تانسور متقارن چرخش است که به ترتیب به صورت زیر تعریف می شوند:
    (2-7)
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه ارشد درمورد روش تحلیل و دینامیکی بسته هستند

    پایان نامه ارشد درمورد عوامل زیستی و اندازه گیری

    مواد شیمیایی و مواد:
    کاتالیزورهایی که بازده انرژی واکنشهای شیمیایی را بالا برده و بازده عمل احتراق را در وسایط نقلیه بهبود میبخشد (آلودگی کمتر) ، دریل و ابزارهای برش بسیار سخت و غیرشکننده و همچنین سیالهای مغناطیسی هوشمند.

  • درمان، بهداشت و علوم زیستی:
    داروهای نانو ساختاری جدید، سیستمهای ژنتیکی و دارورسانی به مکان تعیین شده در بدن (داروهای هوشمند) و موادی برای بازیافت و بازسازی بافتها و استخوانهای بدن.
    ساخت وتولید : 
    فرایندها و ابزارهای جدید برای کنترل مواد در اندازههای اتمی، مهندسی ابزارسازی مبتنی بر نسلهای جدیدی از میکروسکوپها و تکنیکهای اندازه گیری.
    فناوریهای انرژی: 
    انواع نسل جدید باتریها، سلولهای خورشیدی، ذخیره هیدروژن به عنوان سوخت پاکیزه و صرفه جویی در انرژی.
    کاوش درفضا : 
    وسایل فضایی کم وزن، تولید و مدیریت اقتصادیتر انرژی و سیستمهای روباتیک خیلی ریز و توانا.
    محیط زیست : 
    غشای جدا کننده برای فیلتر کردن آلودگیها و یا حتی نمک از آب، جدا کنندههای نانو ساختاری برای خارج کردن آلودگیهای ناشی از پسابهای صنعتی و کاهش منابع آلودگی و ایجاد فرصتهای بیشتر برای بازیافت.
    امنیت ملی : 
    آشکارسازها و سم زداهای عوامل زیستی و شیمیایی، مدارات الکترونیکی بسیار کار آمد، سیستمهای امنیتی ظریف و لباسهای ضد گلوله و هوشمند.
    روش ساخت میکرولولهها
    ساخت میکرولولههای با قطری در ابعاد میکرو و طول زیاد کاری بس دشوار است. برای سوراخهایی با دقت بالا، از روش ماشینکاری میکرو تخلیهی الکتریکی استفاده میشود. اما در این روش تنها میتوان سوراخهایی با عمق 10 برابر قطر را تولید کرد. روش دیگر برای ایجاد سوراخ در میکرولولهها، استفاده از الکترودهای تو خالی و یا الکترودهای لولهای است. البته در این روش سوراخها نمیتوانند کوچکتر از قطر 0.3 میلیمتر شوند. این امر به دلیل دشواری ساخت الکترودهای با قطر کوچک است که سختی لازم را ندارند. کو و همکارانش [1] در سال 1991 روشی ابداع کردند که تا حدی این مشکلات بر طرف شد. در این روش ابتدا یک هستهی فلزی ساخته میشود. یک لایهی نازک بر روی سطح هسته کشیده میشود. یک لایهی دیگر از فلز با روش الکتریکی-شیمیایی روی آن با روش رسوبی کشیده میشود (شکل 1-2). بیرون میکرولوله به اندازهی دلخواه ماشینکاری میشود و پس از آن هستهی داخلی از درون میکرولوله خارج میشود. روش ساخت در این روش در شکل 1-1 نشان داده شده است.
    مراحل ساخت میکرولولهها
    رسوب فلز در روش الکترو-شیمیایی
    پیشینهی تحقیق
    میکرولولهها و نانو لولهها کاربردهای بسیار گستردهای در زمینه میکرو/ نانو سیستمهای الکتریکی- مکانیکی و نانو تکنولوژی دارند. از جمله این کاربردها می توان به حسگرهای زیستی، میکروسکوپ های نیروی اتمی، محرک ها، مخازن سیالی، انتقال سیال و دارو رسانی اشاره کرد. علت کاربرد فراوان میکرو لوله ها، هندسه تو خالی و خواص مکانیکی بسیار خوب آنهاستبا گسترش تکنولوژیهای ساخت، سایز لولهها همواره در حال کوچک شدن است و به لولههایی به قطر 1 تا 100 میکرومتر رسیده است. همانند لولهها در اندازه ماکرو، بررسی ارتعاشات و پایداری در طراحی میکرولولهها لازم و ضروری است. این امر سبب شده، ارتعاشات و پایداری در مقیاس میکرو به یکی از بزرگترین علاقمندیها و موضوعات چالش برانگیز محققان تبدیل شود. پارامتری که نقش مهمی در ساختارهایی با ابعاد میکرون و زیر میکرون ایفا میکند اثرات اندازه است. در دو دههی گذشته تحقیقات تجربی نشان داده است که رفتار های استاتیکی و دینامیکی در ابعاد میکرو و نانو وابسته به سایز هستند و این وابستگی به سایز خود تابعی از جنس ماده است. در تست پیچش سیم های مسی توسط فلک و همکارانش در سال 1994، مشاهده شد که سفتی پیچشی با کاهش قطر افزایش می یابد[2]. در این آزمایش نشان داده شد که سفتی پیچشی سیم های با قطر 12 میکرومتر، در حدود 3 برابر سیم های با قطر 170 میکرومتر است. استولکن و ایوانز در سال 1998 افزایش قابل توجهی را در سفتی خمشی میکرو تیرهای نازک از جنس نیکل به دلیل کاهش ضخامت آنها گزارش دادند [3]. در تست خمش میکرو تیر های از جنس پلیمر ایپوکسی در سال 2003 توسط لم و همکارانش [4]، مشاهده شد که با کاهش قطر این تیر ها از 115 به 20 میکرومتر سفتی خمشی آنها 2.4 برابر افزایش پیدا می کرد. مک فرلاند و کلتون در سال 2005 با آزمایشی مشاهده کردند که تئوری های مکانیک کلاسیک نمی تواند سفتی یک تیر دو سر گیردار را پیش بینی نماید و نتایج آزمایش تفاوت قابل توجهی با تئوری کلاسیک داشت [5]. تئوری های مرسوم مکانیک محیط های پیوسته ی کلاسیک نمی توانستند این وابستگی به سایز رفتار های مکانیکی را پیش بینی نمایند. خوشبختانه تئوری های غیرکلاسیک مرتبهی بالاتر مانند تئوری تنش کوپل تئوری گرادیان کرنش، تئوری اثر سطح و تئوری غیر موضعی توسط محققان و دانشمندان معرفی و مورد استفاده قرار گرفت تا اثرات اندازه را بتوان مورد بررسی و مطالعه قرار داد.
    در اوایل دههی 60 میلادی میندلین و تیرستن [6]، توپین [7] و کویتر [8] تئوری تنش کوپل را پایه گذاری کردند. در معادلات متشکلهی این تئوری دو پارامتر طولی مرتبه بالا علاوه بر دو ثابت لمهی کلاسیک داشت. ژو و لی در سال 2001 [9] از این تئوری برای تحلیل یک میکرو بار تحت بارگذاری پیچشی استفاده کردند. همچنین کانگ و زا در سال 2007 [10] فرکانسهای تشدید میکروتیر را بررسی کردند و گزارش وابستگی به اندازهی این فرکانسها را دادند.
    یانگ و همکارانش [11] در سال 2002 تئوری تنش کوپل را برای سهولت در استفاده، بهبود بخشیدند و تعداد پارامترهای طولی مرتبه بالای آن را به یکی کاهش دادند. کنگ و همکارانش [12] و ما و همکارانش [13] در سال 2008 از تئوریهای اولر برنولی و تیموشنکو به فرم غیرکلاسیک همراه با تئوری تنش کوپل برای بررسی میکروتیر استفاده کردند. اصغری و همکارانش [14] در سال 2010 با بهرهگیری از تئوری تیموشنکو همراه با کرنش غیرخطی
    وون-کارمن و تئوری تنش کوپل، ارتعاشات غیر خطی میکروتیرها را بررسی کردند. همچنین جمهزاده و همکارانش [15] در سال 2011 از تئوری تنش کوپل برای بررسی میکروورقها استفاده کردهاند.
    وانگ [16] و زا و وانگ در سال 2010 [17] و آهنگر و همکارانش [18] در سال 2011 از تئوری های اولر برنولی و تیموشنکو برای بررسی میکرولولهی حاوی جریان با استفاده از تئوری تنش کوپل بهره بردند و مشاهده کردند فرکانس خطی وابسته به اندازه است. یانگ و همکارانش [19] در سال 2014 ارتعاشات غیرخطی میکرولولهی حاوی جریان را با تئوری تنش کوپل بررسی کردند.
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه ارشد درمورد عوامل زیستی و اندازه گیری بسته هستند

