فصل اول : کلیات
فصل دوم : اندکنش هیدرودینامیکیسازه های لاغر در برابر امواج و جریان های دریایی
قصل سوم : نیروهای وارد بر سیلندر نوسان کننده بر اساس فرمول موریسون
فصل چهارم : تحلیل و بررسی نوسان سیلندر در جهت عرضی ( cross flow )
فصل پنجم : مطالعات آزمایشگاهی و داده های مورد استفاده
فصل ششم : بررسی نیروهای هیدرولیکی بر سیلندر نوسان کننده در جهت عرضی تحت اثر جریان و موج و ترکیب هردو
فصل هفتم : نتیجه گیری و پیشنهادات
فایل ورد
قابل ویرایش
تعداد صفحات 172
قیمت باورنکردنی
چکیده:
پرتاب کننده های جامی شکل یکی از انواع مهم مستهلک کننده ها می باشند و نقش استهلاک انرژی جریان در سرریز ها را به عهده دارند و در صورتی که نتوانند وظیفه خود را به نحو درست انجام دهند، خسارات غیر قابل جبرانی ممکن است به بار بیاید. برای طراحی درست این پرتاب کننده ها لازم است که پارامتر های مختلف از جمله سرعت، فشار وغیره به درستی روی آن شناسایی و تحلیل شوند. در این پروژه بعد از معرفی نقش و عملکرد سازه های پرتاب کننده جامی شکل در استهلاک انرژی جریان روی سرریزها، خصوصیات هیدرولیکی و هندسی آن مورد بحث و بررسی قرار گرفته است و با توجه به اینکه ساخت مدل های فیزیکی این پرتاب کننده ها برای پیش بینی وتحلیل نحوه عملکرد واقعی آن، وقت گیر و پرهزینه که یک نرم افزار محاسباتی دینامیک Flow-3D است، این مدل سازی به صورت عددی و توسط نرم افزار سیالات است، انجام شده است و تمامی خصوصیات هندسی و هیدرولیکی سازه به مدل کامپیوتری وارد گردیده است تا در زمان کمتر و با صرف هزینه کمتری نتایج مشابه بدست بیاید. مدل سازی ابتدا برای سرریز و پرتاب کننده سد جره انجام داده شده و با در دست داشتن اطلاعات موجود مربوط به مدل فیزیکی، نتایج حاصل از مدل سازی کامپیوتری با آن مقایسه شده و نتایج ما با آن تطابق بسیار خوبی داشته است و این اصل اثبات شده است که می توان به جای مدل سازی فیزیکی از این پس از مدل سازی کامپیوتری برای تحلیل وضعیت فشار و عمق وسرعت روی پرتاب کننده استفاده کرد. در مرحله بعد، مدل سازی برای شعاع های مختلفی از پرتاب کننده انجام شد. این مدل سازی ها به صورت دو بعدی و سه بعدی تکرار شدند و برای نقاط مختلف موجود روی پرتاب کننده نمودارهایی بدست آمد که حاصل از تست تحلیل حساسیت بوده و نشان دهنده نسبت فشار بدست آمده از تحلیل سه بعدی به فشار بدست آمده از تحلیل دو بعدی مربوط به همان نقطه مورد بررسی می باشند. این نسبت ها ضریب ۲٫۵ بعدی نامیده شده اند. همچنین نمودار ها و روابطی با توجه به نسبت های بدون بعد هندسی برای ایجاد رابطه بین نتایج مدل سازی دو بعدی با سه بعدی ارائه شده اند. در مرحله آخر نیز با توجه به اندازه های بدست آمده مربوط به توزیع فشار روی مدل دو بعدی و سه بعدی، و برنامه شبکه عصبی رابطه ای بین این داده ها برقرار شد و با استفاده از هر MATLAB توسط نرم افزار ٢ شعاع دلخواه از پرتاب کننده جامی و هرمقطع مورد نظر روی جام و همچنین مقدار فشار حاصل از مدلسازی دو بعدی آن می توان نتایج دقیق مربوط به مدلسازی سه بعدی را به کمک فرمول بدست آمده و ارائه شده بدست آورد. در نتیجه این تحقیق می تواند کمک زیادی در این زمینه نمایند که به جای انجام مدل سازی سه بعدی و صرف وقت چندین برابر مدل سازی دوبعدی، از این پس مدل سازی کامپیوتری را به صورت دو بعدی انجام دهیم و با توجه به نقاط مورد نظر روی پرتابه و پارامتر های بررسی شده متناسب، از نمودار یا روابط مربوطه استفاده کرده و با ضریب اصلاحی بدست آمده یا فرمول ارائه شده نتیجه دو بعدی را به نتیجه تحلیل سه بعدی و دقیق تر نزدیک بنماییم.
