سیکل ترکیبی چیست؟

سیکل ترکیبی چیست؟

سیکل ترکیبی چیست؟
برای پاسخ به پرسش مذکور در ابتدا تعریفی از انواع توربین ها و اصول کلی کار آنها ارائه می دهیم. 
توربین ها اصو لا بر اساس عامل ایجاد کننده کار تقسیم بندی می گردند . اگر عامل فوق گاز باشد آن را بخاری اگر آب باشد آبی و چنانچه باد باشد توربین بادی گو یند. توجه داشته باشیم که منظور از گاز گاز ناشی از احتراق است. لذا نوع سوخت دخیل در آن که بر حسب مورد می تواند گازوئیل مازول یا گاز باشد در این تقسیم بندی ها اهمیت ندارد. (اگر چه در کشور ما سوخت گاز سوخت غالب این توربین هاست. )

هر توربین گاز v94.2 متشکل از دو محفظه احتراق است که در طر فین توربین نصب هستند و سوخت گاز یا گازو ئیل پس از ورود به آن همراه با عملکرد سیستم جرقه مشتعل شده و با هوایی که از سمت فیلتر های ورودی وارد کمپرسور شده و پس از انبساط از آن خارج می شود وارد ناحیه محفظه احتراق شده محترق می گردد و گازی با درجه حرارت 1050 در جه سانتیگراد تو لید می نماید.

گاز مذکور وارد توربین گاز شده و سبب گردش توربین و در نتیجه محور ژنراتور ده و تولید برق می کند. محصول خروجی از توربین گاز دودیست با درجه حرارت حدود 550 درجه سانتیگراد که به عنوان تلفات حرارتی از طریق دودکش وارد جو می شود و به ایت ترتیب توربین گاز در بهترین شرایط با بهره برداری حدود 33 درصد تولید انرژی می کند. به بیان دیگر 67 درصد دیگر به عنوان تلفات حرارتی محسوب و فاقد کارایی می باشد.

ایده سیکل ترکیبی در واقع بازیافت مجدد از بخش 67 درصد یاد شده است. به این ترتیب که در بخش خروجی اگزوز هر توربین گاز با نصب دریچه های کنترل شونده گاز داغ فوق را به قسمت دیگ بخار هدایت تا آب موجود در آن به بخار سوپر هیت(بخار خیلی داغ و خشک) با درجه حرارت حدود 530 درجه سانتیگراد تبدیل و به همراه بخار خروجی از بویلر دوم جهت استفاده در توربین بخار به کار گرفته شود. 
به این ترتیب در بخش دیگ بخار چون از مشعل و سوخت جهت گرمایش صرفه جویی می شود راندمان در کل افزایش یافته و به رقمی معادل 55 در صد می رسد. (نزدیک به 25 درصد از 67 درصد تلفات فوق الذکر بازیافت و بدون نیاز به سوخت اضافی تبدیل به انرژی الکتریکی می شود. )

این بخار پس از انجام کار در توربین بخار افت درجه حرارت پیدا کرده و دمای آن به رقمی حدود 60 درجه سانتیگراد می رسد و در اینجا به منظور استفاده مجدد از آن بخار فوق توسط سیستم خنک کن ( در نیرو گاه کرمان به کمک فنر های پرقدرت) سرد و تبدیل به آب شده و جهت استفاده مجدد پس از انجام عملیات تصفیه بین راهی وارد تانک تغذیه میگردد تا دوباره وارد دیگ بخار گشته و تبدیل به بخار سوپر هیت شود. 
این چرخه را سیکل ترکیبی گویند که نیرو گاه کرمان یکی از نیرو گاه های فوق الذکر در سطح کشور محسوب می شود.

آب مورد نیاز این نیرو گاه از طریق سه حلقه چاه حفر شده در دشت جو پار تامین و به کمک خط لوله به استخر آب خام نیرو گاه به ظرفیت 3000 متر مکعب وارد و ذخیره شده تا پس از انجام عملیات تصفیه مورد استفاده بویلر های نیرو گاه قرار گیرد. 
ظرفیت آبدهی چاه های مذکور 80 لیتر در ثانیه است

چقدر درباره ی طراحی صنعتی می دانید؟

فصل اول :

به گمان برخی ،طراحی صنعتی که همچنان میان فن و هنر ،بازتاب های متفاوتی در جهان معاصر دارد ،ابتدا با یک ایده ی ساده اما بسیار با اهمیت آغاز شد. شاید همان زمان که بشربا ترکیب سنگ و چوب ، ابزاری اولیه برای دفاع از خود ساخت و و یا چیزی شبیه یه چرخ برای سهولت در امور روزمره ی زندگی اش و تا امروز و البته به شکلی متفاوت و با کاربرد های فراگیر خود ،سراسر زندگی انسان را در بر گرفته است.به گونه ای که اگر با اندکی دقت به محیط پیرامونتان بنگرید ،جلوه های انکار ناپذیر و مسخ کننده ی تولیدات طراحی صنعتی را مشاهده خواهید کرد.

طراحی صنعتی در عصر جدید ،از اواخر قرن هجدهم میلادی و به تعبیری همزمان با انقلاب صنعتی در اروپا و اختراع موتور بخار آغاز شد و در مسیر پیشرفتهای علمی و فنی قرار گرفت .اگرچه همواره دغدغه ی زیبایی و آسایش همراه با طراحان صنعتی بوده است و این موجب می شود تا این رشته در زمره مهم ترین و جذاب ترین رشته های طراز اول جهان مطرح شود.

در سالهای آغازین قرن بیستم ،گروهی از هنرمندان و صنعت گران به رهبری والترگروپیوس ،تحت عنوان جنبش باهاوس در آلمان ،اقدام به راه اندازی آکادمی باهوس کردند .این آکادمی که بعدها مدرسه ی باهاوس نام گرفت ،در ابتدا هدف اتحاد و پیوند میان هنر و صنعت را دنبال می کرد و پس از چندی مکتب باهاوس علی رقم تمامی موانع ،مباحثی چون هماهنگ سازی طراحی و تکنولوژی روز و همچنین استفاده از قابلیت های بیانی هنرها در جهت اعتلا و اتحاد هنرها با یکدیگر را مطرح ساخت.این مکتب پیروان و علاقه مندان بسیاری را گردآورد که در زمینه ی مباحث بین رشته ای فعالیت می کردند .