    پایان نامه ارشد درمورد رفتار فیزیکی و سرعت پردازش

    کشف نانو لوله‌های کربنی

  • 1991
    تولید اولین نقاط کوانتومی با کیفیت بالا
    1993
    ساخت اولین نانوترانزیستور
    1997
    ساخت اولین موتور DNA
    2000
    ساخت یک مدل آزمایشگاهی سلول سوخت با استفاده از نانولولهها
    2001
    شلوارهای ضدلک به بازار آمد
    2002
    تولید نمونه‌های آزمایشگاهی نانوسلول‌های خورشیدی
    2003
    تحقیق و توسعه برای پیشرفت در عرصه نانوتکنولوژی ادامه دارد.
    2004
    اهمیت نانوتکنولوژی
    تجربه نشان داده است، ویژگی‌های یک ماده خالص، تا حد قابل قبولی ثابت است و این امر سبب میشود که ما بتوانیم مواد را از روی خواصشان شناسایی کنیم. اما یافته‌های دانشمندان نشان می‌دهد که یک ماده در اندازه نانومتر ویژگی‌های متفاوتی با ذرات بزرگتر خود خواهند داشت. این در حالی است که کوچک‌کردن ذرات، یک تغییر فیزیکی است و ما انتظار داریم که با این تغییر فیزیکی، ویژگی‌های اصلی ماده تغییر نکند.
    کاربردهای نانوتکنولوژی
    نانو تکنولوژی توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با خواص برتر در مقیاس یک تا یکصدم نانومتر (یکمیلیاردم متر) میباشد که در دهه گذشته این حوزه چند رشتهای توانسته است جایگاه ویژه ای را در بخش تحقیقات و صنعت در زمینههای مختلف علوم مهندسی و پزشکی به خود اختصاص دهد. اساس نانوفناوری کار در این سطوح برای ایجاد ساختارهای بزرگتر و سازماندهی مولکولی جدید است. این نانوساختارها که از کوچکترین بلوکهای ساختمانی شناخته شده، ساخته میشوند و کوچکترین اشیاء ساخت دست بشر بوده است و دارای خصوصیات و رفتار فیزیکی، شیمیایی و زیستی جدیدی هستند.
    هدف نانوتکنولوژی آگاهی و بهره گیری از این خصوصیات و استفاده موثر از آنهاست. هم اکنون کنترل خصوصیات اجسام نانو مقیاس، دارای نقش مهمی در شاخه های مختلف همچون: فیزیک، شیمی علم مواد، زیست شناسی، پزشکی، مهندسی هستهای و شبیه سازی کامپیوتری است. ثابت شده است نانولولههای کربنی ده برابر مقاومتر و مستحکمتر از فولاد بوده در حالیکه وزن آن یک ششم فولاد میباشد همچنین با نانو ذرات میتوان سلولهای سرطانی را مورد هدف قرار داد و آنها را از بین برد. سیستمهای با مقیاس نانو این توانایی را دارند که مسافرتهای مافوق صوت را کم هزینه تر و بازده کامپیوترها را میلیونها برابر افزایش دهند. لذا محققین برای تولید محصولات مبتنی بر مقیاس نانومتری بهدنبال روشهای سیتماتیک میروند. اساس همه مواد و سیستمهای طبیعی برپایه مقیاس نانومتری است. کنترل و تغییرات مواد در سطوح مولکولی به این معنی است که میتوان با تعیین خصوصیات جدید برای مواد در این مقیاس، تولید تمام اشیاء ساخت بشر را از خودروها، تایرها، مدارات کامپیوتری گرفته تا داروها و جایگزینی بافتها را تحت تاثیر قرارداد و باعث اختراع و ایجاد اشیاء جدید شد. نانو فناوری در قرن بیست و یکم شاخهای استراتژیک از علوم و مهندسی خواهد بود که فناوریهای مورد استفاده کنونی در ساخت وتولید بسیاری از محصولات را در شاخههای مختلف از نو پیریزی خواهد کرد و در تمام زوایا و بخشهای مختلف اقتصادی، فرهنگی، اجتماعی، سیاسی، نظامی و… نفوذ میکند و زندگی انسان را به طور گسترده تحت الشعاع قرار خواهد داد. چراکه علم به مقیاس نانو، افق فردا را ترسیم خواهد کرد. با عنایت به موارد فوق میتوان به کاربردهای نانو بر اساس تقسمبندی زیر اشاره کرد:
    صنایع هوانوردی و اتوماسیون:
    مواد تقویت شده با نانو ذرات برای بدنههای سبکتر، تایرهای تقویت شده با نانوذرهها با فرسایش کمتر و قابلیت بازیافت، نقاشیهای خارجی که نیاز به شستشو ندارند، پلاستیکهای غیرقابل اشتعال و ارزان قیمت و همچنین سیستمهای الکترونیکی برای کنترل.
    الکترونیک وارتباطات :
    سیستم های ضبط چند رسانهای با استفاده از نانو لایهها، صفحههای نمایش مسطح، فناوری سیستمهای بیسیم، افزایش هزاران برابری در ظرفیت و سرعت پردازش دادهها با قیمت پائین تر و بازدهی بیشتر.
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه ارشد درمورد رفتار فیزیکی و سرعت پردازش بسته هستند

