فایلت

یک گام مهم در مدل سازی سیستم، تعیین ارزش پارمترها برای استفاده در آن مدل می باشد. در این مقاله فرض بر این است که مجموعه ای از اندازه گیری های جمع آوری شده از سیستم های غملیاتی در دست داشته، و مدل مناسبی از سیستم ( برای مثال بر مبنای این نظریه صف بندی) ایجاد شده است. برآورد مقادیر نسبی تکراری برای پارامترهای خاص این مدل از داده ها موجود، مشکل می باشد. ( زیرا پارامترهای مربوطه دارای مفهوم فیزیکی نامشخص بوده و یا آن ها را نمی توان به طور مستقیم از واحدهای اندازه گیری موجود به دست آورد). از این رو نیاز به تکنیکی برای تعیین مقادیر مربوط پارامترهای از دست رفته ، یعنی به منظور کالیبراسیون مدلف داریم. 

به عنوان جایگزینی برای تکنیک غیر قابل سنجش بروت فورس، ما مدل کالیبراسیون را به عنوان یک مسئله بهینه سازی غیرخطی با توجه به محدودیت هایی مد نظر قرار می دهیم. روش موجود از نظر مفهوم ساده بوده اجرا ان نیز آسان می باشند. مشارکت ما به صورت دوگانه می باشد . در ابتدا تعریف مناسبی از تابع هدف را برای تعیین فاصله بین شاخص های عملیاتی ایجاد شده توسط مدل و مقادیر حاصل شده از اندازه گیری ها ارائه می دهیم. در مرحله دوم، تکنیک های بهینه آزاد مشتق شده (DFO) را که ویژگی اصلی آن توانایی برای محدود کردن موقتی نقص ها می باشد، مطرح می کنیم. چنین تکنیکی این امکان را برای ما به وجود می آورد تا به طور دقیقی مشکل بهینه سازی را حل کرده، و به این ترتیب مقادیر پارامتری دقیقی را ایجاد می کند. ما روش مان را با استفاده از دو بررسی موردی واقعی ساده توضیح می دهیم.

کلیدواژه: کالیبراسیون، مدل صف بندی، بهینه سازی آزاد مشتقات، تابع هدف، بهینه سازی

1- مقدمه

پیش بینی عملکرد سیستم های اطلاعاتی به عنوان یک مسئله اصلی در تجزیه و تحلیل کامپیوتری می باشد. این پیش بینی ها در ارتباط با طراحی سیستم جدید و همچنین پیش بینی تاثیر عملکردی تغییرات در منابع سخت افزاری و یا تراکم کار مورد استفاده قرار می گیرد. برای نمونه پیش بینی ها می توانند تخمین بزنند که چگونه افزایش کاربرد شبکه های اترنتی بر روی متوسط تاخیرهای ایجاد شده توسط بسته های انتقالی تاثیرگذار می باشند. مورد دیگر پیش بینی تاثیر عملکرد ابزارهای ذخیره سازی جدید بر روی عملکرد سیستم های فرعی می باشد.

توربین گاز از لحاظ مراحل کار و نحوة  عملکرد؛ شباهت زیادی با موتورهای احتراق داخلی دارد:

اولا: چهار مرحلة مکش؛ تراکم؛ احتراق و انبساط (قدرت) و تخلیه در توربینهای  گاز صورت می‌گیرد منتهی در موتورهای احتراق داخلی؛ این مراحل؛ در هر یک از سیلندرها ولی به ترتیب انجام می‌شود؛ در حالیکه در توربین‌های گاز؛ در  یک از مراحل فوق الذکر در قسمت خاصی از واحد گازی در توربین‌های برای همان منظور در نظر گرفته شده است؛ صورت می‌گیرد. مثلا: تراکم همواره در یک قسمت و احتراق همواره در یک قسمت دیگر در حال انجام است. 

ثانیأ: در توربین‌های گاز نیز؛ این انرژی شیمیائی نهفته در سوخت های فسیلی است که نهایتأ بصورت انرژی مکانیکی (گشتاور) ظاهر می گردد.

