charmsara

اگر در کل دنیا می توانستید فقط یک وسیله نقلیه داشته باشید ، چه چیزی را انتخاب می کردید؟ بسیاری از ما یک ماشین اسپرت شگفت انگیز یا حتی یک اتومبیل مسابقه را انتخاب می کردیم. برخی به دنبال یک چهار چرخ یا وانت می رویم. با توجه به این انتخاب ها مطلقاً به فکر تراکتور می افتیم . تراکتور دارای یک موتور دیزل قدرتمند و لاستیک های بسیار بزرگ  است، با این وسیله می توانید به به هر جایی بروید و هر کاری انجام دهید! تراکتورها واقعاً وسایل نقلیه شگفت انگیزی هستند ، اما آیا تا به حال فکر خرید تراکتور بوده اید . بیایید نگاه دقیق تری روی آن داشته باشیم.

اگر تا به حال در یک حرکت تند و تیز در پشت یکی گیر کرده اید ، احتمالاً فکر می کنید یک تراکتور مزاحم است اما کاملا دچار اشتباه هستید. کلمه "تراکتور" با کلماتی مانند "کشش" و "کششی" از کلمه لاتین "tractus" به معنی ترسیم (کشیدن) به دست می آید. تراکتور در اصل دستگاهی است که برای کشیدن اوضاع خراب طراحی شده است ، معمولاً بسیار کند و مطمئن است.

تراکتورها موتورهای دیزلی بزرگ و قدرتمندی دارند و از نظر تئوری این بدان معنی است که آنها باید دقیقاً مانند اتومبیل های اسپرت بتوانند به طور باورنکردنی حرکت کنند. اما در یک تراکتور قدرت موتور طوری طراحی شده است که به روشی کاملاً متفاوت عمل می کند و برای کشیدن بارهای بزرگ و سنگین مورد استفاده قرار می گیرد. آنچه این امر را ممکن می سازد جعبه دنده تراکتور است که چرخش های پر سرعت موتور دیزل قدرتمند را به چرخه های بسیار کم سرعت چرخ ها تبدیل می کند ، و با افزایش نیرویی که تراکتور می تواند برای کشیدن همزمان کارها استفاده کند. اگر چیزی در مورد چرخ دنده ها بدانید ، می فهمید که قدرت کشش باورنکردنی یک تراکتور باید با هزینه سرعت پیش بیاید: اگر یک تراکتور را ببینید که به سرعت می رود، احتمال آن وجود دارد که فشار زیادی به آن وارد نمی شود. به همین ترتیب ، اگر در پشت یک تراکتور گیر بیفتید ، می دانید موتور احتمالاً به همان اندازه که می تواند بار خود را بکشد کار می کند.

چرا تراکتور اختراع شد

تراکتورها در ابتدا برای جایگزین کردن حیوانات مانند گاوها و اسبها طراحی شده بودند که مردم از زمان های قدیم برای کشیدن گاوآهن از آنها استفاده می کردند. یکی از پیشگامان تراکتورهای مدرن ، هنری فورد ، صنعتگر آمریکایی ، حداقل بخشی از الهام خود را از یک عزم ساده دریافت که برای انجام کارهای مزرعه سنگین چیزی بهتر از اسب و گاو بدست آورد.

 

قبل از رسیدن تراکتورها ، اسبها و گاوها زندگی را برای کشاورزان بسیار آسان تر می کردند ، اما همه آنها واقعاً می توانستند کار را انجام دهند. از آنجا که تراکتورهای اولیه صرفاً جایگزینی برای اسبها و گاوها  بودند ، کشیدن کارها تقریباً همان کاری بود که می توانستند انجام دهند. سوخت تراکتورهای اولیه بوسیله  ذغال سنگ تامین می شد که به موتورهای کشش بخار معروف بودند. آنها مانند لوکوموتیوهای بخار کوچک ، با چرخ های فی بزرگ ، محکم که قادر به پایین آمدن از جاده ها بودند کار می کردند. به نظر می رسید و برای اولین بار در اواخر قرن 19 تراکتور ساخت شد. جالب توجه است  برای هنری فورد این حیوانات که در مزارع کار می کردند و همچنین ذغال سنگ الهانم بخش ساخت این وسیله قدرمتمند بوده است . همانطور که بعدها در زندگی نامه خود نوشت:

 

"من کاملاً مطمئن بودم که اسب ها و گاو ها با توجه به همه زحمتی که در مزرعه انجام می دهند و هزینه های تغذیه نمی توانند سود کافی داشته باشند. همین دلیل مرا به فکر ساخت موتور انداخت تا بتواند کارهایی که این حیوانات می کنند را به بهترین شکل انجام دهد. "

فروش تراکتورهایی که توسط فورد ساخته شده بود با استقبال خوبی روبه رو شد.