دراین مدرسه هنری – فنی به هنرهای معاصر و تبدیل هنر سنتی به هنر صنعتی حول محور عناصر معماری و فضا سازی توجه ویژه ای می شد. شاید بتوان گفت که طراحی صنعتی اولین بار در این مدرسه مطرح و به عنوان رشته ای مستقل شروع به کار کرد.

اگر بخواهیم اطلاعات بیشتری در مورد این رشته که در حال حاضر اصول و مبانی آن در دانشگاههای معتبر دنیا و برخی دانشگاههای ایران ،همچون دانشگاه های هنرهای زیبا و دانشگاه هنر تهران ،دانشگاه علم و صنعت تهران ،صنعتی شریف دانشگاه تبریز و چند دانشگاه آزاد اسلامی تدریس می شود ،بدست آوریم ،در ابتدا بهتر است با زیر مجموعه ها و آنچه در ارتباط مستقیم با فرایند طراحی صنعتی می باشد آشنایی مختصری پیدا کنیم .در این فصل به برخی از فعالیت ها و اهداف این رشته که امروزه جایگاه خود را کمابیش یافته است ، می پردازیم.

طراحی صنعتی ،همان گونه که از نامش پیداست ،ترکیبی است از طرح ها و ایده ها ،که در مرحله ی اجرا و نهایتا تبدیل به یک شی ء مورد استفاده و کاربردی می شوند .با این حال از طراحی صنعتی همواره یه عنوان یک رشته هنری و زیبا شناسانه یاد می شود .این رشته نیز همچون علوم دیگر ،به برخی رشته های دیگر مانند :پزشکی ،مکانیک ،برق ،صنایع ،روانشناسی ،جامعه شناسی ،کامپیوتر ،معماری و... وابسته بوده و تاثیرات متقابل و بعضا تنگاتنگی میانشان برقرار است .

اگر با دیدی وسیع تر به این رشته ها نگاه کنیم ،شاخه ها ی اصلی این درخت پربار را می توان به گرایشات زیر دسته بندی کرد:

طراحی محصولات اعم از لوازم خانگی ،الکترونیکی ،تجهیزات پزشکی ،اداری ،صنعتی ،لباس ،سرگرمی و...، طراحی مبلمان و دکوراسیون داخلی ،طراحی مبلمان شهری ،طراحی اتوموبیل و بسیاری دیگر.

سرانجام امروز و اینجا ، یک بار دیگر تعبیری عاشقانه از اشکال صورت گرفت و با همت و همدلی آنان که کمبود این رشته ی فنی و هنری را در راستای توسعه و ارتقاء سطح علمی این رشته ، احساس می کردند و دستانی که پیوسته نقشی می آفرینند تا در لوح زندگی جاودان شود ،پنجره ای تازه به افق بی کران و روشن خلاقیت بازشد و همچنان راهی طولانی در پیش روست. و بی گمان نیازی بوده که در پی رفع آن برآمدند .

امید است با تلاش و همکاری هرچه بیشتر از پیش ،به آن مقاصد رویارویی ولی دست یافتنی ،برسیم. زیبا بیندیشید و چشم انتظار فصل های دیگر....

جهت کسب اطلاعات بیشتر پیرامون طراحی صنعتی ،می توانید از سایت های مرتبط بازدید نمایید:

www.Zibadesign.com

www.designmuseum.org

www.icsid.org

www.idsa.com

www.cardesignnews.com

www.core77.com

www.jdeo.com

www.ergoweb.com

www.colourmatters.com

www.cpdi.co.uk

پایان

مبانی طراحی صنعتی

مبانی طراحی صنعتی

مبانی طراحی صنعتیبايد گفت که آن چه در شماره های قبل ذکرش رفت خلاصه ای بود از تعريف طراحی و مفهوم طراحی صنعتی. امروزه روز در دنيا، طراحی صنعتی آن قدر گسترده شده و وسعت يافته است که گرفتن تخصص در هر گرايشی و با هر درجه ای سالها تحقيق و طرح زدن و سختی می خواهد. نوشته های من در اين ده شماره بيشتر تکيه بر اصول تئوريک مبانی طراحی صنعتی خواهد کرد و اصول و راهکارهای عملی را نمی توان در اين شماره ها به بحث گذاشت. از آن جايی که بنا بر تجربه ی کوچکی که از اطرافيانم به دست آوردم، دريافتم که دانشجويان اين رشته عموما در مبحث تاريخ و مکاتب طراحی صنعتی با مشکل مواجه اند و از آن جايی که اين رشته هنوز دوران جوانی خود را در ايران پشت سر می گذارد بنا بر اين استادان محترم نيز از مباحث روز، استايل ها و مکاتب پيشرو بی اطلاع بوده و دانشجويان را در اقيانوس بی انتهای اينترنت بی خط و چراغ رها می کنند. و دانشجو از پس جستجو های مدام آخر به يکی دو تصوير و چند خط نوشته و مفهوم کلی بسنده می کند.پس در خلال مباحث گريزی هم به تاريخ طراحی صنعتی خواهم زد.

در زمينه ارائه اطلاعات در اين کشور خوب کار هايی هم شده است. تالار گفتگوی طراحی صنعتی که توسط دانشگاه هنر اسلامی تبريز و به همت عليرضا پور محمدی راه اندازی شد که هنوز البته خام و بيشتر يک کانال ارتباطی لينک گذاری است تا کانالی برای بحث و مجادله. يا وبلاگ های خُرد ديگری که سال به سال به روز نمی شود و عموما با مطالب سطحی ( و در بعضی مواقع زير پا گذاشتن حق مالکيت معنوی! ) بيشتر شبيه باز کردن مسئوليتی از سر است که کسی از آن ها نخواسته به زور انجام دهند!

مطالب اين وبلاگ بيشتر از جزوه ی استاد مردآويز نجفی وام گرفته شده است که ذکر نام او در اينجا ضروری است و ادای احترام به جای خالی او در ايران. من سعادت حضور در کلاس هاشان را نداشتم اما به ياری دوستان و شاگردانش توانستم حدودی از آموزه هايش را به دست آورم. و ان چه از طراحی و مبانی ان فرا گرفتم به واسطه ی همين اموزش غير مستقيم ايشان بوده است.