    پایان نامه ارشد درمورد فناوری اطلاعات و یونان باستان

    شکل4-3. تأثیر اندیس قانون توانی بر سرعت بحرانی میکرولولهی هدفمند حاوی جریان در قطرهای مختلف میکرولوله 69

  • شکل4-4. فرکانس طبیعی میکرولولهی هدفمند تابعی از سرعت جریان بر اساس تئوریهای مختلف با ، و با قطرهای خارجی الف: ب: 70
    شکل4-5. دامنهی پس از کمانش میکرولوله بر حسب سرعت جریان سیال برای مقادیر مختلف اندیس قانون توانی و با قطرهای خارجی الف: ب: و ج: 72
    فهرست جدول‌ها
    جدول1-1. تاریخ رویدادهای مهم نانوفناوری 3
    جدول3-1. مقایسهی دو روش تحلیل هموتوپی و ماکزیمم – مینیمم برای حل معادلات غیرخطی میکرولولههای حاوی جریان 43
    مقدمهای بر نانوتکنولوژی و
    مروری بر پژوهشهای گذشته
    مقدمه
    علم و فناوری نانو ( نانوعلم و نانوتکنولوژی) توانایی بهدست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری (ملکولی) و بهره برداری از خواص و پدیدههای این بعد در مواد، ابزارها و سیستمهای نوین است. در واقع نانوتکنولوژی فناوری تغییر در خواص ملکولهای تشکیل دهندهی مواد است و به همین دلیل تغییر در مقیاس نانو بهترین تعریف برای این تکنولوژی است. از این تعریف آن چنان بر میآید که نانو تکنولوژی یک رشته نیست بلکه رویکردی جدید برای تمام رشتهها است. هدف اصلی اکثر تحقیقات در این زمینه شکل دهی ترکیبات جدید با ایجاد تغییر در مواد موجود و همچنین تحلیل رفتار آنهاست.
    تاریخچهی نانوتکنولوژی
    در طول تاریخ و از زمان یونان باستان، مردم و به‌خصوص دانشمندان بر این باور بودند که مواد را می‌توان به اجزاء کوچک تقسیم نمود تا به ذراتی که خرد شدنی نیستند رسید و این ذرات بنیان مواد را تشکیل می‌دهند. ، شاید بتوان دموکریتوس فیلسوف یونانی را پدر علوم نانو دانست چرا که در حدود 400 سال قبل از میلاد مسیح او اولین کسی بود که واژهی اتم را که به معنی تقسیم‌نشدنی در زبان یونانی است، برای توصیف ذرات سازنده مواد به کار برد. نقطه شروع و توسعه اولیه فناوری نانو به طور دقیق مشخص نیست. اولین جرقه فناوری نانو (البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در این سال ریچارد فاینمن طی یک سخنرانی با عنوان «فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد» ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه داد که در آینده‌ای نزدیک می‌توانیم مولکول‌ها و اتم‌ها را به صورت مسقیم دستکاری کنیم. واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال 1974 بر زبانها جاری شد. او این واژه را برای توصیف ساخت موادی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می‌باشد، به کار برد. مینسکی توانست به تفکرات فیمن قوت ببخشد. ماروین مینسکی پدر هوش مصنوعی و شاگردش کی اریک درکسلر، گروهی از دانشجویان کامپیوتر را به صورت انجمنی دور هم جمع کردند. او افکار جوانترها را با ایدههایی که آنها را نانو تکنولوژی نامگذاری کرده بود، مشغول میساخت. در سال 1986 این واژه توسط درکسلر در کتابی تحت عنوان: « موتور آفرینش: آغاز دوران نانوتکنولوژی » بازآفرینی و تعریف مجدد شد. درکسلر دکتری نانو تکنولوژی را در سال 1991 ازدانشگاه MIT دریافت نمود. شکوفایی بسیاری از فناوریهای مهم از جمله فناوری اطلاعات و بیوتکنولوژی به عنوان دو دستاورد بسیار عظیم قرن بیستم، بدون بهرهگیری از نانو تکنولوژی دچار اختلال خواهند شد. تاریخ رویدادهای مهم نانوتکنولوژی در زیر اختصار آمده است.
    تاریخ رویدادهای مهم نانوفناوری
    رویداد مهم
    تاریخ
    تشریح رفتار محلول‌های کلوئیدی توسط آلبرت انیشتین
    1905
    ایجاد لایه‌های اتمی به ضخامت یک مولکول توسط لنگمویر
    1932
    اختراع دستگاهی در شرکت IBM که به کمک آن می‌توان اتم‌ها را تک تک جا‌به‌جا کرد.
    1981
    کشف ساختار جدیدی از کربن C60.
    1985
    نمایش توانایی کنترل نحوه قرارگیری اتم‌ها توسط شرکت IBM.
    1990
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه ارشد درمورد فناوری اطلاعات و یونان باستان بسته هستند

