مجله مهندسی مکانیک
پیاپی 89 (تیر 1392)

سیستم های جتی در مقایسه با انواع دیگر سیستم های سرمایشی، با توجه به هزینه پایین ساخت و تعمیر و نگه داری، از اهمیت بسیاری برخوردارند. هدف این مقاله مطالعه و بررسی سیستم های سرمایشی جتی، کاربردها و چگونگی عملکردشان است تا با انجام تحقیقات مشابه و کامل تر بتوان زمینه پذیرش و مقبولیت این سیستم ها را در جامعه فراهم نمود. در این رهگذر، نخست برخی از مطالعات انجام شده در این باره بررسی می شوند. سپس سیستم های سرمایشی اجکتوری معرفی می گردند. چون قلب این سیستم ها اجکتور می باشد، در ادامه انواع اجکتورهای مورد استفاده در این گونه از سیستم های سرمایشی بررسی می شوند.

امروزه منابع انرژی پاک، همچون باد، به لحاظ مسائل زیست محیطی، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. بهره مندی از انرژی باد، باوجود فواید بسیار، مشکلاتی چون متغیربودن، وابستگی به مکان و چگالی کم انرژی را نیز به دنبال دارد. جهت حل مشکلات مربوط به مکان مناسب و چگالی انرژی روش های تازه ای ارائه شده است. یکی از راه کارهای ارائه شده استفاده از انرژی باد در ارتفاعات بالای جو است. در ارتفاعات بالای جو، به دلیل پایین تر بودن لزجت هوا و نیز عدم تاثیر از درگ و اصطکاک سطح زمین، جریان باد شدیدتر می شود و با افزایش ارتفاع انرژی به دست آمده نیز افزایش می یابد. مطالعات جهانی پتانسیل سنجی انرژی باد در ارتفاعات بالا نشان می دهد که در ارتفاع 500 تا 12000 متر انرژی الکتریسته به دست آمده یکصد برابر نیاز جهانی است. از همین رو، امروزه دانشمندان توربین های بادی مرتفع متنوعی را طراحی کرده اند. این توربین ها به دو دسته تقسیم می شوند: دسته نخست مشابه بادبادکی است که انرژی مکانیکی باد را به زمین منتقل می کند و روی زمین به وسیله ژنراتور، برق تولید می شود. دسته دوم، براساس جانمایی توربین در ارتفاعات و تولید انرژی بر فراز سطح زمین استوار است؛ انرژی تولیدشده نیز با کابل هایی خاص به سطح زمین منتقل می شود. در این مقاله، نتایج حاصل از تحقیقات انجام شده درباره هر دو نوع توربین پیشنهادی و نحوه عملکرد آنها ارائه می شود.

در سیکل های تبرید تراکمی، فرایند اختناق در شیر انبساط موجب تلفات اگزرژی بالایی می شود، به طوری که کاستن از این تلفات می تواند به افزایش قابل ملاحظه ای در کارائی سیکل بیانجامد. در این مقاله بررسی تاثیر افزودن اجکتور بر عملکرد ترمودینامیکی سیکل تبرید تراکمی - آبشاری پیشنهاد می شود. با مدل سازی سیکل تبرید تراکمی اجکتوری - آبشاری در نرم افزار ایی. ایی. اس. مشاهده می شود که با فرض ظرفیت تبرید برابر در هر دو سیکل می توان با افزودن اجکتور ضریب عملکرد و بازده اگزرژی سیکل تبرید تراکمی - آبشاری را تا 5 درصد افزایش داد. در ادامه تاثیر پارامترهای اثرگذاری چون دمای تبخیرکننده مبادله کن میانی در عملکرد سیکل بررسی و مشخص شد که با افزایش دمای تبخیرکننده مبادله کن میانی ضریب عملکرد و بازده اگزرژی سیکل تا رسیدن به نقطه بهینه افزایش و سپس به تدریج کاهش خواهد یافت. در پایان میزان تلفات اگزرژی در هر یک از اجزاء سیکل تبرید تراکمی - آبشاری ساده و همراه با اجکتور مقایسه می شود. در پایان مشخص شد که با افزودن اجکتور به سیکل تبرید تراکمی - آبشاری، تلفات اگزرژی در سیکل تا حدود 8 درصد کاهش می یابد که بیشترین مقدار آن در شیر انبساط روی خواهد داد.

