nx دارای 45 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد nx کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن nx :
انرژی آب
چرخهای آبی مصرف آب به عنوان دومین منبع انرژی (بعد از آتش) برای بشر محسوب میشود. از اینرو چرخهای آبی در تاریخ توسعه و مصرف انرژی، نقش مهمی ایفا میكنند. چرخهای آبی دستگاههای مكانیكی سادهای هستند كه ما میتوانیم برای درك برخی مفاهیم هم و كلیدی از آنها یاری جوئیم.
انرژی جنبشی برای درك و روشن شدن، مطلب را با مثال سادهای آغاز میكنیم. اگر در حال عبور از نهر ابی باشیم، این حس در ما ایجاد میشود كه آب در جهت خلاف پاهای ما به شدت عبور میكند. در نهرهایی كه جریان آب در آنها تند باشد باید مراقب باشیم كه شدت (فشار) آب باعث افتادن ما نشود. همینطور كشش و فشار امواج را هنگام گذر از كنار دریا حس میكنیم. گاهی اوقات هنگام نزدیك شدن امواج، میتوانیم سریع پاهایمان را كنار بكشیم، یقیناً اگر در زیر یك آبشار باشیم، فشار
آب را روی بدنمان احساس میكنیم. اگر اندكی این چرخ را در نحری كه آب در آن جریان دارد، داخل كنیم. جریان آب در جهت خلاف آن بر آن فشار میآورد، درست همانند زمانی كه ما داخل آب هستیم شویم. فشار آب موجود در جهت فاضلاب فقط یك پدال (پرگا)، موجب چرخش چرخ میشود. اگر محور چرخ را به یك دستگاه وصل كنیم قادر به انجام كار مفید، نظیر آسیا كردن غلات میباشیم. پایه و اساس چرخ آبی، درك مفهوم فوق میباشد. حال، مشاهدهای مرتبط در این زمینه را در نظر مجسم سازید: زمانی كه داخل یك استخر یا حوض مخصوص شنا ایستادهایم و یا در حال گذشتن از آن هستیم، هیچ نگران این قضیه نیستیم كه جریان آب موجب عدم تعادل و نهایتاً افتادن ما شود. مشابه آن در مورد چرخ آبی هم صدق میكند.
قرار دادن چرخ آبی در استخر شنا، مانع حركت چرخ میشود. به تفاوتی بین شرایط فعلی و ا اینكه خیلی كند میباشد. تنها آب جریا (متحرك) باعث هل دادن و به حركت درآوردن ما و همینطور باعث چرخاندن، چرخ آبی میشود. به حركت درآمدن ما و چرخ آبی، بیانگر انجام كار میباشد. تنها آب جاری، توان انجام كار را دارد. مطلب فوق مبین این مسئله است كه آب جاری (آبی كه دارای حركت باشد) دارای نوع انرژی میباشد. همانطوری كه قبلاً گفته شد، اگر چرخ آبی را به یك دستگاه مكانیكی وصل كنیم، دستگاه قادر به انجام كار نظیر: آسیا كردن فلات یا اره كردن چوب میباشد. تعمیم عبارت فوق بیان این مطلب است كه: «انرژی جنبشی، باعث انجام كار میشود.»