    پایان نامه ارشد درمورد روش تحلیل و تکنولوژی

    با سپاس از سه وجود مقدس:

  • آنان که ناتوان شدند تا ما به توانایی برسیم…
    موهایشان سپید شد تا ما رو سپید شویم…
    و عاشقانه سوختند تا گرمابخش وجود ما و روشنگر راهمان باشند…
    پدرانمان
    مادرانمان
    استادانمان
    چکیده
    در این تحقیق یک حل تحلیلی برای نمایش وابستگی به اندازه و تأثیر اختلاف دما بر ارتعاشات آزاد غیرخطی و رفتار پس از کمانش میکرولولههای حاوی جریان ارائه شده است. بر اساس مدل اولر برنولی، تئوری گرادیان کرنش، تئوری تنش کوپل و هندسهی غیرخطی وون-کارمن، معادلات ریاضی بر حسب سه پارامتر طولی بسط داده شد. همچنین، از اصل همیلتون برای بهدست آمدن معادلهی حاکم و شرایط مرزی مربوط به آن استفاده شده است. با استفاده از روش گالرکین معادلهی حاکم به فرم معادلهی دافین نوشته میشود. پس از آن، از یک روش حل قدرتمند به نام روش تحلیل هموتوپی کمک گرفته شده است تا روابطی تحلیلی برای فرکانس طبیعی غیرخطی در سرعتهای مختلف جریان بهدست آید. به منظور بررسی رفتار پس از کمانش میکرولولههای حاوی جریان، از روش گالرکین برای حل معادلهی حاکم استاتیک استفاده شده است. برای تکمیل پژوهش، ارتعاشات غیرخطی و رفتار پس از کمانش میکرولولههای هدفمند حاوی جریان نیز مورد بحث قرار گرفته است. در این نوع میکرولولهها، خواص ماده در راستای ضخامت بهطور پیوسته، طبق قانون توزیع توانی تغییر میکند. برای یک مقایسهی جامع و فراگیر بین تئوریهای مختلف، تحلیل خطی و غیرخطی با استفاده از تئوریهای گرادیان کرنش، تنش کوپل و مکانیک کلاسیک، انجام شده است. نتایج نشان میدهد که پارامترهای طولی غیرکلاسیک، اختلاف دما و اندیس قانون توانی تأثیر قابل توجهی بر ارتعاشات غیرخطی، سرعت بحرانی و دامنهی کمانش میکرولولههای حاوی جریان دارد.
    واژه‌های کلیدی: میکرولولهی حاوی جریان، گرادیان کرنش، تنش کوپل، ارتعاشات غیرخطی، رفتار پس از کمانش، مواد هدفمند، اثرات اندازه
    فهرست مطالب
    چکیده ‌ز
    فصل1 1
    مقدمهای بر نانوتکنولوژی و مروری بر پژوهشهای گذشته 1
    1-1. مقدمه 2
    1-2. تاریخچهی نانوتکنولوژی 2
    1-1. اهمیت نانوتکنولوژی 3
    1-2. کاربردهای نانوتکنولوژی 4
    1-2-1. صنایع هوانوردی و اتوماسیون: 5
    1-2-2. الکترونیک وارتباطات : 5
    1-2-3. مواد شیمیایی و مواد: 5
    1-2-4. درمان، بهداشت و علوم زیستی: 5
    1-2-5. ساخت وتولید : 5
    1-2-6. فناوریهای انرژی: 6
    1-2-7. کاوش درفضا : 6

    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه ارشد درمورد روش تحلیل و تکنولوژی بسته هستند