معمولا رفتار نامناسب ارتعاشی چرخ طیارهای معمولی - که از نوسانات پیچشی میل لنگ و قرارگرفتن فرکانس طبیعی جعبه دنده در محدوده فرکانس موتور ناشی می شود - سبب ایجاد حرکت غیریکنواخت خط انتقال قدرت، سروصدای اضافی در چرخ دنده های خلاص جعبه دنده و کاهش راحتی در رانندگی می شود. با استفاده از طرح جدیدی از چرخ طیار به نام چرخ طیار دو جرمی، این اشکالات تا حد زیادی برطرف و باعث یکنواخت تر شدن حرکت زاویه ای اجزای خط انتقال قدرت می شود. در این مقاله پس از ذکر ایرادهای چرخ طیارهای معمولی، چرخ طیار دو جرمی، نحوه عملکرد و مزایای آن نسبت به چرخ طیار معمولی بیان و وظایف اجزاء این دستگاه تشریح می شود.

تنش های پسماند می توانند به طور قابل ملاحظه ای بر عملکرد قطعات مهندسی اثرگذار باشند. لذا اندازه گیری و بررسی تنش های پسماند و در نظر گرفتن آنها به هنگام طراحی قطعات از اهمیت بالایی برخوردار است. روش شیارزنی از جمله روش های مکانیکی اندازه گیری تنش های پسماند است که می توان از آن برای اندازه گیری تنش های پسماند در بسیاری از قطعات و مواد گوناگون استفاده کرد. در این روش، به وسیله اعمال تدریجی شیار بر قطعه و اندازه گیری کرنش آزادشده در هر مرحله از افزایش عمق شیار، می توان پروفیل تنش پسماند را تعیین نمود. در این مقاله، نخست روش شیارزنی معرفی و ویژگی های آن بیان و، پس از معرفی دیگر روش های مکانیکی، روش شیارزنی با این روش ها مقایسه می شود.

با رشد روزافزون فناوری های ساخت ابزار و سیستم ها در مقیاس نانو و میکرو، توجه محققان به سمت طراحی و ساخت حسگرها و عملگرهایی برای کنترل و پردازش رفتار این سیستم ها در مقیاس های کوچک جلب شده است. سیستم های میکرو الکترو مکانیکی حاصل تلاش و تحقیق محققان در حوزه های مهندسی مکانیک، برق، شیمی و متالورژی در مسیر ساخت میکرو حسگرها و میکرو عملگر هاست. این سیستم ها - که آنها را به اختصار ممز می نامند - تحولی شگرف در زمینه کنترل ابزار و سیستم های مکانیکی و الکتریکی و همچنین ارتباط بین این ابزار و مدارهای مجتمع را رقم زده اند. این سیستم ها با توجه به ساختار و عملکرد آنها سیستم هایی با فیزیک چندگانه به شمار می روند. جامع بودن و پیچیدگی های موجود به خاطر ترکیب چند زمینه مختلف فیزیکی در این ابزار ها تحلیل و بررسی آنها را دشوار کرده و امکان تحلیل و طراحی یک نمونه کامل با بررسی تمام جنبه های آن را غیر ممکن ساخته است. نیروهای الکترومغناطیسی به عنوان نیروی اعمالی، وجود نیروی میرایی ویسکوز و قوانین حاکم بر فشار یک سیال نیوتونی و غیرنیوتونی در فضای موجود بین صفحه متحرک و زمینه، وجود نیروهای الاستیک بازگرداننده، ارتعاش و جابه جایی تیر و همچنین تاثیر نیروهای بین مولکولی در حرکت این ابزارها سبب ترکیب و کوپل شدن چندین زمینه انرژی در این سیستم ها خواهد شد. با توجه به ماهیت فیزیکی این ابزارها، جنبه های تحقیقی بی شماری در زمینه طراحی، بهینه سازی و افزایش دقت این سیستم ها در برابر محققان وجود خواهد داشت. در این مقاله سعی شده است برخی از این جنبه ها به همراه گزارشی از کارهای انجام شده روی آنها مطرح شود.