انرژی پتانسیل حال روش مقرون به صرف نیز، استفاده از یك چرخ آبی را در نظر مجسم سازید،با در نظر گرفتن مزیت آبشار و انرژی جنبشی آبی كه از آن سرازیر میشود، چرخهای چرخدنده میچرخد و كار انجام میگیرد. حجمی از آب را درست در نقطه A در نظر بگیرید، آیا آن مقدار از اب قادر به انجام كار میباشد؟ خیر؟ (حداقل، حالانه)، حجم آب در آن نقطه، فاقد انرژی جنبشی میباشد. البته باید بر این مسئله واقف باشیم كه آب در نقطه A انرژی جنبشی ندارد اما پتانسیل كسب انرژی جنبشی
را دارد. برای درك مطلب فوق میتوانیم بگوئیم كه آب در نقطه A دارای انرژی پتانسیل میباشد. چه عاملی باعث سرازیر شدن آب میگردد؟ نیروی جاذبه زمین، آب را به مركز زمین میكشد، باید گفت كه آب در نقطه «A» انرژی پتانسیل جاذبه را دارا میباشد. انرژی پتانسیل جاذبه، نیتولی میباشد كه باعث كشیده شدن اشیاء به طرف مركز ثقل میشود. حال سه نكته دیگر را به آن اضافه مینمائیم. اولاً: انرژی پتانسیل بالقوه انرژی جنبشی میباشد یا (انرژی پتانیل قابل تبدیل به انرژی جنبشی میباشد). ثانیاً در نقطه B آب به پرههای چرخ آبی ضربه میزند و موجب انتقال انرژی جنبشی آب به چرخ و نهایتاً حركت چرخ كه همان انجام كار میباشد میشود. در واقع نقطه B مكانی فعال است. تصور كنید كه برای حجم آب در نقطه C چه روی
میدهد؟ ممكن است اینطور در ذهن تداعی شود كه انرژی پتانسیل در نقطه C به آخر میرسد. اما قضیه فوق كاملاً درست نیست زیرا عملاً به آبشاری دیگر كه در حال سرازیر شدن در نهر است برخورد میكند، پس آب در نقطه C، هنوز انرژی پتانسیل جاذبه را دارا میباشد، در واقع آب
همشیه، قدری انرژی پتانسیل جاذبه را دارا میباشد مگر آنكه نقطه C مركز ثقل زمین باشد. بیشترین و بالاترین میزان انرژی پتانسیل در نقطه A میباشد. آب هنگام سرازیر شدن از آبشار قدری از انرژی پتانسیلش، به انرژی جنبشی تبدیل میشود و انرژی جنبشی آب در حال سرازیر شدن از آبشار، قادر به انجام كارو چرخاندن چرخ آبی میباشد.
تغییر خودبخود و نمودار انرژی از مشاهدات و دانستههای خود بر این مسئله واقف هستیم كه اشیاء همواره در حال سقوط میباشند. این مسئله شامل حال ما هم میشود به عنوان مثال: هنگام سكندری خودرن و افتادن. هر شیئی متحرك، خودبخود از انرژی پتانسیل جاذبه بالا به سمت نیروی پتانسیل جاذبه پایین، سقوط میكند همچنین میدانیم كه اشیاء، خودبخود به سمت بالا نمیروند. (گاهی اوقات، ممكن است در سینما یا تلویزیون، هنگامی كه فیلم به عقب برمیگردد، شاهد این مسئله باشیم كه اشخاص یا اشیاء به طرف بالا میروند. این مسئله جنبه فكاهی دارد و كاملاً برخلاف تجارب همول و قابل انتظار میباشد. برای هر رویداد طبیعی یك مسیر معقول و غیرمعقول وجود دارد. سیب از درخت میافتد، اما دوباره به سمت شاخه برنمیگردد. ذرات شكر در قهوه حل میشوند آنها دوباره در فنجان شكل نمیگیرند. بنابراین، اشیاء از پتانسیل جاذبه بالا به پتانسیل جاذبه پایین حركت میكنند هنگام استفاده از چرخ آبی، اگر تغییر انرژی از پتانسیل بالا به پتانسیل پایین باشد میتوانیم انرژی جنبشی را از آن استخراج نمائیم. در واقع میتوانیم سیستم را (آب، آبشار و چرخ آبی) در نموداری ساده تعریف نمائیم نمودار فوق، تا حدودی، مشابه نموداری میباشد كه پیش از این در نمودار (505) برای سیستمی دیگر (یك اتم كربن، 4 اتم هیدروژن و چهار اتم اكسیژن) معرفی نمودیم و از آن میتوانیم انرژی، استخراج نمائیم در مورد تغییرات شیمیایی فوق، از سیستمی با انرژی پتانسیل شیمیائی بالا كه همسان با سیستم انرژی پتانسیل جاذبه بالا میباشد، صحبت میشود. در واقع این دو تودار به قدری شبیه به هم هستند كه میتوانیم از آنها نمودار انرژی واحدی ترسیم نمائیم. كه هر دو سیستم در آن كاربرد دارد. نمودار فوق به منظور شرح و توصیف یك سری از سیستمهای مشابه استفاده میشود. مفهوم كلیدی نمودار فوق مطلب زیر میباشد:«زمانی كه سیستم به دستخوش یك سری تغییرات خودبخود از پتانسیل جاذبه بالا به پتانسیل جاذبه پایین میشود ما میتوانیم انرژی (یا كار) را از آن استخراج نمائیم.
