انجمن علوم و فنون پارس با ارتباط تنگاتنگی که با دانش آموزان، دانشجویان و اساتید دارد در دو حیطه فرهنگ علم دوستی(در مقابل علم گریزی افراد) و حمایت از افراد مبتکر و خلاق، انجام می گیرد. تا شاید در ساختن جامعۀ سالم،خلاق و خدایی سهیم باشد. بنا به فرموده مقام معظم رهبری، "هر کس به عقب ماندگی علمی کشور کمک کند در خط آمریکاست !! " بر آن شدیم تا ضد آمریکا، عمل کنیم، ان شاء الله.
دبیر انجمن
اگرنوترونمنفردی به یک قطعهایزوتوپ235U
نفوذ کند،
در اثربرخورد به هسته اتم235U
،
اورانیوم به دو قسمت شکسته میشود که اصطلاحاشکافت هستهاینامیده میشود.
مقدمه
در
واکنشهای شکافت هستهای مقادیر زیادی نیز انرژی آزاد میگردد - در حدود Mev200
- اما مسئله مهمتر اینکه نتیجه شکستنهسته235U ، آزادی دو
نوترون است که میتواند دو هسته دیگر را شکسته و چهار نوترون را بوجود آورد. این
چهار نوترون نیز چهار هسته235U را میشکند. چهار هسته شکسته شده
تولید هشت نوترون میکنند که قادر به شکستن همین تعداد هستهاورانیوممیباشند. سپس شکست هستهای و آزاد شدن نوترونها بصورت
زنجیروار به سرعتتکثیر و توسعه مییابد. در
هر دوره تعداد نوترونها دو برابر میشود، در یکلحظهواکنش زنجیریخود بخودی شکست هستهای
شروع میگردد. درواکنشهای کنترل شده هستهایتعداد شکست در واحد زمان و نیز مقدار انرژی بتدریج افزایش
یافته و پس از رسیدن به مقداری دلخواه ثابت نگهداشته میشود.
انرژی شکافت هستهای
کشفانرژی هستهایدر جریانجنگ جهانی دومصورت گرفت و اکنون برای شبکه
برق بسیاری از کشورها هزاران کیلو وات تهیه می کند (نیروگاه
هسته ای). بحران انرژیبر اثر بالارفتن قیمتنفتدر سال 1973 استفاده از انرژی شکافت هستهای بیشتر وارد صحنه کرد. در حالحاضر ممالک اروپایی انرژی
هستهای را تنها انرژی میداند. که میتواند دراکثر موارد جایگزین نفت شود. استفاده از انرژی
شکافت هستهای که بر روی یکماده قابل احتراقکانی که بصورت محدود پایه گذاری میشود. برای سایر کشورها خطرات بسیار
دارد در حال حاضر تولیدالکتریستهبا استفاده از شکافت هستهای کنترل شده به میزان زیادی توسعه یافته و موردقبول واقع شده است. تولید
انرژی هستهای در کشورهای توسعه یافته بخش مهمیاز طرح انرژی ملی را تشکیل میدهد.
نوشته شده توسط مدیر وبلاگ در پنجشنبه 21 خرداد 1388 و ساعت 11:32 ق.ظ
ژیروسکوپ (2) | مهندسی مکانیک ,
ژیروسکوپ
ژیروسکوپ واژه ای یونانی است که از دو بخش Gyro به معنای دوران و Scope به معنای نشان دادن تشکیل شده است.
پس معنای تحت الفظی آن دوران نما می باشد.
ژیروسکوپ عضو اصلی سیستم های هدایت اینرسی است و برای
اندازه گیری مقدار دوران ، سرعت دوران و ایجاد محورهای مختصات مرجع در وسایل نقلیه
ی هوایی و دریایی به کار می رود.