افزایش تقاضا، منابع محدود و آثار منفی محیطی ناشی از استخراج انرژی توسط انسان، بر نیاز به کارگیری منابع محدود تاکید دارد. تولید انرژی الکتریکی همراه با به کارگیری گرمای تولیدی روشی در حال توسعه است که موجب افزایش راندمان و کاهش کلی تلفات می شود. این موضوع عموما تحت عنوان توان و گرمای ترکیبی یا سی. اچ. پی. مطرح است. سیستم های سی. اچ. پی. اندازه های متنوعی دارند؛ از اندازه بزرگ، که جهت تولید الکتریسته و گرم کردن یک شهر استفاده می شوند، تا واحدهای کوچک که می توانند یک خانه مسکونی را سرویس دهند و با عنوان میکرو سی. اچ. پی. شناخته می شوند. عنوان میکرو عموما به ژنراتورها با ظرفیت الکتریکی کمتر از 15 کیلووات اطلاق می شود که در خانه های مسکونی کاربرد دارد. این ژنراتورها دارای تنوع زیادی هستند و شامل موتورهای احتراق داخلی، میکروتوربین ها، موتورهای استرلینگ و پیل های سوختی می باشند. هدف این مقاله معرفی انواع سیستم های میکرو سی. اچ. پی. و مشخص کردن ویژگی های هر نوع می باشد. در هر مدل سعی شده است ضمن توصیف نحوه عملکرد، نحوه استفاده از گرمای تشکیل شده در فرایند تولید توان الکتریکی بیان و ضمن معرفی سازندگان مطح هر فناوری، مدل های گوناگون با هم مقایسه شوند.

در دنیای امروز، صنعت خودروسازی هر کشور از جمله شاخص های مهم توسعه یافتگی محسوب می شود. در ایران نیز، طی سالیان گذشته، صنایع خودروسازی اثری مهم بر روند رشد و شکوفایی بخش های گوناگون صنعت داشته است. ماهیت فعالیت های موجود در این صنعت بزرگ سبب شده است که به کانون مهم استفاده از ماشین آلات حمل ونقل صنعتی (لجستیک) مبدل شود. امروزه، با رشد و توسعه چشم گیر موجود، نقش نیروی انسانی در این محیط ها پررنگ تر و به دنبال آن احتمال وقوع مخاطرات نیز افزایش یافته است. در این بین، وقوع برخی حوادث تلخ سبب بروز خسارت ها و آسیب های انسانی، اجتماعی و صنعتی جدی می شوند که البته این امر، از طریق کاهش بازده کاری، تاثیر معناداری بر بهره وری و تولید خواهد داشت. اما نکته مهم تر، آثار سوء اجتماعی و به دنبال آن پیامدهای روانی حاصل بر نیروی انسانی می باشد. از جمله مواردی که سبب کاهش حوادث و یا صدمات جانی و مالی در شرکت های خودروساز می شود، انتخاب صحیح ماشین آلات حمل ونقل صنعتی است. در شرکت های خودروسازی، اهم فعالیت های حمل ونقل درون کارخانه ای توسط ماشین آلات متنوع صنعتی و تجهیزات کشنده مرتبط با آنها انجام می شود که با در نظر گرفتن شاخص های لازم برای هر یک از این ادوات می توان از بروز صدمات به تجهیزات و نیروی انسانی جلوگیری کرد. در این گزارش مهم ترین ادوات و ماشین آلات حمل ونقل صنعتی مورد استفاده در صنایع خودروسازی معرفی شده است. در این رهگذر نخست به معرفی و تشریح لیفت تراک، به عنوان یکی از مهم ترین ادوات حمل ونقل صنعتی، می پردازیم. سپس انواع لیفت تراک های موجود براساس نوع سوخت مصرفی و ظرفیت حمل بار معرفی و در نهایت پیشنهادهایی برای بهبود فضای حمل ونقل درون کارخانه ای مطرح می شود.