آن چه در مبانی طراحی صنعتی مطرح می شود اصول و بنيان هايی است كه يك طراح با توجه به ان اصول مفهوم مورد نظر خود را تا حد توليد انبود پيش می برد. در واقع با يادگيری مبانی طراحی صنعتی طراح می تواند سيستم طراحی هدفمند خود را به سرانجام برساند، ورودی های خود را به سيستمي تحويل دهد كه برگرفته از آن اصول بتواند هماهنگ و به بهترين شكل خروجی های هدف را باز نماياند.

شئی هنری و شئی صنعتي

در اين ميان می بايست دريافت كه بارزترين نمود تفاوت يك شئي صنعتي با يك شئی هنری در توليد انبوه آن است.شئی صنعتی به مرور زمان جايگاه خود را در ميان مردم از دست می دهد.قديمی می شود . شايد متضاد با ارزش های دوران ما بعد توليدش شود و چه بسا يك عنصر زائد و دور ريختنی به حساب آيد. اما از طرفی ديگر همين شئی صنعتی می تواند با گذشت زمان بسيار و ايجاد حسی نوستالژيك در ذهن و روان هم نسلان خود كه روزگاری با آن زيسته اند شئی ای عتيقه و ناياب محسوب شود و ارزش هنری در ميان توده مردم به خود بگيرد.

تحليل جريانهاي گردابي روي بالهاي دلتاي پهن

          چكيده

          آنچه در اين مقاله گرد آوري شده است نتايج تحقيقات متعددي روي بالهاي دلتا و بخصوص بالهاي دلتاي پهن است. هدف اين مقاله تشريح جريان هاي گردابي ناپايدار بالهاي دلتاي پهن بر اساس نتايج آزمايشات ارائه شده در اين تحقيقات است. در اين آزمايشات از مجسم سازي جريان سطح استفاده شده است. نتايج اين آزمايشها حاكي از آن است كه عدد رينولدز تاثير زيادي بر ساختار جريان هاي گردابي دارد. در اعداد رينولدز پايين تجزيه ورتكس هاي لبه حمله به طور قابل ملاحظه اي به تاخير مي افتد و ورتكس ها بيشتر به سمت مركز صفحه بال شكل مي گيرند. در زواياي حمله كوچك،  ورتكس دوم بطور موثري ورتكس اوليه را به دو تمركز حالت گردابي مي شكافد و باعث ايجاد يك سازه گردابي دوگانه مي شود. در اعداد رينولدز بالاتر (در حدود ۳^۱۰´۴) جريان به يك حالت مماسي مي رسد. فزايش بيشتر عدد رينولدز فقط موجب تغييرات كوچكي در موقعيت هسته ورتكس و تجزيه آن مي شود. تجزيه ورتكس ضعيف در زواياي حمله كم، با افزايش زاويه حمله با يك تجزيه مخروطي جايگزين مي شود.

          مقدمه

          جريان گردابي حول بالهاي دلتاي پهن ( L£۵۵° ) اخيرا" به موضوع جالب توجهي در آيروديناميك تبديل شده است. چنين بالهايي در طراحي وسايل نقليه هوايي بدون سرنشين و وسايل نقليه هوايي در ابعاد ميكرو مورد استفاده قرار مي گيرد. اگرچه مكان شناسي جريان روي بالهاي باريكتر ( L³۶۵° )  بسيار مورد مطالعه قرار گرفته و به خوبي شناخته شده است جريان روي بالهاي با زاويه عقب رفتگي كم، به ندرت مورد بررسي قرار گرفته است.

          تحقيقات اوليه در اين زمينه گزارش مي كند كه براي زواياي عقب رفتگي °۵۵ و °۴۵ هسته ورتكس بسيار ناپايدار بوده و تشخيص تجزيه ورتكس مشكل است. براي با ل با زاويه عقب رفتگي°۵۰تجزيه ورتكس تنها در منطقه اي نزديك به نوك بال ديده مي شود و براي بال با زاويه عقب رفتگي°۴۵ محل تجزيه ورتكس اگرچه بسيار نزديك به نوك با ل است، قابل تشخيص نيست. 

          بر اساس آنچه در مرجع شماره ۱ ارائه شده است، براي بالي با زاويه عقب رفتگي ۵۰ درجه با وجود اينكه در اعداد رينولدز بالا ورتكس هاي لبه حمله به سرعت تجزيه مي شوند، در اعداد رينولدز پايين (در حدود  ۳^۱۰´۸ ) ورتكس هاي مشخصي به خوبي قابل مشاهده هستند. در اعداد رينولدز پايين ورتكس ها بسيار نزديك به سطح بال شكل مي گيرند و اثر متقابل لايه مرزي و ورتكس مهم مي شود.

          شواهد نشان مي دهد كه در اعداد رينولدز بالا، حتي در زواياي حمله كوچك تجزيه ورتكس در نزديكي نوك بال اتفاق مي افتد. با وجود اينكه انتظار مي رود تفاوت هاي اساسي با تجزيه ورتكس هاي بالهاي باريك وجود داشته باشد، نتايج نشان دهنده جرياني بسيار ناپايدار روي بال است. با افزايش زاويه حمله، تجزيه ورتكس به لبه بال مي رسد و لايه هاي برشي جدا شده شكل غالب جريان را تشكيل مي دهند. اطلاعات بسيار اندكي از ساختار و خصوصيات پديده جريان ناپايدار حول بال هاي دلتاي پهن در دست است. بيشتر دانش موجود درباره جريانهاي گردابي به ورتكس بالهاي باريك مربوط مي شود.

بررسی جريانهاي گردابی روی بال دلتا

          براي بررسي جريان حول بالهاي دلتاي پهن و پاسخ ضربه آنها آزمايشات بسياري انجام شده است كه در ادامه به تشريح يكي از آنها و نتايج حاصل از آن مي پردازيم.]۲ [

          اين آزمايش در يك تونل باد مدار بسته سرعت بالا با مقطع آزمايشي به ابعادm   ۱۳/۲ × ۵۷/۱ انجام گرفته است و از يك مدل بال صلب با زاويه عقب رفتگي لبه حمله ۵۰ درجه با وتري به طولmm ۴۵۷ و نسبت ضخامت به وتر۶/٣ % استفاده شده است. واضح سازي جريان با استفاده از نوعي رنگ پودري فلورسنت نرم كه به نسبت ۱ به ۲ با پارافين مخلوط شده است انجام گرفته است. 