عضو اصلی ژیروسکوپها یک روتور است که با سرعت زیاد حول محور
تقارن خود دوران می کند. در اثر اینرسی جرم دوار،مومنتوم زاویه ای نسبتا ً بزرگی
ایجاد می گردد. طبق اصل بقای اندازه حرکت زاویه ای ، روتور سعی دارد جهت خود را
همواره در فضا حفظ کند. پس اگر یاتاقان بندی محور چرخش را در طوقه های معلق تعبیه
کنیم تا گشتاور خارجی به آن اعمال نشود، محور چرخش روتور همواره به جهت ثابتی
اشاره می کند، حتی اگر کل سیستم روی یک وسیله ی نقلیه سوار شده باشد.
پس با استفاده از این وسیله می توان جهت و یا محورهایی برای
وسیله ی نقلیه تعریف کرد که هر گونه حرکت زاویه ای وسیله ی نقلیه نسبت به این
محورها سنجیده می شود.
انواع محرک های روتور در ژیروسکوپ
برایکارکرد هر چه
بهتر ژیروسکوپ لازم است که مومنتوم زاویه ای بزرگی داشته باشیم. برای اینکه
مومنتوم زاویه ای بزرگی داشته باشیم، باید سرعت روتور را بالا ببریم.
برای این کار بسته به نوع کاربرد، از محرک های مختلفی
استفاده مشود که مهمترین آنها موتور الکتریکی است. نوع دیگر محرک، محرک نخی یا
تسمه ای است که این نوع محرک در موشک های کوتاه برد استفاده می شود. نوع دیگر
محرک، استفاده از انرژی پتانسیل گاز تحت فشار است که در آن روتور با سرعت بالای
گاز تحت فشار به حرکت در می آید. این نوع محرک نیز برای سیستم های با کارکرد کوتاه
به کار می رود. از فنر نیز می توان برای به حرکت درآوردن روتور استفاده کرد.
همچنین از چاشنیهای انفجاری در داخل روتور نیز می توان استفاده کرد.
خواص اساسی ژیروسکوپ
صلبیت :در صورت عدم اعمال
گشتاور خارجی ، محور چرخش روتور همواره در فضای اینرسی به جهت ثابتی اشاره می کند
و جهت خاصی را در فضا تعریف می کند.
حرکت تقدیمی :چنانچه گشتاوری مانند M در راستایی غیر از راستای بردار
مومنتوم زاویه ای H به روتور آن
اعمال شود ، محور چرخش در راستای برداری عمود بر صفحه ی بردار گشتاور خارجی و
مومنتوم زاویه ای دوران خواهد کرد.جهت دوران نیز این گونه است که بردار H همواره سعی دارد با طی زاویه ی
کوچکتر به طرف بردار M دوران نماید.
به عبارت دیگر اگر روتوری با دور Ws بچرخد ، چنانچه محور دوران آن را با
سرعت Wp بچرخانیم ، عملا ً گشتاوری در جهت
عمود بر این دو سرعت وارد می شود و محور روتور را در جهت دیگری منحرف می کند.
قانون دست راست در مورد جهت های Wsو Wp و T حاکم است.
ساختمان انواع ژیروسکوپ
ژیروسکوپ ها از نظر ساختمان به دو دسته ی یک درجه آزادی و
دو درجه آزادی تقسیم می شوند.
ژیروسکوپ دو درجه آزادی علاوه بر محور چرخش روتور، دارای دو
محور دوران دیگر نیز می باشد و در حالت عادی محور چرخش و این دو محور نسبت به هم
متعامدند. این ژیروسکوپ نخستین نوع ژیروسکوپ است و در سیستمهای کنترل آتش ، وسایل
کنترل موقعیت و قطب نماهای ژیروسکوپی استفاده می شود.
اما در ژیروسکوپ یک درجه آزادی ، روتور به جز حرکت حول محور
چرخش ، تنها می تواند حول یک امتداد دیگر دوران کند. ژیروسکوپهای یک درجه آزادی به
سه دسته تقسیم می شوند:
ژیروسکوپ سرعتی که در آن عامل بازگرداندن مجموعه ی دوار به حالت اولیه یک
عنصر الاستیک مثل فنر است و برای تعیین سرعت زاویه ای به کار می رود.
