مهندسی مکانیک

سیالات تیکسوتروپیک

برای مدل کردن بسیاری از سیالات مهم صنعتی تنها نمی­توان اثر نرخ برش را بررسی نمود بلکه در این سیالات زمان نیز نقش بسیار مهمی را در تعیین ویسکوزیته ظاهری ایفا می­کند. برای بسیاری از مواد مهم صنعتی و کاربردی زمانی که تحت تنش برش ثابتی قرار می­گیرند، ویسکوزیته ظاهری تغییر پیدا می­کند. سیالات وابسته به زمان به دو دسته تیکسوتروپیک[1] و رئوپکسیک (آنتی­تیکسوتروپیک)[2]  تقسیم می­شوند. در زیر به اختصار در باره­ی هر کدام از این سیالات توضیحاتی داده می­شود.

1- تیکسوتروپیک

اگر ویسکوزیته ظاهری (یا تنش برشی متناسب با نرخ کرنش) ماده­ای تحت تنش­برش ثابت (یا نرخ کرنش ثابت) با زمان کاهش پیدا کند، تیکسوتروپیک ­نامیده می­شود. ویسکوزیته ظاهری این نوع از سیالات وابسته به زمان، تحت یک تنش برشی متناوب، به صورت هیسترزیس عمل می­کند، که در شکل 1- 5 این پدیده نشان داده شده است. ارتفاع و شکل و مساحت این حلقه هیسترزیس به مدت زمان تنش و نرخ افزایشی و یا کاهشی نرخ برش و تاریخچه زمانی سینماتیکی نمونه آزمایش بستگی دارد. برای سیالات مستقل از زمانی که تحت آزمایش هیسترزیس قرار گیرد، پدیده هیسترزیس در آن مواد مشاهده نمی­شود و مسیر رفت و برگشت یکسان در منحنی جریان خواهند داشت و مساحت برای هیسترزیس تشکیل نخواهد شد. مواد ویسکوپلاستیک که همانند تیکسوتروپیک عمل می­کنند را ‘مواد با بدنه کاذب[3]’  نیز می­گویند. با وجود اینکه ساختار این نوع از سیالات تحت تنش، تغییر پیدا می­کند، ولی تنش تسلیم ساختار ماده هیچگاه از بین نخواهد رفت، هر چند که میزان این تنش تسلیم در طول برش ثابت، کاهش پیدا می­کند.

رفتار هیسترزیس سیالات تیکسوتروپیک و رئوپکتیک

برای اینکه رفتار ماده به عنوان یک سیستم کاملا تیکسوتروپیک تلقی گردد باید حتما سه شرط زیر را ارضا کنند:

  1. سیال باید غیرالاستیک باشد.
  2. در نرخ تنش معینی بدون توجه به تاریخچه فرایند جریان، ویسکوزیته سیستم به یک مقدار تعادلی بعد از گذشت مدت زمانی برسد یعنی
  3. باید تابع  یکنواخت[4] باشد.

 اگر تابع  (تابع مربوط به ویسکوزیته) نزولی باشد سیال را تیکسوتروپیک مثبت می­گویند و اگر تابع  صعودی باشد سیال را تیکسوتروپیک منفی (رئوپکتیک) می­­نامند.

2-رئوپکتیک

ویسکوزیته ظاهری این نوع مواد در نرخ برش ثابت با گذشت زمان بر خلاف تیکسوتروپی افزایش پیدا می­کند. در منحنی جریان این مواد نیز هیسترزیس مشاهده می­شود ولی جهت آن برعکس تیکسوتروپی می­باشد. 

 

اگر عمری باشد راجع به سیالات تیکسوتروپیک بیشتر مطلب خواهم نوشت.



[1] Thixotropic

[2] Rheopexic (Anti-Thixotropy)

[3] False Body

[4] Monotonic


سیالات غیرنیوتنی

شاید جالب باشد که بدانید به جزء چند سیال محدود همچون آب و هوا بسیاری از سیالات دیگر غیرنیوتنی می باشند به عبارتی ویسکوزیته آنها به تاریخچه نرخ تنش برشی بستگی دارد. خود سیالات غیرنیوتنی نیز به نوبه خود به چندین دسته و گروه تقسیم بندی می گردند.

Classification of fluids based on the stress vs. rate of strain relationship.