    پایان نامه درمورد دانه بندی و تا پایان

  • شکل 4-6: مقایسه ارتفاع آب در پیزومترهادر فواصل مختلف ازچاه اززمان شروع پمپاژدرخاک 3 (متوسط )
    با توجه به دانه بندی خاک ، به خوبی مشاهده میشود که با درشت تر شدن دانه ها گسترش مخروط افت بیشتر است ودر خاک ریزدانه شیب این مخروط تندتر است.
    نمودارها گسترش مخروط افت با گذشت زمان در لایه آبدار را نشان میدهد.
    برای یافتن زمانی که ارتفاع پیزومتریک به تعادل نسبی میرسد وانتخاب پیزومتر مناسب برای مقایسه سه نوع خاک، نمودار ارتفاع نسبی پیزومترها ( ارتفاع هر پیزومتر تقسیم بر ارتفاع اولیه قبل از پمپاژ ) برحسب زمان از شروع پمپاژ ترسیم شده است. شکل (4-7 تا4-9 )
    شکل 4-7: نمودار ارتفاع نسبی پیزومترها بر حسب زمان از شروع پمپاژخاک نوع 1
    شکل 4-8: نمودار ارتفاع نسبی پیزومترها بر حسب زمان از شروع پمپاژخاک نوع 2
    شکل 4-10: نمودار ارتفاع نسبی پیزومترها بر حسب زمان از شروع پمپاژخاک نوع3
    تغییرات ارتفاع در خاک 1 (درشت دانه ) مرتبا در طول زمان ادامه پیدا میکند. تا در نهایت در 4 ساعت پایانی از شدت این تغییرات کاسته میشود تا به حالت پایداری میرسد .
    در خاک 2 (ریزدانه ) به گونهای متفاوت از خاک 1، پس از گذشت تقریبا 3 دقیقه از شروع پمپاژ تغییر سطح پیزومترها نسبت به زمان قبل از آن کاهش یافته وارتفاع در هر پیزومتر به مقدار تقریبا ثابتی میرسد.
    در خاک 3 (متوسط ) تغییر ارتفاع در پیزومترها به سرعت مشاهده میشود، ولی پس از 12دقیقه از شروع پمپاژ، ارتفاع آب در پیزومترها به مقدار ثابتی میرسد که تا پایان پمپاژ تغییری نمیکند.
    برای مقایسه دقیق 3 خاک مختلف در زمان رسیدن به تعادل، پیزومتر 7 که میان پیزومترهای 2و14 قرار دارد انتخاب شد ونمودار ارتفاع – زمان برای این پیزومتر از زمان شروع پمپاژ تا پایان آن برای 3نوع خاک ترسیم شد. (شکل 4-10 )
    شکل 4-10: نمودار مقایسه ارتفاع نسبی پیزومتر شماره 7 بر حسب زمان از شروع پمپاژبرای سه نوع خاک
    هرچه ذرات خاک درشت تر می شود زمان رسیدن به تعادل افزایش مییابد.
    هرچه ذرات خاک درشت تر میشوند سطح پیزومترها نسبت به ارتفاع اولیه خود افت کمتری در زمان تعادل نشان میدهند.
    شکل (4-11 ) نمودار زمان رسیدن به تعادل نسبت به اندازه متوسط ذرات میباشد.
    شکل 4-11: نمودارمقایسه زمان رسیدن به تعادل نسبی برحسب متوسط اندازه ذرات خاک
    با توجه به نمودار بهترین رابطه ای که بین اندازه ذرات خاک وزمان تعادل برقرار است به صورت زیر بدست آمد.
    (4-1) Tst=10.72 (D50)3.102
    4-3- بررسی مخروط افت در خاک های با دانه بندی مختلف
    شکل (4-12 تا 4-14 ) مخروط افت درسه نوع خاک مورد آزمایش را در برابر فاصله آنها از چاه پمپاژ نشان میدهد. وبرای بررسی بهتر دوزمان آغاز پمپاژ وپایان آن باهم مقایسه شده است.
    شکل 4-12: نمودار داده های پیزومتریک بر حسب فاصله از چاه در خاک نوع1( درشت دانه)
    شکل 4-13: نمودار داده های پیزومتریک بر حسب فاصله از چاه در خاک نوع 2 (ریزدانه)
    شکل 4-14: نمودار داده های پیزومتریک بر حسب فاصله از چاه در خاک نوع 3 (متوسط)
    تفاوت بین مخروط افت ها در اثر اختلاف در نوع دانهبندی است.
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه درمورد دانه بندی و تا پایان بسته هستند

    پایان نامه درمورد سطح ایستابی و برداشت داده

    3-4- روش انجام آزمایش
    این پژوهش با استفاده از دستگاه هیدرولوژی و آزمایشها روی سه نوع خاک مختلف انجام شده است. لذا هربار دستگاه با یک نوع خاک پرشده و آزمایش موردنظر صورت گرفته است.
    در بسیاری از حالات طبیعی جریان دائمی هرگز برقرار نمی‏شود ولی مطالعه آن برای درک حالتهای واقعی موقت سودمند است. به طور مثال در چاههای آب حالتهای جریان موقت به وسیله تکنیکهای متفاوت بررسی میشود، ولی حالت های مطالعه دارای ویژگی های شبیه به جریان دائمی است. چندین اصل سودمند از راه حلهای مربوط به مطالعه جریان دائمی بدست آمدهاست. علاوه بر آن بعضی از روشهای حل مربوط به جریان دائمی است. سرانجام در مهندسی شرایط وسیعی که وقوع آنها در عمل مورد انتظار نیستند برای معیارهای ایمنی در نظر گرفته می شوند و این با استفاده از راه حل جریان دائمی در تطابق است(کاشف، 1388)

