مقاله در مورد انرژي آب تحت pdf

پنجشنبه 1 مهر 1395
23:07
ali


برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله در مورد انرژي آب تحت pdf دارای 45 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد انرژي آب تحت pdf کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی 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 مقاله در مورد انرژي آب تحت pdf ،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله در مورد انرژي آب تحت pdf :

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.


برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

[ بازدید : 220 ] [ امتیاز : 3 ] [ نظر شما :
]
نام :
ایمیل :
آدرس وب سایت :
متن :
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B /:) =D> :S
کد امنیتی : ریست تصویر
تمامی حقوق این وب سایت متعلق به ایران پرو است. || طراح قالب avazak.ir
ساخت وبلاگ تالار ایجاد وبلاگ عکس عاشقانه فال حافظ فال حافظ خرید بک لینک خرید آنتی ویروس دانلود تک آهنگ انجام پروژه متلب انجام پروژه متلب انجام پروژه های دانشجویی مجله اینترنتی دلنا ثبت شرکت ثبت برند نظافت منزل در تهران پیش بینی نتایج فوتبال خرید ملک در ترکیه
بستن تبلیغات [X]