فهرست مطالب
فصل اول .............................................................................................. 4
کلیات تحقیق و ساختار پایان نامه................................................................ 4
1-1 : کلیات.......................................................................................... 5
2-1 : ساختار پایان نامه.................................................................................. 6
فصل دوم.............................................................................................. 8
مروری بر مطالعات انجام شده در ارتباط با موضوع تحقیق ................................... 8
2-1 : مقدمه: .............................................................................................. 9
2-2 : تاریخچه مطالعات.................................................................................. 9
2-2-1 : مطالعات آزمایشگاهی....................................................................... 9
2-2-2 : مطالعات تحلیلی........................................................................... 11
2-2-3 : تحقیقات عددی............................................................................ 12
فصل سوم ........................................................................................... 28
زمینه های علمی تحقیق.......................................................................... 28
-3-1 مقدمه............................................................................................. 29
-3-2 روشهای استهلاکانرژی در سد های بلند.................................................. 29
-3-3 روشهای استهلاکانرژی متمرکز جریان آب ............................................... 30
-3-3-1 استهلاکانرژی به کمکپخشجت: ...................................................... 31
-3-3-2 انواع سیستم های استهلاک انرژی از دیدگاه استاندارد اداره مهندسی ارتش
32 ......................................................................................... : [ آمریکا[ 31
32 .......... :[ 3-3-3 تقسیم بندی انواع مستهلک کننده ها ی انرژی از دیدگاه گریشین[ 28
ز
34 ................. : [ -3-3-4 تقسیم بندی مستهلک کننده های انرژی از دیدگاه میسون [ 37
-3-4 محدودیت استهلاکانرژی..................................................................... 35
-3-5 پرتاب کننده جامی:............................................................................. 37
-3-6 جام یا قاشقک پرشاسکی .................................................................... 39
-3-6-1 انواع جام................................................................................... 39
-2-6-3 هندسه و خصوصیات هیدرولیکی جام.................................................. 41
-7-3 رفتار جت در اتمسفر:............................................................................ 50
54 .................................: [39- -1-7-3 ورود هوا به جریان روی تنداب تا لبه جام[ 16
-2-7-3 ورود هوا به جت خروجی از جام:....................................................... 55
59............................................................................................... فصل 4
59 ................................................................... FLOW-3D تحلیل عددی با نرم افزار
-4-1 مقدمه ............................................................................................. 60
-4-2 تاریخچه ........................................................................................... 60
-4-3 معادلات حاکم..................................................................................... 61
-4-3-1 سیستمهای مختصات...................................................................... 61
-4-3-2 معادله پیوستگی جرم...................................................................... 62
-4-3-3 معادلات مومنتوم........................................................................... 63
-4-3-4 تنشهای روی دیواره: ..................................................................... 65
-4-3-5 افت اغتشاشی جریان...................................................................... 65
-4-3-6 سطوح مشترک و سطوح آزاد............................................................. 66
-4-3-7 معادله انرژی سیال........................................................................ 67
-4-3-8 مدلهای آشفتگی.......................................................................... 67
-4-3-9 ویسکوزیته آشفتگی....................................................................... 68
-4-3-10 معادله انرژی جنبشی آشفتگی......................................................... 69
-4-3-11 مدل رسوب.............................................................................. 70
ح
70 .......................................................................FLOW-3D -4-4 کلیات نرم افزار
70 ............................ [26] Semi – Lagrangain VOF Advection -4-4-1 استفاده از روش
-4-5 استفاده از سیستم شبکه بندی چندگانه....................................................... 72
-4-6 روشکسر مساحت – حجم مانع :.............................................................. 72