  • با توجه به این مطالب و اینکه هدف، انجام آزمایشها در حالت پایدار میباشد برای تعیین زمان لازم جهت برقراری حالت پایدار، ابتدا برای هرکدام از خاک ها سطح ایستابی افقی در دستگاه ایجاد شد، سپس با بازکردن شیر تخلیه چاه در زمان های مختلف مقدار افت در پیزومترها تا زمانی که این افت ثابت شود اندازه گیری شد. برای هر خاک یک زمان دستگاه به حالت پایداری رسیده است که این زمانها با توجه به زمان های لازم مطرح شده در منابع مختلف برای انجام آزمون پمپاژ، در نظر گرفته شده است. نتایج در جدول4-1 در فصل 4 آورده شده است( صفوی، 1390 و محمودیان شوشتری، 1389).
    3-4-1- آزمایش های مربوط به پمپاژ
    در آزمایش سری اول برای اندازه گیری میزان نفوذپذیری خاکهای موجود، هر خاک در دستگاه قرار گرفته و به اشباع رسانده می شود. دستگاه در حالت کاملا افقی قرار گرفته و میزان دبی ورودی و خروجی از دستگاه کاملا ثابت شده تا سفره آزاد ساخته شود. برای هر خاک در دستگاه به مدت 24 ساعت عمل پمپاژ از چاه به طور مداوم انجام شد تا جایی که میزان افت در پیزومترها ثابت شود. با برداشت داده های افت در زمان های مختلف، زمان رسیدن به تعادل برای سه نوع خاک مختلف با نفوذپذیری های مختلف مقایسه شدند و با توجه به معادلات دوپوئی- فرشهیمر مربوط به حالت جریان ماندگار، میزان افت در زمان پایداری جهت سایر محاسبات به کار برده شد. برای برداشت مخروط افت در اطراف چاه، داده های مربوط به پیزومترهای 15 تا 20 استفاده شد زیرا چاه دوم که تخلیه از آن صورت گرفته به دلیل نزدیکی به انتهای دستگاه و وجود مانع چون از سرتاسر مرز جریان عبور نمی کند، بنابراین هیچ گونه آبی از سازند غیرقابل نفوذ در آبدهی چاه مشارکت ندارد. فروکش یا افت سطح آب زیرزمینی در نزدیکی مرز مانع به هنگام پمپاژ آب، بزرگتر از افت در حالت نبود مرز و محدود نبودن آبخوان است. در این حالت مشابه وقتی که چاه نزدیک رودخانه قرار دارد از یک سامانه فرضی نامحدود استفاده می شود(محمودیان شوشتری، 1389) ولی در این آزمایش از پیزومترهای 2 تا 14 که مخروط افت را بخوبی نشان می دهند استفاده شد. به نظر می رسد تعبیه یک چاه تخلیه در وسط دستگاه هیدرولوژی و همچنین تعدادی پیزومتر در عرض دستگاه می توانست نتایج دستگاه را دقیق تر و در ابعاد مختلف گسترش دهد.
    3-4-2- آزمایش مربوط به ردیاب
    در این آزمایش ها نیز طبق روال قبل هرسه نوع خاک را در دستگاه قرار داده و از نمک طعام به عنوان ردیاب و دستگاه EC متر برای اندازه گیری میزان شوری در خروجی دستگاه استفاده شد. دبی در حالت ماکزیمم قرار داده شد تا سطح آب در دو طرف دستگاه برابر شود (با استفاده از پیزومترها). زمان رسیدن ردیاب به خروجی برای 3 خاک برداشت شد.
    3-4-3- آزمایش بار ثابت
    برای انجام این آزمایش نمونه موردنظر را در یک استوانه قرار داده و جریان آبی را از آن عبور می دهند. آب از زیر وارد استوانه شده و پس از عبور از نمونه در بالای آن جمع شده و مازاد آن به داخل یک ظرف می ریزد. با این کار ارتفاع سطح آب ورودی و خروجی ثابت نگداشته می شود. پس از برقراری جریان مقدار حجم (V) آب خروجی را در فاصله زمانی t اندازه گیری کنند(صداقت، 1387). طبق مطلب بالا شرایط در آزمایشگاه برقرار شد و برای هر نمونه خاک به طور جداگانه آزمایش انجام شد. زمان های 46 و 32 و 28 ثانیه برای خاک های مختلف بدست آمد تا بتوان ضریب نفوذپذیری بدست آمده از این آزمایش را با نتایج بدست آمده از دستگاه هیدرولوژی مقایسه کرد.
    فصل چهارم

    بررسی وتحلیل نتایج

    4-1-آزمایش های تعیین ضریب نفوذپذیری(هدایت هیدرولیکی)
    با توجه به مطالب بخش 3-4 برای محاسبات مربوط به جریان ماندگار در آبخوان باید در مدل به حالت پایداری برسیم. برای این هدف با شروع پمپاژ از چاه اندازهگیری افت در زمانهای مختلف انجام شد تا جایی که ارتفاع آب در پیزومترها ثابت شد. جدول (4-1 ) مربوط به زمان بندی استفاده شده در آزمایش های پمپاژ میباشد.
    جدول4-1: جدول زمان بندی برداشت داده های آزمون پمپاژ در آزمایشگاه
    زمان از شروع پمپاژ
    فاصله زمانی
    0-1 ساعت
    10دقیقه
    1-3ساعت
    30 دقیقه
    3-24ساعت

    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه درمورد سطح ایستابی و برداشت داده بسته هستند

    پایان نامه درمورد هیدرولیک و سیستم ها

    هیزن: برای ماسه نسبتا یکنواخت (ضریب یکنواختی کوچک) ، شل و تمیز
    (3-10)