و ثالثأ: در توربین‌های گاز نیز سیال عاملی که باعث چرخش محور می گردد ؛ گاز داغ (هوای فشرده محترق ) می باشد؛ و همین وجه تسمیة توربین‌های گازی می‌باشد.

مطالب فوق؛ با توضیح اجزاء توربین گاز؛ و ترتیب انجام کار در این نوع واحد تولید انرژی مکانیکی روشنتر خواهد شد.

 اجزاء توربین گاز عبارتند از:

1-1-1ـ کمپرسور

1-1-2ـ اتاق احتراق 

1-1-3ـ توربین 

با توجه به رشد روز افزون بازار توربین های گازی در سطح دنیا ونیاز به تعمیرات قطعات توربینها باعث شد تا صنعت تعمیرات به صورت جدی واصولی در ایران پی گیری شود و چون تعمیرات قطعات داغ توربین ها که جنس آنها از سوپر آلیاژها می باشند با مشکلاتی همراه می‌باشد ویک سری دستورالعمل خاص خود را می طلبد که باید با روشهای استاندارد وکنترل شده ای تعمیرات روی آنها صورت گیرد که فعلا در ایران در شرکت قطعات توربین شهریار به روش جوشکاری TiG انجام می گیرد که در آینده پیش بینی می شود از پروسه جوشکاری لیزر نیز استفاده گردد.

در تمام سوپر آلیاژهای در تولید با مشکلاتی مواجه می باشیم که نیاز را برای تعمیرات ضروری نمود از آن جمله سوپر آلیاژ IN738 می‌باشد که در این پروژه به نکات مهم در جوشکاری این سوپر آلیاژ پرداخته ایم.

- نتیجه گیری از این پروژه

1-با توجه به اینکه پوشش کرومایزینگ با روش سمانتاسیون پودری یک روش مؤثر برای افزایش مقاومت به خوردگی داغ سوپر آلیاژهای Ni-Cr است، در این تحقیق این نوع پوشش بر روی سوپرآلیاژ پایه نیکل IN738LC ایجاد شد.

2-در پوشش کرومایزینگ ایجاد شده بیشتر دو نوع رسوب کاملاً مجزا از هم مشاهده می شود.یکی رسوبات بلوکی شکل غنی از Al و دیگری رسوبات سوزنی شکل غنی از Ti.

3-در یک زمان مشخص با افزایش غلظت کرم در پوشش، ضخامت پوشش تغییر محسوسی نداشته، درصد کرم و آهن سطح پوشش افزایش یافته و برعکس درصد نیکل کاهش می یابد.

4-در یک ترکیب مشخص پودر کرومایزینگ، با افزایش زمان، ضخامت پوشش و درصد آهن سطح و نیز اندازه رسوبات غنی از Al افزایش یافته و برعکس درصد کرم سطح کاهش می یابد.

یاتاقان ها با تحمل بارهای محوری و شعاعی ، قطعات متحرک را در مسیر حرکت خود نگاه میدارد. چرخ دنده ها ، چرخ ها و شفت ها به وسیله یاتاقان در محل استقرار خود نصب شده و در مقابل اصطکاک و فرسایش محافظت میشوند .

یاتاقان ها وظایف زیر را انجام میدهند

1- قطعه ی متحرک را نگه میدارند.

2- اصطکاک را کاهش میدهند.

3- فرسایش و سائیدگی را کاهش میدهند.

4- یک سطح سایشی قابل تعویض را تشکیل میدهند                                

گاز پالایش شده خروجی از پالایشگاه وارد خطوط اصلی انتقال می گردد ،اما عمدتا فاصله بین مصرف کننده تا پالایشگاه بسیار زیاد است . مصرف گاز در شهرها در طول خط وجود عوارض طبیعی اعم از کوهها و گودالها و همچنین اصطحکاک ناشی از حرکت گاز درون لوله باعث افت فشار آن می گردد بنابرین ایستگاههایی در فواصل منظم در طول خط احداث شده است که دارای چند توربوکمپرس می باشند هدف از تاسیس این ایستگاهها جبران این افت فشار می باشد .