تصاوير شكل ۱ ورتكس هاي توليد شده روي بال را در زاويه حمله حدود ۵ درجه براي سه عدد رينولدز متفاوت، نشان مي دهد.  تجزيه ورتكس هاي لبه حمله در  لبه فرار  با ل  براي        (۳^۱۰´ ۷/۸Re =) قابل مشاهده است. افزايش بيشتر عدد رينولدز باعث پيشروي تجزيه ورتكس ها به توجه به غير حساس بودن ورتكسها و تجزيه ورتكسها به تغييرات عدد رينولدز در بالهاي باريك، نتيجه غير منتظره اي است. با افزايش عدد رينولدز تا حدود سه برابر مقدار قبلي (۴^۱۰´۶/۲Re = ) موقعيت تجزيه ورتكس به نزديكي ۴۰% طول وتر مي رسد. همچنين تحت اين شرايط ورتکس ديگري خارج از ورتکس اوليه شکل مي گيرد و يک ساختار ورتکس دوتايي را تشکيل مي دهد. وجود اين ورتکس دوتايي با روشهاي محاسباتي نيز ثابت مي شود.

شکل ۱ : مجسم سازی جريانهای گردابی در زاويه حمله ۵ درجه

         تصاوير ارائه شده در شكل ۳ نشان مي دهد كه در همه موارد, جفت ورتکسهاي بيروني زودتر از ورتکسهاي اوليه تجزيه مي شوند. در زواياي حمله نسبتاً كوچك و اعداد وينولدز پايين، اين ساختار ورتكس دوتايي کاملا مشخص است . به عنوان يك مثال، شكل ٢ محيط مرئي حالت گردابي محوري ثابت را در صفحه عرضي جريان در٤/٠  براي٥/٧=α نشان مي دهد. ورتكس اوليه به وضوح به صورت تمركز بزرگي از گردابه كه مركزش در حدود٥/٠  قرار داد نشان داده مي شود ديده مي شود.

جدايش دوم به صورت يك منطقه گردابي، با علامت منفي، درست خارج ورتكس اوليه مشخص مي شود. همچنين اين تصوير به وضوح ساختار ورتكس دوتايي را ، با يك تمركز حالت گردابي سوم، با اثري نامتناقض با ورتكس اوليه ولي به طور قابل ملاحظه اي ضعيف تر، درست خارج ورتكس دوم نشان مي دهد. خارج اين يك منطقه حالت گردابي پخش آميخته با لايه برشي جدا شده قرار دارد.

شکل ۲ : نمايش ساختار ورتکس دوتايی ميدان گردابی در عرض جريان

شکل ۳: مجسم سازی جريانهای گردابی در٤ˆ۱۰×۳/۱ Re = برای زوايای حمله متفاوت

ورتكس هاي همگرد دوتايي روي بال با زاويه عقب رفتگي ^o۶۰هواپيماي F-106B مشاهده مي شوند. ساختار جريان گردابي به شدت تحت تاثير عدد رينولدز قرار دارد.

يك لايه منفرد تمركز گردابه در اعداد رينولدز خيلي پايين (در حدود چند هزار) مشاهده مي شود، و ساختار ورتكس دوگانه وجود ندارد. با افزايش عدد رينولدز تقابل قابل توجه بين لايه مرزي و ورتكس اوليه باعث ايجاد اين ساختار ورتكس دوگانه مي شود. همانطور كه در شكل ۱ نشان داده شده است, با افزايش بيشتر عدد رينولدز, ورتكس ضعيف تر مشخصاً زودتر از ورتكس اوليه شروع به از بين رفتن مي كند. پارامتر مهم ديگري كه ساختار جريان گردابي را تحت تأثير قرار مي دهد زاويه حمله است همانطور كه در شكل ۳ براي ٤ˆ۱۰×۳/۱  نشان داده شده است, مشاهده مي شود كه تجزيه ورتكس لبه حمله همچنانكه زاويه حمله بال افزايش مي يابد, به جلو منتقل مي شود. همانطور كه قبلاً مشاهده شد, در تمام اين موارد ورتكس ضعيف تر بالاتر از ورتكس اوليه تجزيه مي شود. با افزايش زاويه حمله, لايه گردابي بيش از پيش دورتر از بال و لايه مرزي واقع مي شود و بنابراين ساختار ورتكس دوتايي به نظر كمتر قابل توسعه مي رسد, شاهد اين مطلب شكل گيري ضعيف تر ورتكس هاي خارجي در زواياي حمله بيشتر است. خصوصيت جالب توجه ديگر وقوع تجزيه روي بال در٥/٢  بود. در چنين زاويه حمله كوچكي انتظار ديده شدن تجزيه, به خصوص اينقدر در جلوي بال نمی رود. در مقايسه با ورتكس هاي روي بالهاي باريک, تجزيه زود هنگام ورتكس ها در زواياي حمله كم مي تواند بخاطر گراديان فشار معكوس قويتر به دليل لبه فرار باشد. در تمام موارد, تغييرات بزرگي در موقعيت تجزيه ورتكس اوليه ديده مي شود.

تأثيرات بيشتر عدد رينولدز نيز شناسايي شده اند. با افزايش عدد رينولدز موقعيت هسته ورتکس به خارج بال منتقل مي شود. يك اثر مشابه نيز روي بالهاي باريکتر ديده مي شود. Gharib and Olدر مقاله خود ] ١ [اظهار مي کنند که  خصوصيات كيفي جريان, مثل موقعيت ورتكس اوليه, بطور قابل توجهي با تغيير عدد رينولدز ثابت است, حتي در رينولدزي به كمي۳ˆ۱۰×٢/۶ . اما مطابق آنچه در منبع شماره ٢ آمده است, انتقال واضح موقعيت ورتكس با تغيير عدد رينولدز در آزمايشهاي انجام شده مشاهده شده است. در اعداد رينولدز بالاتر (در اندازه٤ˆ١٠×٣) جريان به يك حالت مجانبي مي رسد, افزايش بيشتر عدد رينولدز تنها موجب تغييرات كوچكي در موقعيت هسته ورتكس و تجزيه مي شود. مسير ورتکس در اعداد رينولدز پايين به زاويه حمله حساسيت نشان مي دهد و با افزايش عدد رينولدز اين حساسيت کاهش مي يابد. شكل ٤ جريان گردابي روي بال دلتا را در زواياي حمله مختلف نشان مي دهد.