ژیروسکوپ انتگرالی که در آن عامل اصلی مقاومت در برابر دوران مجموعه ی دوار
حول محور خودش ، گشتاور ناشی از دمپینگ سیالی با ویسکوزیته ی بالاست و برای اندازه
گیری جابجایی دورانی (مقدار زاویه ی جابجایی) به کار می رود. در این ژیروسکوپ چون
مجموعه ی دوار در یک سیال شناور است ، اصطکاک تکیه گاهها کم شده و خطای ژیروسکوپ
کم می شود.
ژیروسکوپ مقیداگر در ژیروسکوپ
انتگرالی از سیال با لزجت کم و یا گاز استفاده شود ، در این صورت واکنش قابل توجهی
به عنوان گشتاور ناشی از دمپینگ سیال نداریم و فقط اینرسی مجموعه ی دوار است که از
خارج شدن طوقه از وضعیت اولیه جلوگیری می کند.
نوشته شده توسط مدیر وبلاگ در شنبه 19 اردیبهشت 1388 و ساعت 09:46 ق.ظ
بازدید از انجمن | عمومی ,
با سلام خدمت دوستان عزیز
دانشجویان رشته علوم تجربی مرکز تربیت معلم شهید رجایی سمنان در تاریخ 88/1/30 از مجموعه علمی - آموزشی انجمن بازدید نمودند. در این بازدید کارشناس انجمن توضیحات مرتبط را ارائه نمودند، که مورد استقبال بازدید کنندگان قرار گرفت.
نوشته شده توسط مدیر وبلاگ در دوشنبه 14 اردیبهشت 1388 و ساعت 08:09 ق.ظ
ازدیاد برداشت نفت از مخازن | مهندسی شیمی ,
ادامه از یکشنبه 25 اسفند 1387
عوامل موثر در تزریق آب
از عوامل تزریق آب می توان به دبی تزریق آب، ویسکوزیته نفت، فشار مویینگی، خاصیت تر شوندگی، نفوذ پذیری، ابعاد مخزن، یکنواختی خواص سنگ مخزن و عمق مخزن اشاره کرد.
توماس و همکارانش در سال 1988، بعد از آزمایش ها و بررسی های گوناگون دریافتند که سنگ شناسی، تخلخل و ضخامت شبکه بلوک ها نیز از عوامل مهمی هستند که می توانند بر روی برداشت نفت و نیز عملیات حفظ و نگهداری فشار مخزن در هنگام تزریق آب، موثرتر باشند.
دبی تزریق آب
از آن جا که دبی تزریق، به ابعاد مخزن بستگی کامل دارد، از عدد بدون بعد مویین برای عمومیت دادن نتایج، استفاده می شود. نتایج نشان می دهند که با افزایش عدد مویین، بازیافت نفت ابتدا افزایش می یابد و به یک مقدار بیشینه می رسد و پس از آن با افزایش عدد مویین، درصد بازیافت نفت کاهش می یابد. صعودی بودن منحنی تغییرات درصد بازیافت نفت بر حسب عدد مویین، در ابتدا به این دلیل است که راندمان جاروب کردن توسط آب، با افزایش مقدار تزریق آب، افزایش می یابد. در قسمت نزولی با افزایش عدد مویین که بیانگر غلبه نیروهای ویسکوز بر نیروهای مویین است، آب از میان ترک ها که نفوذ پذیری بالاتری دارند، عبور می کند. همین امر یعنی کانالیزه شدن آب از میان ترک ها، سبب باقی ماندن بخشی از نفت خام در مخزن شده و درصد نفت را کاهش می دهد.