الف ) بررسی فرآیند کمپرس گاز از شیر  ورودی تا ولو خروجی:

بدین منظور یک انشعاب از خط اصلی گاز جهت ورود به ایستگاه گرفته شده است که وارد ولو اصلی ورودی می گردد .

ولوهای اصلی ایستگاه مانند ولو ورودی و خروجی را اغلب به سه طریق باز وبسته نمود :

بصورت دستی 

بصورت خودکار شامل 

الف)بوسیله دکمه روی سیستم ولو

فشار  مورد لزوم برای حرکت ولو در حالت اتوماتیک توسط یک لاین یک اینچ از خود گاز داخل لوله ایجاد می گردد برای این کار فشار داخل لوله جهت استفاده در عملگر توسط یک فشار شکن  به 7 بار شکسته می شود این فشار به روغن داخل یک مخزن اعمال شده که این روغن باعث چرخش ولو می گردد .برای بازوبسته کردن مسیر محرک ها از سلونوکید ولوها استفاده می گردد. همچنین دو عدد میکروسوئیچ در طرفین نشانگرمشاهده باز وبسته بودن ولو رادر اتاق کنترل ممکن می سازد .در ادامه فشارگاز ورودی توسط فشار ورودی و خروجی ایستگاه دارای اهمیت بسزایی می باشد .

در ادامه فرآیند گاز وارد سافیها می گردد تا ناخالصی های آن شامل دوده و موادنفتی و سایر آلودگیهای از آن جدا گردد. اغلب اسکراپرها براساس قانون ساده فیزیکی اختلاف جرم حجمی کار می کند .

ناخالصی های جمع شده در مخازن پایین اسکراپرها چند مدت باید تخلیه گردد این کار توسط به میزان آلودگیها در شرایط مختلف متفاوت است .

خنک سازی توربین بعنوان یک تکنولوژی کلیدی برای توسعه موتورهای توربین گازی 

عملکرد یک موتور توربین گازی تا حد زیادی تحت تاثیر دمای ورودی توربین می باشد و افزایش عملکرد قابل توجه را می توان با حداکثر دمای ورودی توربین مجاز بدست آورد. از یک نقطه نظر عملکردی احتراق با دمای ورودی توربین در حدود  می تواند یک ایده ال به شمار آید چون هیچ کاری برای کمپرس کردن هوای مورد نیاز برای رقیق کردن محصولات احتراقی به هدر نمی رود. بنابراین روند صنعتی جاری, دمای ورودی توربین را به دمای استوکیو سوخت  بخصوص بردی موتورهای نظامی, نزدیکتر می کند. با این وجود دماهای فلز مولفه مجاز نمی تواند از  کند. برای کارکردن در دماهای گازی بالای این حد, یک سیستم خنک سازی مولفه بسیار موثر مورد نیاز است. پیشرفت در خنک سازی, یکی از ابزار اصلی برای رسیدن به دماهای ورودی توربین بالاتر می‌باشد و این امر به عملکرد اصلاح شده و عمر بهبود یافته توربین منتهی می شود. انتقال حرارت یک عامل طراحی مهم برای همه بخش های یک توربین گاز پیشرفته بخصوص در بخش های توربین و کمبوستور می باشد. در بحث وضعیت طراحی خنک سازی مصنوعی بخش داغ، باید به خاطر داشته باشید که طراح توربین مرتباً تحت فشارهای شدید برنامه زمانبدی توسعه, قابلیت پرداخت, دوام و انواع دیگر محدودیت های درون نظامی می باشد و همه اینها قویاً انتخاب یک طرح خنک سازی را تحت تاثیر قرار میدهند.

در این پروژه ابتدا رئولوژی مواد پلیمری مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه آمیزه‌های پلیمری و روشهای تهیه این ترکیبات بیان و همچنین به بحث پیرامون شرایط سازگاری و امتزاج- پذیری و کریستالیزاسیون این نوع مواد پرداخته شده است .