شكل ٤ : تغييرات جريان روي بال دلتا با تغيير زاويه حمله

          نتيجه گيري :

          در اين مقاله به بررسي جريانهاي گردابي ناپايدار روي يك بال دلتاي پهن با زاويه عقب رفتگي ۵۰ درجه پرداختيم. آنچه مسلم است ساختار جريان هاي گردابي تحت تاثير عدد رينولدز قرار دارد. در اعداد رينولدز پايين، تجزيه ورتكس هاي لبه حمله بطور قابل ملاحظه اي به تاخير مي افتد و ورتكس ها بيشتر داخل بال شكل مي گيرند. در زواياي حمله كوچك، ورتكس دوم ورتكس اوليه را به دو تمركز حالت گردابي جداگانه مي شكافد و باعث ايجاد ساختار ورتكس دوگانه مي شود. در زواياي حمله بزرگتر، اين ساختار ورتكس دوگانه از بين مي رود و تنها يك ورتكس اوليه ديده مي شود. در اعداد رينولدز بالاتر (در حدود۴^۱۰×۳) جريان به يك حالت مماسي مي رسد. افزايش بيشتر عدد رينولدز تنها موجب تغييرات اندكي در موقعيت هسته ورتكس و تجزيه مي شود.

          حتي در زواياي حمله كوچك در حد چند درجه، جريانهاي گردابي به همراه تجزيه ورتكس وجود دارند اما تجزيه ورتكس ضعيف و شناسايي آن دشوار است.

فهرست منابع :

1.Ol,M. V.,Gharib,M., “Leading-Edge Vortex Structure of Nonslender Delta Wing at Low Reynolds Number,” AIAA Journal, Vol. 41, No. 1, 2003, pp, 16-26.                                                                                      

2.G. S. Taylor and I. Gursul., “Buffeting Flows over a Low-Sweep Delta Wing,” AIAA Journal, Vol. 42, No. 9, 2004, pp, 1737-1745.                     

3.Traub, L

فناوري فضايي

صنعت و تکنولوژي هوافضا به علت خصوصيات ويژه و کاربردهاي خاص و منحصر به فرد همواره از پراهميت‌ترين و ارزشمندترين صنايع و فناوري‌ها در جهان بوده است به‌طور معمول پيشرفته‌ترين محصولات و فناوري‌ها ابتدا در اين حوزه توليد و يا استفاده شده‌اند فناوري فضايي به‌علت ويژگي‌هايش از فناوري هوايي پيچيده‌تر ودستيابي به آن از لحاظ اقتصادي و نظامي و حتي سياسي ارزشمند و حائز اهميت مي‌باشد. اما در همين‌جا بايد اين نکته يادآوري شود که چنين صنعت و فناوري پيشرفته‌اي هزينة بسيار زيادي را هم براي صاحبان خود داشته است که اين امر لزوم دقت‌نظر و توجه در تصميم‌گيري‌هاي مربوط به اين صنعت را چند برابر مي‌کند.

فناوري فضا

هر فناوري براي ايجاد و حفظ بقايش نيازمند نيروها و زيرساختهايي مي‌باشد كه در اجزاي تشكيل‌دهندة آن فناوري بايد به بلوغ و پويايي دست يابند تا بتوان از هر فناوري استفاده كرده و آن را توسعه داد. استفاده از فضا نيازمند دستيابي به فناوري لازم در سه عرصة مختلف مي‌باشد

اول: سيستم پرتاب و هدايت براي دستيابي به موقعيت مورد نظر در فضا

دوم: تامين تجهيزات و امکانات مورد نياز در فضا مطابق نياز و كاربرد استفاده كننده

سوم: ايستگاه و پايگاه‌هاي زميني پرتاب و کنترل و استفاده از تجهيزات فرستاده شده به فضا.

در حال حاضر روش پرتاب منحصراً استفاده از موشک‌ها است و روش‌هاي ديگر در مراحل تحقيقاتي هستند. وظيفة موشک‌ها عمدتاً حمل تجهيزات و وسايل موردنياز طبق مأموريت مورد نظر مي‌باشند که قسمت اول را تشکيل مي‌دهند. قسمت دوم تجهيزات و امکانات موردنياز در فضا است که شامل تجهيزات آزمايشگاهي، تحقيقاتي و مخابراتي و تجهيزات مورد نياز انسان‌ها در صورت حضورشان در فضا خواهد بود و قسمت سوم شامل پايگاه‌ها و ايستگاه‌هاي زميني مورد نياز براي پرتاب است كه وظيفة کنترل مسير پرتاب و فرود، هدايت تجهيزات و ارتباط و استفاده از تجهيزات پرتاب‌شده را نيز بر عهده دارند.

در اين گفتار ما به بررسي قسمت دوم از اين سه قسمت مي‌پردازيم زيرا هدف اين صنعت و فناوري در اين قسمت تبلور مي‌يابد. اما همواره بايد توجه داشت که دو قسمت ديگر اجزاي جداناپذير قسمت دوم هستند و در نگاه به حوزه فضا نبايد اين دو قسمت را از نظر دور کرد.

عمدة قسمت دوم به غير از مأموريت‌هاي خاص فضايي همچون خورشيد و کرات منظومه شمسي و سفر به کرة ماه شامل ماهواره‌هايي مي‌شود که به دور زمين در مدارهايي مشخص قرار داده مي‌شوند.