ویسکوزیته نفت
از مهم ترین پدیده هایی که ممکن است در هنگام تزریق آب رخ دهد، پدیده کانالیزه شدن است. در این پدیده، هر چه قدر سیال جابجا کننده (در این جا آب)، قابلیت تحرک بیشتری (یا ویسکوزیته کمتری) داشته باشد و سیال جابجا شونده (در این جا نفت)، تحرک کمتری (یا ویسکوزیته بیشتری) را داشته باشد، جابجایی ناپایدارتر خواهد بود و نیز هر چه مخزن ناهمگون تر باشد، این پدیده تشدید می شود. بنابراین با افزایش ویسکوزیته نفت، مقدار بازیافت نفت کاهش می یابد.
فشار مویینگی
پارامتر مورد توجه دیگر، فشار مویینگی است که عامل حرکت سیال در محیط متخلخل می باشد. فشار مویینگی با کشش سطحی و کسینوس زاویه جهت حرکت نفت با امتداد افقی یا قائم، رابطه مستقیم و با اندازه خلل و فرج (حفره ها) نسبت عکس دارد. برای این که نفت از حفره ها رهایی یابد، باید نیروی مویینه کاهش یافته یا به عبارتی کشش سطحی به حداقل برسد.
مشکلات تزریق آب
کیفیت آب بستگی به مقدار جامدات معلق در آب، مقدار مواد جامد محلول در آب، تعداد باکتری های موجود و خورندگی آب دارد. کاهش نفوذ پذیری سنگ مخزن می تواند در اثر جامدات معلق موجود در آب، میکرو ارگانیسم های مختلف، تورم رس ها و همچنین رسوب های تشکیل شده در اثر اختلاط دو یا چند آب ناسازگار ایجاد شود.
آب تزریقی از هر منبعی که تهیه شود، مشکلاتی را به همراه خواهد داشت که عمدتا به مواد حل شده و مواد معلق در درون آب مربوط می شود. مواد معلق باعث گرفتگی منافذ محیط تخلخل در اطراف چاه تزریقی شده و برای جداسازی آنها، از روش فیلتراسیون استفاده می شود.
با حرکت آب در داخل مخزن، دمای آن افزایش یافته و مقدار حلالیت مواد حل شده در آب نیز تغییر می کند. اگر مقدار حلالیت کاهش یابد املاح در لوله های تزریقی و یا در سنگ مخزن رسوب می کنند.
بر حسب نوع ترکیب، آب تزریقی می تواند با آب مخزن سازگار باشد. در این زمینه آزمایش ها و مطالعات زیادی در شرایط و مخازن مختلف، در زمینه تجانس آب ها انجام شده و تاکنون مدل های محاسباتی مختلفی برای محاسبه مقدار حلالیت رسوب های ناشی از اختلاط دو یا جند آب توسط محققین ارائه شده است.
هم چنین جذب آب توسط سنگ مخزن های رسی می تواند باعث تورم آنها شود و در نتیجه، کاهش اندازه حفره ها و افت نفوذ پذیری سنگ مخزن را به همراه خواهد داشت.
در مواردی که ذخایر آب تزریقی با آب سازند، ناسازگار باشد، یعنی اختلاط آب تزریقی با سیال مخزن، باعث تشکیل رسوب معدنی شود، لازم است عملیات آماده سازی برای آب تزریقی انجام شود. همین موضوع در صورت استفاده از چند منبع آب برای تزریق نیز صدق می کند. یعنی قبل از اختلاط آنها باید سازگاری و عدم تشکیل رسوب در اثر اختلاط، بررسی شود.
به عنوان مثال، در حوزه های نفتی منطقه جزیره سیری، برای تثبیت فشار مخزن، عملیات تزریق آب از سال 1359 تا کنون در حال انجام است. در ابتدای تزریق، روزانه حدود 70 هزار بشکه آب از طریق 13 حلقه چاه، با فشار حدود psi 2000 تزریق می شد. پس از تزریق حدود 55 میلیون بشکه ظرفیت تزریق پذیری آب به مخزن، به حدود 31 هزار بشکه آب در روز کاهش پیدا کرد، در حالی که فشار تزریق افزایش یافته بود.
نوشته های پیشین