در سال های اخیر این وسیله علاوه بر استفاده های فراوانی که دارد قیمت بالایی بالایی دریافت کرده است و همین دلیل باعث شده تا قیمت تراکتور دست دوم برای بسیاری از افراد اهمیت پیدا کنند و به جای خرید نو این وسیله به سراغ ماشین های دست دوم بروند.

در این مقاله آموزشی می خواهیم در خصوص چگونگی انجام شبیه سازی با انسیس فلوئنت صحبت کنیم. قبل از هر چیز لازم می دانیم برای آن دسته از عزیزانی که به تازگی به جمع کاربران وب سایت ما پیوسته اند مختصری در خصو قابلیت ها و ویژگی های انسیس فلوئنت توضیح داده و سپس به تشریح مراحل انجام پروژه با انسیس فلوئنت بپردازیم. در صورتی که به این موضوع علاقه مندید با ما همراه باشید.

آشنایی اولیه با انسیس فلوئنت

انسیس فلوئنت یک نرم افزار کاربردی است که در زمینه شبیه سازی جریان های سیال و سیستم های حرارتی از سال 2006 تا به امروز کمک شایانی به جامعه فنی و مهندسی کرده است. این نرم افزار یک داده پرداز قدرتمند است که به کمک آن به سادگی می توانید مخازن مختلف را شبیه سازی کرده و تحقیقات خود را به صورت مجازی روی آن پیاده سازی کنید. در ادامه درباره کاربرد های این نرم افزار بیشتر سخن خواهیم گفت.

کاربردها و قابلیت های نرم افزار انسیس فلوئنت

همانطور که در بخش قبل نیز اشاره کردیم عمده ترین کاربردهای انسیس فلوئنت در شبیه سازی جریان های سیال خلاصه می شود. جهت اشراف کامل شما همراهان ارجمند به این نرم افزار و ایجاد آمادگی برای انجام پروژه با انسیس فلوئنت لیست کاملی از قابلیت ها و کاربرد های آن را در این بخش ارائه می کنیم:

کاربرد ها و قابلیت های انسیس فلوئنت:

• شبیه سازی جریان در هندسه های پیچیده
• شبیه سازی مدل کردن تراکم‌پذیر و تراکم‌ناپذیر
• شبیه سازی تحلیل کامل جریان پایا (Steady) یا گذرا (Transient)
• شبیه سازی مدل کردن جریان‌های ج، آرام و متلاطم
• شبیه سازی سیال‌های نیوتنی و غیرنیوتنی
• شبیه سازی انتقال حرارت جابجایی شامل جابجایی آزاد یا اجباری
• شبیه سازی ترکیب انتقال حرارت جابجایی/هدایتی
• شبیه سازی انتقال حرارت تشعشعی
• شبیه سازی مدل فریم‌های چرخان یا ساکن
• شبیه سازی مش‌های لغزان و مش‌های متحرک
• شبیه سازی واکنش‌های و ترکیبات شیمیایی، شامل احتراق و مدل‌های واکنشی
• شبیه سازی محاسبات لاگرانژی برای تغییر فاز از ذرات/قطرات کوچک/حباب‌ها یا شامل ترکیبی از همه با فاز یکنواخت
• شبیه سازی افزودن ترم‌های اختیاری حجمی از گرما، جرم، مومنتوم، اغتشاش و ترکیبات شیمیایی
• شبیه سازی جریان در محیط متخلخل
• شبیه سازی مبدل‌های حرارتی، فن‌ها، رادیاتورها و بازده آن‌ها
• شبیه سازی جریان‌های دوفازی و چندفازی
• شبیه سازی جریان‌های سطح آزاد با شکل‌های سطح پیچیده

چگونه با انسیس فلوئنت شبیه سازی کنیم؟

بعد از آگاه شدن درباره قابلیت ها و کاربرد های ارزشمند انسیس فلوئنت نوبت آن است که در خصوص کار با آن و نحوه استفاده از امکانات لازم برای اجرای شبیه سازی ها سخن بگوییم. در این مقاله مراحل کلی صفر تا صد شبیه سازی با انسیس فلوئنت را به شما توضیح می دهیم و در مقالات بعدی به صورت تخصصی تر به تشریح هر یک از مراحل انجام پروژه با انسیس فلوئنت به صورت محزا خواهیم پرداخت.