مدارهاي ماهواره‌اي به مرکزيت زمين

ماهواره‌ها طبق قوانين جاذبة حاكم بر طبيعت هرچه ارتفاع كمتري داشته باشند در مدت زمان كمتري يك دور از مدار خود را طي مي‌نمايند البته به علت وجود هوا در جو زمين، پايداري ماهواره‌ها در ارتفاع بسيار پايين غيرممكن و يا مقرون به صرفه نمي‌باشد. يک ماهواره با ارتفاع 200 کيلومتر در کمتر از 90 دقيقه يک دور به دور کره زمين خواهد چرخيد و در ارتفاع 3000 کيلومتري اين زمان در حدود 150 دقيقه مي‌باشد. براي درك بهتر موقعيت مكاني ماهواره‌ها مي‌توان به مطالب ذيل اشاره نمود. بلندترين ارتفاع زمين حدود 9 کيلومتر است و بلندپرواز‌ترين هواپيماها به ارتفاع 30 کيلومتر مي‌رسند؛ لايه ازن در ارتفاع 25 تا 55 کيلومتري زمين واقع شده است و غلظت هوا در ارتفاع 60 کيلومتري به کمتر از يک هزارم سطح زمين مي‌رسد.

در ادامه چند نوع از انواع مدارها به اختصار ذکر مي‌شوند:

1- مدارهاي با ارتفاع کم ( LEO ) که مي‌توان آن‌ها را مدارهايي با ارتفاع کمتر از 3000 کيلومتر در نظر گرفت ضمناً اکثر ماهواره‌هاي موجود در اين محدوده قرار دارند.

2- دوم مدارهاي با ارتفاع متوسط كه شامل ارتفاع 3000 تا 30000 کيلومتري مي‌شود که 24 ماهواره‌ معروف تعيين موقعيت جهاني با ارتفاع تقريبي 17700 کيلومتر از سطح زمين در اين مدار قرار دارند و هر 12 ساعت، يک‌بار به دور زمين مي‌گردند.

3- مدار زمين ثابت در اين مدار سرعت گردش ماهواره به‌دور زمين دقيقاً به اندازه سرعت گردش زمين به دور خود مي‌باشد که در اين صورت از ديدگاه ناظر زميني، اين ماهواره همواره در جاي ثابتي در آسمان قرار دارد كه مزيت فوق‌العاده‌اي براي اين مدار مي‌باشد. اين مدار به علت ثابت بودن مکان ماهواره در آسمان زمين براي ارتباطهاي مخابراتي بسيار مناسب مي‌باشند. قابل ذكر است كه ماهواره‌ ايراني زهره قرار است از اين مدار استفاده نمايد. ارتفاع اين مدار حدود 35800 کيلومتر مي‌باشد و ماهواره هر 23 ساعت 56 دقيقه و مطابق با جهت سرعت زمين يك بار به دور کره زمين مي‌چرخد البته بعضاً ماهواره‌ها در اين مدار نسبت به محور چرخش زمين مقداري زاويه دارند که در اين صورت از ديدگاه ناظر زميني مقداري بالا و پايين مي‌روند ولي در بالاي منطقه مورد نظر باقي‌ مي‌مانند.

4- مدار قطبي در اين مدار ماهواره از بالاي دو قطب كره زمين عبور مي‌نمايد. مدار خورشيدآهنگ يك نوع مدار قطبي مي‌باشد كه همواره نسبت به زمين در يک ساعت خاص قرار دارد يعني بطور مثال در اين مدار ماهواره نيمي از مدار در ساعت ده‌ونيم صبح و در نيم ديگر در ساعت ده‌ونيم شب قرار دارد. اين مدار براي ماهواره‌هايي استفاده مي‌شود که ماهواره براي انجام مأموريتش نيازمند يک حالت خاص از نور مي‌باشند و يا مطابق ماموريتشان بايد از بالاي قطبهاي زمين عبور نمايند.

5- مدارهاي ديگر انواعي ديگر از مدارها نيز در منابع ذكر مي‌شوند كه براي اختصار از آنها صرف‌نظر مي‌شود بعضي از اين مدارها بسيار کشيده هستند و يا حتي شکل سهمي و يا هذلولي دارند که در بعضي از مأموريت‌هاي فضايي از آن‌ها استفاده مي‌شود.

کاربرد ماهواره‌ها

همانطور که ذکر شد ماهواره‌ها بخش عمدة استفاده از صنعت فضا هستند در اين قسمت انواع ماهواره‌ها و کاربرد ‌آن‌ها را بررسي مي‌نماييم. در يك دسته‌بندي كلي ماهواره‌ها را مي‌توان به شش دسته تقسيم نمود:

1. ماهواره‌هاي ارتباطي ( Communications Satellites )

اولين دسته، ماهواره‌هاي ارتباطي هستند كه براي ارتباطات راديويي، تلويزيوني و اينترنتي و كلاً ارتباطات مخابراتي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. اولين ماهوارة ارتباطي با نام Echo1 بود كه در سال 1960 توسط يك بالن به هوا رفت و براي انعكاس سيگنال‌هاي راديويي بود و بعد از آن دو ماهواره با نام‌هاي Relay1 و Telstar1 در سال 1962 به فضا پرتاب شدند كه مسؤوليت تقويت سيگنال‌ و ارسال آن به يك نقطه ديگر را برعهده داشتند.

اما اولين ماهواره با مدار زمين ثابت با نام Syncom3 در سال 1964 يعني هفت سال بعد از پرتاب اولين ماهواره به فضا، در مدار قرار گرفت اين ماهواره بازي‌هاي المپيك توكيو همان سال را از فراز اقيانوس‌آرام به آمريكا ارسال كرد و اولين ماهواره تجاري زمين ثابت نيز به نام Intelsat1 در سال 1965 آغاز به كار نمود قابل ذكر است از سال 1979 شبكه بين‌المللي ماهواره‌اي Inmost براي برقراري ارتباط تلفن همراه ماهواره‌اي در سراسر جهان راه‌اندازي شده است كه بيش از 80 كشور جهان در آن عضويت دارند.