رئولوژی آمیزه‌های پلیمری و معادلات تجربی و قوانین حاکم بر این ترکیبات از دیدگاه رئولوژیکی از جمله مطالب می‌باشد.

بحث خاصیت ویسکوالاستیک خطی در آمیزه‌های پلیمری و نتایج و معادلات دیفرانسیلی حاکم بر آن و بررسی آنها در مدلهای نظری چون ماکسول و کلوین و ... و همچنین روشهای اندازه گیری و تعیین عملکرد ویسکوالاستیک خطی از جمله بررسی‌هاست .

در نهایت رفتار ویسکوالاستیک آمیزه‌های پلیمری با استفاده از مدل امولسیون پالیرین برای تخمین مقاومت کشش سطحی بین اجزاء تشکیل دهنده یک آمیزه از طریق داده‌های تجربی بررسی شده و مدول پیچیده (G*) ترکیبات مذابی از طریق مقدار توزیع اندازه مواد تشکیل دهنده و مقدار نیروی کشش بین سطحی آنها محاسبه گردیده است. 

سه آمیزه PS/PMM(80/20) و PS/PEMA – 1(80/20) و PS/PEMA – 2(70/30) مورد مقایسه و مدول ذخیره و افت آنها با پیشگویی های مدل امولسیون پالیرین قیاس گردیده است و این نتیجه حاصل می شود که : حاکمیت مدل برای محدوده وسیع و کاملی از فرکانسها برقرار می‌باشد و این مدل برای این دسته از آمیزه‌ها در ناحیه ویسکوالاستیک خطی بخوبی و با خطای بسیار کمی پاسخگوست.

انتقال حرارت به سیالات با خواص متغیر موضوعی است که از بیش از نیم قرن پیش مورد توجه محققان قرار گرفته است.

خواص ترمودینامیکی و انتقالی در سیالات معمولا تابعی از دما و فشار سیال است. این خواص در دماها و فشارهای معمولی تقریبا ثابت است. یکی از پیچیده ترین وکلی ترین سیال با خواص متغیر و تابع شدید دما و فشار سیال فوق بحرانی می باشد. این سیال بدلیل تغییر بسیار زیاد خواص آن بخصوص در نقطه بحرانی بسیار مورد توجه است و همواره به عنوان یک سیال خواص متغیر کامل مورد استفاده قرار می گیرد.

در اینجا نیز با توجه به ویژگی های این سیال که در ادامه شرح داده خواهد شد و همچنین به عنوان پیچیدهترین نوع سیال خواص متغیر که میتوان انواع دیگر از سیالات با خواص متغیر را حالت خاصی از این سیال دانست از این سیال به عنوان سیال پایه وخواص متغیر استفاده میشود.

در طراحی کنونی توربو ماشینها، و بخصوص برای کاربردهای مربوط به موتورهای هواپیما، تاکید اساسی بر روی بهبود راندمان موتور صورت گرفته است. شاید بارزترین مثال برای این مورد، «برنامه تکنولوژی موتورهای توربینی پر بازده مجتمع» (IHPTET) باشد که توسط NASA و DOD حمایت مالی شده است.

هدف IHPTET، رسیدن به افزایش بازده دو برابر برای موتورهای توربینی پیشرفته نظامی، در آغاز قرن بیست و یکم می باشد. بر حسب کاربرد، این افزایش بازده از راههای مختلفی شامل افزایش نیروی محوری به وزن، افزایش توان به وزن و کاهش معرف ویژه سوخت (SFC) بدست خواهد آمد.

وقتی که اهداف IHPTET نهایت پیشرفت در کارآیی را ارائه می دهد، طبیعت بسیار رقابتی فضای کاری کنونی، افزایش بازده را برای تمام محصولات توربو ماشینی جدید طلب می کند. به خصوص با قیمتهای سوخت که بخش بزرگی از هزینه های مستقیم بهره برداری خطوط هوایی را به خود اختصاص داده است،  SFC، یک فاکتور کارایی مهم برای موتورهای هواپیمایی تجاری می باشد.