-4-7 تقریبات عددی................................................................................... 73
-4-8 شرح روشحل عددی........................................................................... 75
75 ......................................................FLOW-3D -4-9 مدلسازی ورود هوا در نرم افزار
77 ......................................FLOW-3D -4-10 خصوصیات خاصو منحصر به فرد نرم افزار
78 .......................................................FLOW-3D 4-11 موارد کاربرد صنعتی نرم افزار
4-12 مدل سازی:...................................................................................... 79
4-12-1 هدایت گر:................................................................................ 79
-4-12-2 نصب مدل:............................................................................... 79
-4-12-3 شبیه سازی: ............................................................................. 85
-4-12-4 تحلیل: .................................................................................... 86
-4-12-5 نمایشگر.................................................................................. 87
88 ............................................................................................... فصل 5
مدل سازی عددی و کالیبراسیون.............................................................. 88
-5-1 مقدمه............................................................................................. 89
-5-2 مشخصات سازه مورد مطالعه:................................................................... 89
-5-2-1 مشخصات سازه ای سرریز............................................................... 90
-5-2-2 خصوصیات هیدرولوژیکی سد مورد مطالعه ما به شرح زیر می باشد : ............... 91
-5-3 مدل فیزیکی................................................................................... 91
-5-3-1 مشخصات پرتاب کننده در مدل فیزیکی:.............................................. 94
-5-3-2 معرفی مقاطع اندازه گیری عمق آب و سرعت.......................................... 95
-5-4 مدل سازی در نرم افزار:......................................................................... 98
ط
-5-4-1 ارائه گام های زمانی بر اساس اندازه شبکه های مش بندی برای حصول به
پایداری:............................................................................................... 99
-5 معادله انفصال برای وضعیت دو بعدی.............................................................................. 99 -4 -1-1
-5 معادله انفصال برای سه بعدی..................................................................................... 101 -4 -1-2
-5 حل معادلات جبری................................................................................................ 102 -4 -1-3
-5-5 اتمام مدل سازی ................................................................................ 106
-5-6 تست تحلیل حساسیت:......................................................................... 111
-5-7 بکارگیری شبکه عصبی در ارزیابی فشار روی پرتاب کننده در حالتسه بعدی........... 124
-5-7-1 مقدمه: ........................................................................................ 124
-5-7-2 داده های ورودی و هدف.................................................................... 124
-5-7-3 روشکار در شبکه عصبی................................................................... 124
فصل ششم........................................................................................ 128
نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات برای تحقیقات آتی........................................ 128
6-1 : جمع بندی و نتایج تحقیق..................................................................... 129
6-2 : ارائه پیشنهاد برای تحقیقات آتی.............................................................. 132
منابع و مراجع .................................................................................... 133
منابع و مراجع.......................................................................................... 134
چکیده
در هیدرولوژی کاربردی، پیش بینی پیک سیلاب یک آبراهه یا رودخانه به علت وابستگی زمانی و مکانی متغیرهای هیدرولوژیکی نظیر پارامترهای هواشناسی و تغییر پذیری مکانی توپوگرافی، نوع خاک و کاربری اراضی فرایندی بسیار پیچیده است. در مدل های هیدرولوژیکی یکپارچه برای دسترسی به یک شرایط سا ده، خصوصیات حوضه آبریز در کل گستره آن بطور یک جا در نظر گرفته می شود و میانگین یا برایند هر یک از پارامترها برای ورود به مدل و محاسبات مورد استفاده قرار می گیرد. حال آنکه مدل های توزیعی، تغییرات مکانی کلیه خصوصیات حوضه آبریز را در سراسر آن مورد توجه قرار می دهند . در سال های اخیر استفاده از مدل های توزیعی در پیش بینی سیلاب و محاسبات بارش رواناب رشد چشمگیری داشته است . پیشرفت در سرعت پردازش داده ها و بکارگیری مدل رقومی ارتفاعی (DEM)، داده های نوع خاک و کاربری اراضی در قالب سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، زمینه مناسبی را در تحقیقات هیدرولوژیکی برای نگرش مکانمند به مسائل مرتبط با چرخه هیدرولوژیکی و حل معادلات ریاضی حاکم بر آن فراهم ساخته است.