2. ماهواره‌هاي هواشناسي ( Weather Satellites )

دسته دوم از ماهواره‌‌ها ماهواره‌هايي هستند براي مطالعات جوي و هواشناسي بكار برده مي‌شوند و بوسيلة داده‌هاي آن‌ها نظير موقعيت ابرها و پروفيل دما و غيره وضعيت هوا براي آينده پيش‌بيني مي‌شود. اولين ماهواره‌ هواشناسي به نام Tiros در سال 1960 به فضا فرستاده شد كه تصوير مادون قرمز از ابرها براي زمين ارسال مي‌كرد و توانايي شناسايي توفان‌ها ومسير آن‌ها را داشت و بعد ازآن سري ماهواره‌هاي Nimbus و Itos نيز به فضا فرستاده شد هم‌اكنون ماهواره‌هاي زمين ثابت ( GOES ) اطلاعات و تصاوير هواشناسي را براي زمين ارسال مي‌كنند ماهواره‌هاي كنوني قابليت تمركز بر يك منطقه و همچنين قدرت مانور در فضا براي بهترين پوشش را دارا هستند.

3. ماهواره‌هاي هدايت و ناوبري ( Navigation Satellites )

اين ماهواره‌ها براي تعيين موقعيت و كمك به هدايت و ناوبري وسايل نقليه هوايي، دريايي و زميني مورد استفاده قرار مي‌گيرند و با تجاري شدن اين ماهواره‌ها افراد بطور شخصي نيز از اين قابليت مي‌توانند استفاده نمايند. اولين ماهواره از اين نوع با نام Transit 5A در سال 1963 به فضا پرتاب شد كه سيگنال‌هاي ثابتي را ارسال مي‌كرد و هواپيماها و كشتي‌ها مي‌توانستند به وسيله آن مكان خود را شناسايي نمايند البته اين سري از ماهواره‌هاي Transit به‌علت تعداد كم ومدارهاي قطبي نمي‌توانست همه جاي زمين را در يك زمان پوشش دهند. و به همين علت بعد از مدتي سري ماهواره‌هاي Navstar يا GPS كه شامل 24 ماهواره با فاصله 17700 كيلومتري از زمين در 6 صفحه مداري مختلف به فضا پرتاب شدند بطوريكه استفاده كننده در زمين همواره 5 ماهواره را رؤيت مي‌كند و قادر است مكان خود را از لحاظ طول وعرض جغرافيايي و همچنين ارتفاع با دقت بسيار خوبي در حدود چند متر معين نمايد. البته شوروي سابق هم نمونه‌‌اي مشابه سيستم GPS را با نام GLONASS را به فضا پرتاب كرده است و هم‌اكنون استفاده از اين سيستم هم ممكن مي‌باشد و اين ماهواره‌ها هر 12 ساعت يك دور مدار خود را طي مي‌نمايند.

4. ماهواره‌هاي شناسايي ( Reconnaissance Satellites )

همانطور كه از نام اين ماهواره‌ها پيداست اين دسته توسط سنسورهاي مختلف از اطلاعات گوناگوني را از زمين دريافت و به مراكز كنترل ارسال مي‌نمايند. اين اطلاعات بطور مثال مي‌تواند تصاوير با طيف نوري در محدوده بينايي و يا مادون قرمز و حتي اطلاعات راداري باشد. ماهواره‌هاي Landsat و Spot از جملة اين ماهواره‌ها هستند كه عكس‌‌هايي با دقت بالا از زمين تهيه مي‌كنند. ماهواره‌هاي شناسايي استفاده‌هاي گسترده‌اي دارند و درجاهاي مختلف از آن‌ها استفاده مي‌شود. در زير به دسته‌بندي كاربردهاي اين دسته از ماهواره‌ها به‌طور اختصار مي‌پردازيم.

•  زمين‌شناسي

در اين كاربرد مشخصه‌هاي زمين‌شناسي بطور مثال مشخصات گسل‌ها و آتشفشان‌ها مشخص مي‌شود؛ با استفاده از اين ماهواره‌ها تركيب ساختار زمين بررسي و نقشه‌هاي زمين شناسي تهيه مي‌گردد. از اطلاعات بدست آمده در اكتشاف معادن مختلف ازجمله نفت و گاز و زغال‌سنگ و طلا و غيره استفاده مي‌شود.

•  منابع آبي

ارزيابي و شناسايي منابع آبي سطحي و حتي كمك براي شناسايي آب‌هاي زيرسطحي، مطالعه شبكه آبراهها و سدها و جزر و مد و پوشش برفها از استفاده‌هاي ماهواره در اين بخش هستند.

•  كشاورزي

ارزيابي و شناسايي مناطق زير سطح كشت، وضعيت محصول و همچنين تعيين بافت سطوح زمين از نظر نوع كيفيت براي كشاورزي مقدور مي‌باشد.

•  جنگل‌داري و مراتع

استفاده از ماهواره‌ها براي ارزيابي وشناسايي جنگل‌ها و مراتع و بررسي تراكم و كيفيت جنگل‌ها راه را براي نظارت و تحقيقات مؤثر بر نگل‌ها را فراهم كرده است.

•  شيلات و درياشناسي

ارزيابي و مطالعه آب درياها و اقيانو‌س‌ها، بررسي جريان‌هاي آبي و همچنين پيش‌بيني تجمع ماهي‌ها و غيره از ديگر كاربردهاي اين ماهواره‌ها هستند

•  مطالعات زيست محيطي

بررسي ومطالعه در مورد تنوع زيست‌محيطي و زيستگاه‌هاي حيات وحش

•  حفاظت از محيط زيست

شناسايي آلودگي‌هاي مواد آلاينده از جمله آلودگي‌هاي نفتي در درياها و غيره كه به كمك ماهواره‌ها صورت مي‌پذيرد.

•  بررسي بلاي‌هاي طبيعي

مطالعه و بررسي وحتي پيش‌بيني بلاي‌هاي طبيعي از جمله طوفان، گردباد، سيل، زلزله و آتش‌سوزي از موارد ديگر اين كاربردها هستند.

•  نقشه‌برداري

نقشه‌برداري از كليه سطوح روي زمين حتي درياها توسط ماهواره‌‌ها امري سهل‌الوصول شده است كه كيفيت و دقت نقشه‌ها را بسيار افزايش داده است و هزينة انجام آن را نيز كاهش داده است.

•  مطالعات شهري

مطالعه و بررسي بر روي مناطق شهري از جمله بافت‌هاي مختلف شهر، فضاي سبز شهرها و غيره از كاربردهاي ماهواره در اين بخش هستند.