اهداف مربوط به کارایی کلی موتور، مستقیما به ملزومات مربوط به بازده آیرودینامیکی مخصوص اجزاء منفرد توربو ماشین تعمیم می یابد. در راستای رسیدن به اهداف مورد نیازی که توسط IHPTET و بازار رقابتی به طور کلی آنها را تنظیم کرده اند، اجزای توربو ماشینها باید به گونه ای طراحی شوند که پاسخگوی نیازهای مربوط به افزایش بازده، افزایش کار به ازای هر طبقه، افزایش نسبت فشار به ازای هر طبقه، و افزایش دمای کاری، باشند.

بهبودهای چشمگیری که در کارایی حاصل خواهد شد، نتیجه ای از بکار بردن اجزایی است که دارای خواص آیرودینامیکی پیشرفته ای هستند. این اجزا دارای پیچیدگی بسیار بیشتری نسبت به انواع قبلی خود هستند که شامل درجه بالاتر سه بعدی بودن، هم در قطعه و هم در شکل مسیر جریان می باشد.

میدان های جریان مربوط به این اجزا نیز به همان اندازه پیچیده و سه بعدی خواهد بود. از آنجایی که درک رفتار پیچیده این جریان، برای طراحی موفق چنین قطعاتی حیاتی است، وجود ابزارهای تحلیلگر کارآتری که از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بهره می برند، در پروسه طراحی، اساسی می باشد.

در گذشته، طراحی قطعات توربو ماشین ها با استفاده از ابزارهای ساده ای که بر اساس مدلهای جریان غیر لزج دو بعدی بودند کفایت می کرد. اگرچه با روند کنونی به سمت طراحی ها و میدانهای جریان پیچیده تر، ابزارهای پیشین دیگر برای تحلیل و طراحی قطعات با تکنولوژی پیشرفته مناسب نیستند. در حقیقت جریانهایی که با این قطعات برخورد می کنند، به شدت سه بعدی (3D)، ویسکوز، مغشوش و اغلب با سرعت ها ، در حد سرعت صوت می باشند. این جریان های پیچیده، قابل فهم و پیش بینی نیستند، مگر با بکار بردن تکنیک های مدلسازی که به همان اندازه پیچیده هستند. 

با پیشرفت دانش بشر و به تبع آن فن آوری زندگی و الگوی رفتاری انسان در جامعه دستخوش تغییرات چشمگیر و فوق العاده ای شده است.

تفاوت زندگی امروز با بطور مثال دو نسل پیش از این نیز عمدتا از این جا ناشی می شود. ارتباطات نیز که بطور اجتناب ناپذیری با تکنولوژی ادغام شده است نقش بسزایی در ایجاد تغییرات در الگوهای رفتاری انسان در زندگی داشته است.

بطور خیلی ساده می توان رد فن آوری را در اکثر صور زندگی دنبال کرد .امروزه به راحتی امکان دسترسی به کامپیوتر - یکی از سردمداران بزرگ فن آوری امروزی - در اکثر منازل وجود دارد. این بدان معناست که با کمی دانش اندک درباره استفاده از کامپیوتر و اتصال به شبکهای اینترنتی که کم و بیش اکثر مردم نیز این توانایی را دارا می باشند با دنیای جدیدی می توان آشنا شد که این قابلیت تا چند سال پیش وجود نداشت.

استفاده از اینترنت و انتقال آن به منازل و خصوصی شدن آن در این چند سال سرعت بسیار چشمگیری داشته است بطوری که برای مثال تا سال 1993 میلادی تعداد شبکه های متصل به اینترنت حدود 3 میلیون بود ولی امروزه تقریبا حدود 300 میلیون شبکه در سراسر دنیا به هم متصل می باشند واکتر مردمی که به کامپیوتر دسترسی دارند به اینترنت نیز دسترسی دارند.

پس می توان نتیجه گرفت که در دنیای اتباطات زندگی می کنیم و فرار از آن و کتمان آن کاری غیرممکن و غیرضروری می باشد.