در مدل های هیدرولوژی با ساختار رستری، حوضه توسط شبکه ای از س لول ها به اجزاء کوچکتر تقسیم می شود و پارامترهای مدل بر پایه خصوصیات فیزیکی زمین، خاک و پوشش گیاهی که در هر سلول وجود دارد به آن نسبت داده می شود. بارندگی و سایر داده های هواشناسی نیز بر هر سلول اعمال شده و رواناب حاصله در مسیر جریان تا آبراهه روندیابی می شود. با این روش مدل توزیعی قادر است فرایندهای هیدرولوزیکی حوضه آبریز را با در نظر گرفتن تغییرات مکانی و زمانی پارامترها مورد پردازش قرار دهد.
در این تحقیق سعی بر آن است تا ضمن بیان معادلات حاکم بر مدل های توزیعی و نحوه عملکرد آنها، چگونگی بکارگیری مدل توزیعی در برآورد سیلاب حوضه های آبریز بر پایه سامانه اطلاعات جغرا فیایی (GIS) و توانایی این مدل ها در پیش بینی سیلاب و محاسبات بارش رواناب مورد مطالعه قرار گیرد.
مدل توزیعی انتخابی در تحقیق حاضر GSSHA می باشد که یک مدل با پایه فیزیکی بوده و قادر است فرایند تشکیل جریان سطحی حوضه آبریز را به صورت دو بعدی شبیه سازی نماید . همچنین در کنار مدل توزیعی مذکور و به منظور مقایسه نتایج و مشاهده کارایی مدل توزیعی از دو مدل شبیه توزیعی و یکپارچه بر مبنای مدل انتقال کلارک نیز استفاده گردیده است.
نتایج واسنجی و صحت سنجی مدل ها حاکی از توانایی قابل قبول هر سه مدل (مدل توزیعی GSSHA، مدل شبه توزیعی کلارک توسعه یافته و مدل یکپارچه کلارک) با برتری نسبی مدل توزیعی در شبیه سازی فرایند بارش-رواناب در حوضه مطالعاتی مورد نظر می باشد.
چکیده :
در این پایان نامه (پژوهش) به مطالعه ارتباط بین منحنی مغناطیس شوندگی هسته ترانسفور ماتور و ناپایداریهای هارمونیکی ناشی از آن می پردازیم .سپس انواع هارمونیک های ولتاژ و جریان و اثرات آنها را بر روی سیستم های قدرت ، در حالات مختلف مورد بررسی قرار می دهیم0 در قسمت بعد به بررسی چگونگی حذف هارمونیک ها در ترانسفور ماتور های قدرت با استفاده از اتصالات ستاره ومثلث سیم پیچی ها می پردازیم .و در نها یت نیز جبرانکننده ها ی استاتیک و فیلتر ها را به منظور حذف هارمونیک های سیستم قدرت مورد مطالعه قرار می دهیم.