•  حمل‌ونقل

مطالعه و تهيه راه‌هاي حمل‌ونقل و همچنين مطالعه براي طراحي راه‌هاي جديد جاده‌اي و ريلي

•  شناسايي فعاليت‌‌هاي نظامي

بررسي و مطالعة فعاليت‌هاي نظامي از جمله ايجاد استحكامات، تغيير مواضع و فعاليت‌هاي هسته‌اي كشورها از جملة اين كاربردها است.

5. ماهواره‌هاي تحقيقاتي ( Research Satellites )

اين ماهواره‌ها اكثراً براي بررسي و اندازه‌گيري خواص مختلف در فضا مورد استفاده قرار مي‌گيرند خواصي مانند ميدان‌هاي مغناطيسي، تشعشعات كيهاني و مشخصه‌هاي اجرام فضايي كه از زمين امكان اندازه‌گيري آنها مقدور نيست. مطالعه انتشار امواج از خورشيد و امواج نوري و راديويي از ستارگان دور و از اتمسفر زمين نمونه‌هاي اين تحقيقات هستند. تلسكوپ فضايي هابل ( Hubble )، ايستگاه‌هاي فضايي سايلوت و مير ( Salyut, Mir ) شوروي و Skylab امريكا و اخيراً ايستگاه فضايي بين‌المللي از جمله ماهواره‌هاي تحقيقاتي هستند.

6. ماهواره‌هاي نظامي ( Military Satellites )

اين ماهواره‌ها مي‌توانند نقش‌هاي جاسوسي، دفاعي و حتي حمله را بر عهده بگيرند. استفاده‌هايي مثل دريافت و شنود اطلاعات و مكالمات اهداف نظامي، شناسايي حملات موشكي، شناسايي مراكز نظامي، هدايت نيروها، ايجاد اغتشاش در ارتباطات دشمن و حتي حمله به اهداف زميني و يا حتي فضايي دشمن از جمله كاربردهاي ماهواره‌هاي نظامي هستند. البته اطلاعات زيادي از اين ماهواره‌ها در دنيا منتشر نمي‌شود.

موقعيت كشور

كشور ما كه مدت زيادي از فعاليتهاي فضايي آن نمي‌گذرد با پشت سر گذاشتن يك انقلاب و يك جنگ مدتي است كه در حال شكل‌گيري و سازماندهي مي‌باشد. با بوجود آمدن سازمان فضايي ايران به عنوان متولي اين بخش و محلي كه تصميم‌گيري، اجرا و پاسخگويي در اين مورد را بر عهده دارد، گام بزرگي در اين بخش برداشته شده است. وجود يك دورنما و استراتژي مناسب در مدتي نه‌چندان دور مي‌تواند كشور را به اهداف خود در بدست آوردن فناوري فضايي كمك نمايد. داشتن ماهواره‌اي مستقل در بخش مخابرات، اولين گام در راه رسيدن به اين فناوري است. داشتن يك ماهوارة مستقل مانند ماهوارة زهره، باعث قطع وابستگي براي استفاده از كاربردهاي مخابراتي آن، حداقل در محدوده غرب آسيا، اروپا و شمال آفريقا مي‌باشد. مسأله ديگر اجاره دادن بخشي از پهناي باند مخابراتي آن به كشورهاي ديگر است كه با افزايش روزافزون كاربران فناوري اطلاعات و ارتباطات مخابراتي امري دور از دسترس نيست و مسأله سوم از لحاظ سياسي و عزت ملي وجود يك ماهواره ملي با اهميت مي‌باشد. داشتن يك ماهواره مستقل اگرچه از بعد حركت در بدست آوردن فناوري فضايي هرچند قدم كوچكي است، ولي مقدمه‌اي در وارد شدن صنايع داخلي كشور در اين بخش، براي كسب اين فناوري مي‌تواند باشد به شرط اينكه در اين زمينه برنامه‌ريزي مناسب و دقيقي داشته باشيم.

البته همانطور كه در ابتداي اين مقاله ذكر شد، نبايد از دو بخش ديگر اين فناوري غافل شد. در بخش فرستادن ماهواره به فضا گفتن همين نكته كافي است كه كشوري با توانايي فرستادن ماهواره به فضا، قابليت پرتاب موشك به تمام نقاط كره زمين را خواهد داشت و از لحاظ دفع تهديدات نظامي و بالا بردن قدرت نظامي كشور با توجه به شرايط كشور بسيار با اهميت مي‌باشد و احتمالاً سپردن اين قسمت به بخش نظامي كشور مناسب خواهد بود زيرا بخش نظامي كشور ضمن داشتن تجربه در پرتاب موشك مي‌تواند بدست آوردن اين فناوري را در برنامه خود قرار دهد و ضمن استفاده نظامي از آن، در اختيار بخش غير نظامي براي استفاده نيز قرار دهد. قسمت بعدي تجهيزات زميني ماهواره است كه در اين بخش هم كشور بايد به سمت خودكفايي حركت نمايد؛ زيرا استفاده از تمام امكانات اين فناوري محتاج وجود اين بخش است.

مطلب بعدي استفاده از توان‌هاي موجود و بالقوه كشور در اين بخش است كه وجود يك انجمن هوافضايي مي‌تواند كمك مؤثري باشد و به عنوان پلي براي ارتباط مؤثر و كارا بين شركت‌ها و سازمان‌ها عمل نمايد. كشور بايد به سمتي حركت نمايد كه بتواند خود ماهواره مورد نياز خود را طراحي نمايد و قطعات مورد نياز ماهواره‌اش را يا بسازد و يا از سازندگان ديگر كشورها تأمين نمايد و سرانجام در صورت نياز با توجه به موقعيت كشور به سمت خودكفايي هرچه بيشتر در اجزاي اين فناوري حركت كند و حتي از محصولاتش به ديگر كشورها نيز صادر نمايد. در انتها اين نكته قابل ذكر است كه در صورت بالندگي در بخش فضا به علت پيشرو بودن اين صنعت و فناوري مي‌توان از نتايج بدست آمده در اين بخش در صنايع ديگر همچون صنايع هوايي، خودروسازي و ديگر صنايع كشور نيز استفاده نمود.