سه مرحله اساسی شبیه سازی با انسیس فلوئنت

1. طرح اولیه مدل را در نرم افزار های طراحی ایجاد کنید.
2. با استفاده از امکانات نرم افزار های طراحی مدل خود را شبکه بندی کنید.
3. با اعمال شرایط مرزی حاکم بر مسئله فرآیند شبیه سازی در نرم افزار فلوئنت را آغاز کنید.

برای انجام مرحله اول به صورت ساده تر و راحت تر استفاده از محیط دیزاین مُدلِر انسیس را به شما پیشنهاد می کنیم سپس شبکه بندی مدل طراحی خود را در محیط انسیس مشینگ (ANSYS Meshing) می توانید  انجام دهید  و در انتها با انجام شبیه سازی با انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) کار خود را ادامه دهید.

چند نکته مهم

• کار مدل سازی پروژه خود را در نرم افزارهای سالیدورکز(Solidworks)  یا کتیا (Catia) نیز می توانید انجام دهید و سپس هندسه ی طراحی شده  خود را به محیط های مشینگ (ANSYS Meshing) و یا ICEM به منظور شبکه بندی وارد کنید (Import)
• کار شبکه بندی مدل خود را  در می توانید در نرم افزار گمبیت(Gambit)  انجام دهید.

پس از این سه مرحله اساسی باید اطلاعات لازم را به حل گر های نرم افزار انسیس فلوئنت بدهید. در ادامه این مقاله به صورت تیتر وار مراحل بعدی که به حل مساله مربوط است را ارائه می کنیم

• وارد کردن شبکه محاسباتی به برنامه حلگر مانند انسیس فلوئنت
• چک کردن شبکه محاسباتی
• تعیین روش محاسباتی حل CFD
• تعیین معادلات پایه که باید به صورت عددی حل شوند. از قبیل آرام یا مغشوش بودن جریان، فعال بودن یا نبودن معادله انرژی، واکنش‌های شیمیایی، مدل‌های انتقال حرارت، تعیین کردن مدل‌های مختلف در صورت وم از قبیل فن‌ها، مبدل‌های حرارتی، محیط‌ های متخلخل و غیره
• انتخاب خواص سیال و یا جامد در فلوئنت و سایر نرم افزارهای CFD
• مشخص کردن شرایط مرزی مسئله CFD یا فلوئنت
• تعیین پارامترهای کنترل‌کننده حل CFD
• مقداردهی اولیه به مسئله فلوئنت یا CFD
• شروع حل عددی مسئله
• آزمایش و بررسی اعتبار نتایج حل CFD و فلوئنت
• ذخیره نتایج محاسبات CFD
• بهینه‌سازی مشبندی شبکه در صورت وم

امیدوریم با ارائه این مقاله توانسته باشیم در جهت آموزش انسيس فلوئنت به شما کاربران محترم گام موثری برداریم.

ترمو پودر یا ملات عایق حرارتی چیست؟

چه کسی می داند که در ته نشین های رسوبی یک جواهر ارشمند و کمیاب زندگی می کند؟

شاید در رسوبات آتشفشان ها یافتن الماس سفید دور از ذهن نباشد اما گوهر کم یاب و قیمتی الماس سیاه را در آتشفشان ها نمی توان یافت. اگر به رنگ مشکی به عنوان رنگ قدرت علاقه مندید و به تبع آن جواهراتی نظیر الماس سیاه بیشتر نظر شما را به خود جلب می کند در این مقاله با ما همراه باشید.

آشنایی با الماس سیاه

قیقهمانطور که سایر سنگ های زینتی مانند عقیق و فیروزه انواع گوناگونی دارند جواهر ارزشمند الماس نیز دارای انواع مختلفی است. ویژگی های الماس های سیاه به طور کامل با ویژگی های الماس های معمولی تفاوت دارند. در زیر به برخی از این تفاوت ها اشاره می کنیم.

طبق تعاریفی که در مقالات گذشته در خصوص الماس معمولی ارائه کردیم حتما می دانید که ساختار الماس های معمولی، به شکل تک بلورهای عظیم،است. اما الماس های سیاه از میلیون ها بلور الماس ریز به هم چسبیده، شکل گرفته اند و دقیقا همین  موضوع باعث شده که ساختار شکننده ای داشته باشند.