کلمات کلیدی :
ناپایداری هارمونیکی ، منحنی مغناطیس شوندگی ، فیلترها ، سیستم قدرت ، هارمونیک ولتاژ و جریان ، جبرانساز استا تیک
این پروژه شامل پنج فصل است که : فصل اول :در موردشناخت ترانسفورماتور و آشنایی کلی با اصول اولیه ترانسفورماتور اصول کار و مشخصات اسمی ترانسفورماتور و چگونگی تعیین تلفات در ترانسفورماتور و ساختمان ووسایل حفاظتی بکار رفته در ترانسفورماتور بحث می کند . فصل دوم :در مورد رابطه بین B – H و منحنی مغناطیس شوندگی تلفات پس ماند هسته جریان تحریکی در ترانسفورماتورها و ناپایداری هارمونیکی مرتبط با هسته و چگونگی ایجاد ناپایداری کنترل ناپایداری و آنالیز هارمونیکی جریان مغناطیس کننده و عناصر اشباع را مورد بررسی قرار می دهد . فصل سوم :در این فصل با هارمونیکهای جریان ولتاژ اثرات آنها و هارمونیکهای جریان در یک سیستم خازن و یک سیستم پس از نصب خازن و عیوب هارمونیکهای جریان و هارمونیکهای ولتاژ و چگونگی تعیین آنها را مورد بررسی قرار می دهد . فصل چهارم : دراین فصل به بررسی عملکرد هارمونیک در ترانسفورماتور می پردازیم و انواع آن در اتصالات ترانس را مورد بررسی قرار می دهیم و هارمونیک سوم در ترانسفورماتور و ایجاد سیم پیچ ثالثیه یا پایدارکننده برای حذف هارمونیک و همچنین تلفات هارمونیکها در ترانسفورماتور می پردازیم .
فصل پنجم:در این فصل به منظورحذف هارمونیکهاواثرات آنها در سیستمهای قدرت،به مطالعه جبرانکننده های استاتیک می پردازیم. امروزه در سیستم های قدرت مدرت جبران کننده های استاتیک بعنوان کامل ترین جبران کننده ها مطرح هستند.
مقدمه 1
فصل اول: شناخت ترانسفورماتور 6
1-1 مقدمه 7
2-1 تعریف ترانسفورماتور 7
3-1 اصول اولیه 7
4-1 القاء متقابل 7
5-1 اصول کار ترانسفورماتور 9
6-1 مشخصات اسمی ترانسفورماتور 12
1-6-1 قدرت اسمی 12
2-6-1 ولتاژ اسمی اولیه 12
3-6-1 جریان اسمی 12
4-6-1 فرکانس اسمی 12
5-6-1 نسبت تبدیل اسمی 13
7-1 تعیین تلفات در ترانسفورماتورها 13
1-7-1 تلفات آهنی 13
2-7-1 تلفات فوکو در هسته 13
3-7-1 تلفات هیسترزیس 14
4-7-1 مقدار تلفات هیسترزیس 16
5-7-1 تلفات مس 16
8-1 ساختمان ترانسفورماتور 17
1-8-1 مدار مغناطیسی (هسته) 17
2-8-1 مدار الکتریکی (سیم پیچها) 17
1-2-8-1 تپ چنجر 18
2-2-8-1 انواع تپ چنجر 18
3-8-1 مخزن روغن 19
مخزن انبساط 19
4-8-1 مواد عایق 19
الف - کاغذهای عایق 20
ب - روغن عایق 20
ج - بوشینکهای عایق 20
5-8-1 وسایل حفاظتی 21
الف – رله بوخهلتس 21
ب – رله کنترل درجه حرارت سیم پیچ 22
ج – ظرفیت سیلی گاژل 23
9-1 جرقه گیر 24
1-10 پیچ ارت 24
فصل دوم: بررسی بین منحنی B-H و آنالیز هارمونیکی جریان مغناطیس کننده 26
1-2 مقدمه 27
2-2 منحنی مغناطیس شوندگی 27
3-2 پس ماند (هیسترزیس) 30
4-2 تلفات پس ماند (تلفات هیسترزیس) 32
5-2 تلفات هسته 32
6-2 جریان تحریک 33