انواع چرخ آبی سادهترین و اساسیترین طراحی در چرخهای آبی، چرخ آبی undershot (چرخ آبی كه آب از زیر آن میگذرد و موجب چرخیدن چرخ میشود) میباشد. ابتدائیترین طراحی، چرخ پرهدار سادهای بود كه داخل نهر یا رودخانه قرار داشت. چرخ آبی فوق در مناطقی همچون دانمارك شمالی و چین قرار داشت و از آن برای آسیا كردن برنج استفاده میشد. این چرخ آبی در مخروبههای پمپی (Pompei) كه شهری مدفون در زیر گدازههای آتشفشان بود، پیدا شد. همچنین، چرخ قوماً عملاً دارای یك
سری مشكلات بود. كاری كه به وسیله این چرخ آبی انجام میگرفت، نشأت گرفته از انرژی جنبشی آب و شدت جریان آب بود. تغییرات فصلی، موثر در جریان آب رودخانه و نتیجتاً كار و نیروی انجام گرفته تسوط چرخ بود. نوسانات فصلی، در میزان ذخیره آب خیلی مؤثر بودند. در آب و هوای داغ و در زمان خشكسالی، سطح آب رودخانه، به قدری پایین بود كه آب كافی برای چرخاندن چرخ وجود
نداشت. هنگام سیل، به قدری آب رودخانه بالا میآمد كه تمام چرخ در آب فرو میرفت. علیرغم تمام نقایص، چرخ فوق - undershot- برای مدتها، در سراسر دنیا قابل استفاده بود. سهولت، سادگی و همینطور كم هزینه بودن آن باعث استفاده طولانی و مستمر از این چرخ شد. در چرخ آبی، خصو
صاً چرخ آبی پرهداری كه آب برای چرخاندن آن، از زیر چرخ میگذرد، میزان قابل ملاحظهای از انرژی، هنگام ضربه زدن آب به پرههای چرخ، به هدر میرود. تا سال 1800، هیچ تغییر و تحولی در طراحی چرخ آبی بوجود نیامد. بازنگری و تغییر در طراحی چرخ، كاملاً ساده و اسان بود: شكل پرهها تغییر كرد. در طرخح پیشرفته كه چرخ آبی پاسلت Povcelet undershot wheel یا به طور سادهتر چرخ پانسلت نامیده میشد، پرهها یا پدالهای چرخ طوری طراحی شده بودند كه تلاطم آب، موجب اتلاف حداقل میزان انرژی میشد. انحنای پدالها، موجب سرعت چرخش چرخ و انتقال انرژی جنبشی به آن برای چرخش چرخ میشد. آب با سرعت تقریباً صفر، باعث انتقال انرژی جنبشی آب به چرخ و نهایتاً چرخش چرخ میشود. چرخ پانسلت -Poncelet- هفتاد الی هشتاد و پنج درصد در انتقال انرژی جنبشی آب به كار مؤثر بود. اما چرخ یا پرههای مسطح بیست الی بیست و پنج درصد در این انتقال مؤثر بود. در چرخ overshot، آب از بالای چرخ به پایین سرازیر میشود. نمودار (808). در مواردی كه جریان آب رودخانه، كند باشد، چرخ overshot به undershot ارجحیت دارد. در واقع چرخ overshot در هرنری كه مجهز به سد باشد، قابل استفاده میباشد. در چنین نهری، همواره میزان ثابتی از آب را در طول سال خواهیم داشت. در فصول گرم و خشك سال، همیشه، ذخیره آب را در نهر داریم و در فصل سرما نیز آب مازاد از مجرای سد، میگذرد. تاریخچه چرخ overshot به قرن سوم بعد از میلاد بازمیگردد و تصاویری از آن بر دیوارههای گورستان دوم باستان حك شده است. چرخ overshot عمود بر یك محور افقی میباشد. تیغههای چرخ طوری طراحی شدهاند كه آن را به دو بخش مجزا تقسیم میكنند. آب از بالا، داخل یان دو بخش (سطل) مجزا میریزد.