نکته دیگری که در خصوص ساختار الماس سیاه می توان گفت این است که به جز گرافیت در ترکیب آن هماتیت یا بلور های کنگلومرا به کار رفته که به این گوهر زیبا خاصیت مغناطیسی کمی نیز بخشیده است.

تفاوت های اساسی الماس سیاه با الماس های معمولی

• میزان ایزوتوپ کربن الماس سیاه بسیار کمتر از الماس های معمولی است.
• الماس سیاه شکننده تر از الماس های معمولی است.
• الماس های سیاه از جنس گرافیت هستند و در ساختار آنها ناخالصی بسیار زیادی وجود دارد و همین عامل موجب می شود تا الماس سیاه به اندازه الماس های معمولی شفاف نباشند.
• با توجه به اینکه الماس های سیاه شکننده تر از الماس های معمولی هستند تراش دادن و صیغل دادن آنها کار بسیار دشواری است.
• الماس های معمولی، به علت شرایط فشار بالایی که هنگام تولید متحمل می شوند،در ساختارشان هیچ گونه گازی همانند اکسیژن وجود ندارد. اما الماس های سیاه، به خاطر ساختار متخلخلشان حاوی گزهای هیدروژن و نیتروژن به دام افتاده هستند.

مقایسه الماس سیاه طبیعی و مصنوعی

همان‌طور که امروزه الماس‌های رنگی علی‌رغم کمیاب بودن آنها در طبیعت در فروشگاه‌ها زیاد دیده می‌شوند، بیشتر الماس‌های سیاه نیز به صورت مصنوعی تهیه شده و به بازار عرضه می‌شوند. معمولا الماس‌های سفیدی که کیفیت پایینی دارند در برابر حرارت و پرتوافکنی قرار می‌گیرند تا رنگ آنها تیره شود. در نتیجه بیشتر الماس‌های سیاهی که در بازار دیده می‌شوند به طور طبیعی به این رنگ در نیامده‌اند؛ اما نکته جالب اینجا است که الماس سیاه چه به صورت طبیعی شکل بگیرد یا به طور مصنوعی تیره شود ترکیبات شیمیایی یکسانی دارد.

کاربرد الماس سیاه طبیعی

در گذشته بیشتر جواهرات ارزشمند را با الماس های معمولی می ساختند و الماس سیاه بیشتر کاربرد صنعتی داشت اما امروزه جواهرات الماس سیاه نیز طرفداران بسیار زیادی پیدا کرده است و با توجه به کمیاب بودن قیمت بالتری نیز دارند.

انواع الماس سیاه

الماس سیاه در سه شکل مختلف وجود دارد:

• الماس سیاه فانتزی
• الماس سیاه صنعتی
• الماس سیاه درمانی 

الماس سیاه فانتزی را به سختی تراش می دهند و از آن برای استفاده در جواهراتی مانند گوشواره، گردنبند و انگشتر استفاده می کنند. در حال حاضر شما علاوه بر خرید انگشتر عقیق یا خرید انگشتر فیروزه می توانی در جواهرات خود از انگشتر الماس سیاه نیز به عنوان یک جواهر گران بها استفاده کنسد.

موارد استفاده الماس صنعتی عبارتند از :

• مته های حفاری چاه های نفت و گاز
• دستگاه های برش یا ساینده
• تولید قطعات اپتیک بوسیله تراش با الماس
• برای قطعاتی از موتورهای جت که احتیاج به درجه حرارت بالا دارند
• مصارف دندانپزشکی و مته های دندانپزشکی و تیغ های جراحی و تراش داخل رگها
• به عنوان خنک کننده ( Heatsink ) قطعات ( چون الماس هدایت حرارتی بالایی دارد)
• در لوازم الکترو مغناطیسی پیشرفته مانند ویدئو
• در ساخت پنجره فضاپیمای پایونیر

خاصیت درمانی الماس سیاه:

چرا الماس سیاه مثل الماس معمولی درخشش ندارد؟

ساختار شیمیایی الماس سیاه درست همانند نوع سفید آن است اما وجود گرافیت در این سنگ، رنگ آن را به سیاه تبدیل می‌کند. الماس سیاه به دلیل داشتن ساختار چندبلوری، تلالو  و درخشش ندارد. این ساختار باعث می‌شود نور به جای شکست، جذب شود و ظاهر الماس را مات کند.