7-2 پدیده تحریک در ترانسفورماتورها 33
8-2 تعریف و مفهوم هارمونیک ها 36
1-8-2 هارمونیک ها 36
2-8-2 هارمونیک های میانی 37
9-2 ناپایداری هارمونیکی مرتبط با هسته ترانس در سیستمهای AC-DC 37
10-2 واکنشهای فرکانسی AC-DC 37
11-2 چگونگی ایجاد ناپایداری 39
12-2 تحلیل ناپایداری 40
13-2 کنترل ناپایداری 41
14-2 جریان مغناطیس کننده ترانسفورماتور 42
1-14-2 عناصر قابل اشباع 42
2-14-2 وسایل فرومغناطیسی 43
فصل سوم : تأثیر هارمونیکهای جریان ولتاژ روی ترانسفورماتورهای قدرت 46
1-3 مقدمه 47
2-3 مروری بر تعاریف اساسی 47
3-3 اعوجاج هارمونیکها در نمونه هایی از شبکه 49
4-3 اثرات هارمونیک ها 51
5-3 نقش ترمیم در سیستمهای قدرت با استفاده از اثر خازنها 52
1-5-3 توزیع هارمونیکهای جریان در یک سیستم قدرت بدون خازن 52
2-5-3 توزیع هارمونیکهای جریان در یک سیستم پس از نصب خازن 52
6-3 رفتار ترانسفورماتور در اثر هارمونیکهای جریان 54
7-3 عیوب هارمونیکها در ترانسفورماتور 54
1-7-3 هارمونیکهای جریان 54
1) اثر بر تلفات اهمی 54
2) تداخل الکترومغناطیسی با مدارهای مخابراتی 54
3) تأثیر بر روی تلفات هسته 55
2-7-3 هارمونیک های ولتاژ 55
1) تنش ولتاژ روی عایق 55
2) تداخل الکترواستاتیکی در مدارهای مخابراتی 55
3) ولتاژ تشدید بزرگ 56
8-3 حذف هارمونیکها 56
1) چگالی شار کمتر 56
2) نوع اتصال 57
3) اتصال مثلث سیم پیچی اولیه یا ثانویه 57
4) استفاده از سیم پیچ سومین 57
5) ترانسفورماتور ستاره – مثلث زمین 57
9-3 طراحی ترانسفورماتور برای سازگاری با هارمونیک ها 58
10-3 چگونگی تعیین هارمونیکها 59
11-3 اثرات هارمونیکهای جریان مرتبه بالا روی ترانسفورماتور 59
12-3 مفاهیم تئوری 60
1-12-3 مدل سازی 60
13- 3 نتایج عمل 61
14-3 راه حل ها 62
15-3 نتیجه گیری نهایی 62
فصل چهارم: بررسی عملکرد هارمونیک ها در ترانسفورماتورهای قدرت 63
1-4 مقدمه 64
2-4- پدیده هارمونیک در ترانسفورماتور سه فاز 64
3-4 اتصال ستاره 68
1-3-4 ترانسفورماتورهای با مدار مغناطیسی مجزا و مستقل 68
2-3-4 ترانسفورماتورها با مدار مغناطیسی پیوسته یا تزویج شده 71
4-4 اتصال Yy ستاره با نقطه خنثی 72
5-4 اتصال Dy 72
6-4 اتصال yd 73
7-4 اتصال Dd 74
8-4 هارمونیک های سوم در عمل ترانسفورماتور سه فاز 74
9-4 سیم پیچ ثالثیه یا پایدارکننده 76
10-4 تلفات هارمونیک در ترانسفورماتور 77
1-10-4 تلفات جریان گردابی در هادی های ترانسفورماتور 77
2-10-4 تلفات هیسترزیس هسته 77
3-10-4 تلفات جریان گردابی در هسته 78
4-10-4 کاهش ظرفیت ترانسفورماتور 79
فصل پنجم: جبران کننده های استاتیک 80
1-5 مقدمه 81
2-5 راکتور کنترل شده با تریستور TCR 81
1-2-5 ترکیب TCR و خازنهای ثابت موازی 87
3-5 راکتور اشباع شدهSCR 88
1-3-5 شیب مشخصه ولتاژ 89
نتیجه گیری 91
منابع و مآخذ 92
چکیده به زبان انگلیسی 94