د چرخ فوق، تنها جزئی از كار در اثر برخورد آب با تیغهها، صورت میگیرد و قسمت اعظم آن از شدت جریان آب سرازیر شده از سطلها میباشد كه موجب چرخش چرخ میشود. میزان كارآئی و بازدهی چرخ فوق شصت و پنج الی هشتاد درصد میباشد. با نصب سد كه چرخ در مكانی پایینتر از آن كه به منظور سرازیر شدن آب از بالا بر آن شود، قرار میگیرد. این مجرا به عنوان گذرگاه اصلی - مبدأ - head race- شناخته میشود. مجرای دیگری نیز در اینجا لازم میباشد كه موجب جاری شدن آب به سطح پایینتر (انرژی پتانسیل جاذبه زمین) میشود. آبی كه از گذرگاه مبدأ اصلی به داخل سطل میریزد، موجب چرخاندن چرخ در آن زمان میشود.
چرخهای آبی در جهان باستان
چرخ آبی، دستگاهی است كه استخراج انرژی از یك سیستم را میسر میسازد. به عنوان مثال آب در حال سرازیر شدن كه از انرژی پتانسیل بالا به انرژی پانسیل پایین منتقل میشود. اگر دستگاهی را به محور چرخ آبی متصل كنیم، میتوانیم از انرژی جنبشی برای انجام كار استفاده نمائیم. در واقع چرخ آبی اولین دستگاهی بود كه عملاً بشر را از اتكاء به ماهیچههایش یا به بیگاری گرفتن حیوانات برای انجام كار، رها نمود. اطلاعی از زمان و مكان پیدایش چرخهای آبی در دست نیست و حتی اطلاعی از اینكه چه شخصی باعث پیشرفت و توسعه آن شد، نیست. حدوداً 300 سال قبل از میلاد، مصارف دیگری از چرخ آبی میشد. آنها، با طناب به سطلهایی برای بالا آوردن آب وصل میشدند كه از آن برای مصارف خانگی و یا آبیاری زمینهای كشاورزی استفاده میشد. این،
سادهترین و ابتدائیترین كاربرد چرخ آبی بود، Noria، چرخ پرهدار سادهای بود كه با جریان آب رودخانه، حركت میكرد و به شتر در مدیترانه رواج داشت. Noria چندان عمری نداشت زیرا بلافاصله چرخ دیگری كه در پایین به شرح آن میپردازیم، بوجود آمد. علت پیدایش این چرخ جدید، به خاطر نیاز Noria به ذخیره زیاد آب بوده است. برای آسیا كردن غلات و استخراج روغن از زیتون، كاربرد داشتند. این چرخها، معروف به چرخهای افقی میباشند و میله عمودی نصب شده بر روی آن، مستقیماً سبب حركت سنگ آسیا میشود. چرخهای افقی هم مشكلات و معضلاتی را با خود به همراه داشتند. از جمله آن كه باید مجهز به نوعی مجرا یا كانال باشند كه موجب انتقال آب
به یك طرف چرخ و نهایتاً چرخاندن چرخ شود. از اینرو، چرخهای افقی در نهرها كه شدت جریان آب در آن شد میباشد (نظیر نواحی كوهستانی شمال تركیه و یونان) كارآیی داشتند. لازم به ذكر است كه سرعت سنگ آسیا، دقیقاً برابر سرعت چرخ آبی و سرعت چرخ آبی هم بسته به سرعت جریان آب میباشد.
ادامه خواندن مقاله در مورد انرژي آب
نوشته مقاله در مورد انرژي آب اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.