  • کوزنی – کارمان : مناسب برایی خاکهای غیر رسی با اندازه موثر کمتر از 3 میلیمتر
    (3-11)
    بریر : مناسب برای خاکهای ماسه ای
    (3-12)
    در روابط فوق شتاب ثقل، لزجت سینماتیکی آب، پوکی (تخلخل)، اندازه موثر، e نسبت تخلخل، ضریب یکنواختی میباشد.
    3-3- مطالعات هیدرولیکی
    3-3-1- بررسی برقراری شرایط دارسی
    رابطه دارسی تنها در شرایطی که جریان آب از نوع ورقه ای یا آرام است اعتبار دارد. در این نوع جریان سرعتها نسبتا کماند و مولکولهای آب در مسیرهای هموار کم و بیش موازی با مرزهای جامد فضاهای خالی حرکت میکنند. در جریان ورقهای، افت بارها به خطی با سرعت تغییر میکنند. وقتی سرعت افزوده میشود، زمانی فرا میرسد که مولکولهای آب نامنظم حرکت میکنند و گردابها یا آشفتگیهایی بوجود میآورند. در این جریان که جریان متلاطم خوانده می شود، افت بارها به طور نمایی با سرعت سیال تغییر میکند(صداقت، 1387).
    اکنون سوالی که باقی میماند تعیین دامنه تغییرات جریان ورقه ای و وسعتی است که سیستم های واقعی جریان در خاک را در بر میگیرد، این معیار با عدد رینولدز (یک عدد محض که نیروی اینرسی را به نیروی لزجت مربوط می کند) به صورت زیر بیان میشود.
    (3-13)
    که در آن سرعت خروجی آب بر حسب سانتی متر بر ثانیه، D متوسط قطر ذرات خاک بر حسب سانتیمتر، چگالی سیال بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب و ضریب گرانروی بر حسب گرانروی بر حسب گرم بر سانتی متر ثانیه میباشد(هار، 1962).
    بسیاری از پژوهشگران مقدار بحرانی عدد رینولدز را که در آن جریان داخل خاک از ورقه ای به متلاطم تبدیل میشود، بین 1 تا 12 تعیین کردهاند. با این حال، در همه ی موارد کافی است که اعتبار قانون دارسی را وقتی که عدد رینولدز برابر با کوچکتر از واحد گرفته میشود بپذیریم(هار، 1962).
    (3-14)
    جهت تعیین عدد رینولدز در تحقیق حاضر جریان آب تحت گرادیان هیدرولیکی مشخص برای سه نوع خاک ایجاد شد و بعد از رسیدن به حالت پایدار، با تعیین دبی و سطح مقطع پایین دست جریان، سرعت جریان به دست آمد و با تعیین به عنوان قطر متوسط ذرات از روی منحنی دانهبندی و در نظر گرفتن مقادیر 1 و 01/0 به ترتیب برای و عدد رینولدز محاسبه و برقراری شرایط دارسی بررسی شد که نتایج آن در جدول 3-3 آمده است.
    جدول3-3: وضعیت برقراری جریان دارسی
    نوع خاک
    قطر متوسط ذرات
    D50 (cm)
    سرعت جریان
    V(cm/s)
    عدد رینولدز
    Re
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه درمورد هیدرولیک و سیستم ها بسته هستند

    پایان نامه درمورد آبهای زیرزمینی و درجه حرارت

    3-2-4- ضریب نفوذپذیری
    ضریب نفوذپذیری بیانگر قابلیت تراوش آب در خاک میباشد که به عوامل مختلفی شامل مشخصات خاک و خواص سیال(آب) بستگی دارد. مشخصات خاک شامل اندازه و توزیع اندازه حفرات، دانهبندی، نسبت تخلخل، زبری سطح دانهها، درجه اشباع و … و خواص سیال شامل ویسکوزیته سیال، وزن مخصوص سیال و درجه حرارت سیال میباشد.

  • یکی از ویژگیهای مهم رسوبات و سنگها از نظر حرکت آبهای زیرزمینی و تشکیل آبخوان هدایت هیدرولیکی آنهاست. مقدار K در رسوبات و سنگها به اندازه و تعداد فضاهای خالی و نحوه ارتباط آنها باهم بستگی دارد. هدایتهیدرولیکی یک ماسهسنگ به علت سیمانشدگی خیلی کمتر از ماسههای سخت نشدهای است که اندازه دانههای آن مشابه ماسهسنگ باشد. مقدار K در سنگهای متراکم و سخت نشده بستگی به تخلخل ثانویه سنگ دارد. مقدار K در خاکها به میزان یکنواختی دانهها بستگی دارد(صداقت، 1387).
    خاکهایی با دانهبندی یکنواخت از نفوذپذیری بیشتری برخوردارند. در خاکهایی که دانه بندی غیریکنواخت باشد دانههای ریزتر تشکیل دهنده خمیره پرکنندهای داده و فضاهای خالی بین ذرات درشت تر را پر میکنند و باعث پایین آمدن میزان هدایت هیدرولیکی خاک میشوند. در مطالعات آبهای زیرزمینی مسائل زیادی وجوددارد که حل آنها مستلزم داشتن اطلاعات کافی راجع به نفوذپذیری میباشد.
    ضریب نفوذپذیری به روشهای مختلفی از قبیل روشهای صحرایی، روشهای آزمایشگاهی، نمودار روابط تجربی بدست میآید. در این پژوهش این ضریب با استفاده از سه روش آزمایشگاهی محاسبه و نتایج آن با روابط تجربی مقایسه شدهاست.
    3-2-4-1- روش های آزمایشگاهی
    الف) آزمون پمپاژ:
    جهت تعیین هدایتهیدرولیکی از طریق آزمون پمپاژ از چاه، خاکها را داخل مخزن دستگاه ریخته و به وسیله پمپ آب به داخل مخزن خاک پمپاژ شد. در هر مرحله یک نوع خاک در مخزن قرار گرفته و با استفاده از دستگاه یک جریان زیرسطحی ثابت در خاک برقرار شد تا خاک در وضعیت اشباع و تعادل قرار بگیرد، سپس در یک زمان مشخص چاه پمپاژ که در حقیقت به صورت ثقلی آب را از دستگاه خارج میکند باز میگردد. در ابتدا پیزومترها تغییرات سریعی از خود نشان میدهند و با گذشت زمان از شدت تغییر سطح آب در پیزومترها کاسته میشود. از آنجا که مدل آزمایشگاهی نسبت به مدل صحرایی سریعتر به زمان تعادل نسبی نزدیک میشود، 24 ساعت پمپاژ برای هر نوع خاک انجام گرفت و دادههای پیزومتری در زمانهای متناسب با تغییر سطح آب در پیزومترها ثبت گردید. در ثبت دادهها سعی شد از زمانهای پیشنهادی در منابع مختلف استفاده شود(محمودیان شوشتری1389)، اما چون این زمانها برای آزمایشهای صحرایی تعیین شدهاند بازههای زمانی متفاوتی از مدل آزمایشگاهی دارند، بنابراین در برخی زمانها که تغییرات محسوس و قابل ثبت در سطح آب اتفاق نمیافتاد، ثبت دادهها به زمان بعدی موکول میشد. با به کارگیری فرمول ارائه شده توسط دوپوئی برای جریان شعاعی درلایههای آزاد در شرایط جریان پایدار، ضریب هدایت هیدرولیکی بدست آمد.
    (3-5)
    که درآن H = ارتفاع لایه آبخوان (متر)، h = ارتفاع آب در پیزومتریا چاه مشاهده ای(متر)، Q= دبی پمپاژ از چاه (مترمکعب در ثانیه)، K= ضریب هدایت هیدرولیکی(متردرروز)، R0 = شعاع تاثیر چاه (متر)، r= فاصله پیزومتر ازچاه اصلی(متر) میباشد. ومقدار ضریب هدایت هیدرولیکی شیب نمودار Ln(r) برحسب h2 خواهد بود.
    ب) آزمایش ردیاب:
    برای انجام آزمایش ردیاب نیز هربار یکی از خاکها داخل مخزن دستگاه ریخته شد، دستگاه در بیشترین شیب قرار گرفت تا زمان کمتری برای رسیدن ردیاب به خروجی صرف شود. دبی درحالت حداکثر قرار داده تا سطح آب در دوطرف دستگاه ( ازروی پیزومترها) برابرشود. از نمک (NaCl) به عنوان ردیاب استفاده و در قسمت ورودی دستگاه اضافه شد تا همراه آبی که به مخزن خاک پمپاژ میشود وارد آبخوان شود. سپس با دستگاه EC سنج در هر یک از پیزومترها میزان نمک بررسی شد تا زمانی که نمک به پیزومتر مورد نظر برسد زمان آن ثبت شد. چون ردیاب همراه با آب از میان خلل وفرج لایه آبدار میگذرد، سرعت حرکت آن همان سرعت حقیقی آب در لایه آبدار خواهدبود بنابراین با توجه به معادلات دارسی میتوان ضریب هدایت هیدرولیکی از معادلهای که در زیر آمده است، بدست آورد.
    (3-6)
    که در آن Va= سرعت حقیقی یا تراوش، k= هدایت هیدرولیکی، ne = تخلخل موثر، = اختلاف بارهیدرولیکی در دو چاهک ( پیزومتر) وL= فاصله پیزومترها میباشد. البته Va را می توان از رابطه زیر نیز بدست آورد (محمودیان شوشتری،1389).
    (3-7)
    که در آن t زمان پیمودن مسافتL توسط ماده ردیاب است. که از تساوی این دو رابطه ضریب هدایت هیدرولیکی از رابطه زیر بدست میآید :
    (3-8)
    ج) آزمایش بار ثابت:
    با استفاده از روش بار ثابت هدایت هیدرولیکی خاکهای مذکور بدستآمد. برای این منظور نمونهها دراستوانهای به طول 13 سانتیمتر وقطر 10سانتیمتر قرار داده شدهاند. آنگاه آب از یک طرف استوانه وارد واز طرف دیگر آن خارج میشد. آب از کف درجهت بالا وارد نمونه میشود وپس از عبور ازآن، از لبه خروجی دربالا ریزش کرده، ودریک ظرف مدرج جمع آوری میگردد. با استفاده ازقانون دارسی میتوان هدایت هیدرولیکی k را به صورت زیر تعیین نمود.
    (3-9)
    که در آن :
    L= طول استوانه نمونه، = حجم آب وارد شده در زمان t، = اختلاف بین بارهادرمقاطع ورودی وخروجی نمونه، و = اندازه سطح مقطع نمونه. قبل از انجام آزمایش نمونه ها کاملا از آب اشباع شدند تا اطمینان حاصل شود که هوا در منافذ نمونه وجود ندارد (محمودیان شوشتری،1389).
    3-2-4-2- روابط تجربی
    روابط تجربی مختلفی برای تعیین نفوذپذیری ارائه شده است که اکثر این روابط برای محدودهی خاصی از دانهبندی قابل استفاده است. این روابط که از خصوصیات دانهبندی و فیزیکی خاکها مثل اندازهی موثر، ضریب یکنواختی، تخلخل و … استفاده میکنند در اکثر این موارد دقت بالایی ندارند و ضریب نفوذپذیری را با تقریب مشخص میکنند و بیشتر برای مقایسه نفوذپذیری خاکها مناسبند تا اینکه نفوذپذیری را به طور دقیق مشخص کنند. در این تحقیق از سه رابطه تجربی که مناسب برای خاکهای ماسهای میباشند برای مقایسه نفوذپذیری خاکها استفاده شده است که نتایج آن در جدول 3-4 آمده است. این سه رابطه عبارتند از:
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه درمورد آبهای زیرزمینی و درجه حرارت بسته هستند