سیالات بیولوژیکی که در بدن انسان است مانند بزاق، خون، مایع بین مفاصل، مایع موجود در شش و حتی اشک چشم جزء این نوع  سیالات محسوب می گردند لذا مطالعه این نوع سیالات نقش مهمی از نظر مهندسی پزشکی و حتی در صنعت دارد. در صنعت نیز می توان به نفت خام و بسیاری از مواد آرایشی و بهداشتی و رنگ ها و بسیاری از سیالات مربوط به بخش غذایی نیز غیرنیوتنی هستند. بنابراین غیرنیوتنی را نمی توان به عنوان نوع خاصی از سیبالات نام برد بلکه می توان گفت عمده سیالاتی را که ما در زندگی روزمره مشاهده می کنیم غیرنیوتنی هستند. در مکانیک سیالات به خاطر همین معادله ی منتسب به آقای نیوتن از قانون نیوتن به رابطه نیوتن تغییر نام داد و این رابطه فقط برای محدود خاصی از سیبالات و در شرایط خاص کاربرد دارد.  

نویسنده : سیامک نظامی دوست علمداری : ٩:۳۱ ‎ب.ظ ; پنجشنبه ٤ آذر ،۱۳۸٩
Comments نظرات () لینک دائم

معرفی

در این وبلاگ سعی خواهد شد آخرین مطالب مربوط به مهندسی مکانیک و نیز کتب هاب و عناوین دیگر مرتبط با مهندسی مکانیک در اختیار دوستاران و دانشجویان و مهندسان مکانیک ارائه گردد. با ارائه نظرات و پیشنهادات خود جهت هرچه بهتر کردن و روزآمد کرن مطالب یاری کنید.

سیامک نظامی دوست علمداری

نویسنده : سیامک نظامی دوست علمداری : ٩:۱٧ ‎ب.ظ ; پنجشنبه ٤ آذر ،۱۳۸٩
Comments نظرات () لینک دائم

مهندسی مکانیک

مهندسی مکانیک شاخه‌ای از مهندسی است که با طراحی، ساخت و راه‌اندازی دستگاه‌ها و ماشین‌ها سروکار دارد. همچنین این رشته در ارتباط نزدیک با ماشینهایی است که کارهای متنوع بسیار و یا تبدیل انرژی‌های مختلف نظیر انرژی خورشید، انرژی هسته‌ای و انرژی شیمیایی را به انرژی حرکتی انجام می‌دهند. مهندسی مکانیک نقش بسزایی در بالا بردن امنیت زندگی، بهبود کیفیت کلی زندگی، و نیز ایجاد شور و نشاط اقتصادی ایفا می‌کند. مهندسی مکانیک در نقش زمینه‌ای برای سایر علوم فیزیکی می‌باشد. به جرئت می‌توان گفت که مهندسی مکانیک گسترده‌ترین رشتهٔ مهندسی از نظر دامنهٔ فعالیت‌ها و کاربردها است.

مهندسان مکانیک، اصول اساسی نیرو، انرژی، حرکت و گرما را به کار برده و با دانش تخصصی خود، سیستم‌های مکانیکی و دستگاه‌ها و فرآیندهای گرمایی را طراحی کرده و می‌سازند. مهندسان مکانیک، گسترهٔ وسیعی از دستگاه‌ها، فرآورده‌ها و فرآیندها را تولید می‌کنند؛ به عنوان نمونه:
موتورها و سیستم‌های کنترل خودرو و هواپیما، نیروگاه‌های الکتریکی، دستگاه‌های پزشکی، اجزا و قطعه‌های گوناگون از موتورهای با ابعاد میکروسکوپی گرفته تا چرخ‌دنده‌های غول‌آسا، فناوری لیزر، طراحی و ساخت به کمک رایانه، ماشینی کردن یا خودکارسازی (اتوماسیون) و روباتیک، انواع گوناگونی از فرآورده‌های مصرفی از دستگاه‌های تهویهٔ مطبوع گرفته تا رایانه‌های شخصی و تجهیزات ورزشی، ماشین‌ها و دستگاه‌هایی که هر یک از فرآورده‌های بالا را به صورت انبوه تولید می‌کنند.

می‌توان گفت تقریباً همهٔ جنبه‌های زندگی، در ارتباط با مهندسی مکانیک هستند. هر چیزی که حرکت کند یا انرژی مصرف نماید، احتمالاً یک مهندس مکانیک در طراحی یا ساخت آن نقش داشته است.

 

منبع:

www.wikipedia.ir

 

نویسنده : سیامک نظامی دوست علمداری : ٩:٠٥ ‎ب.ظ ; پنجشنبه ٤ آذر ،۱۳۸٩
Comments نظرات () لینک دائم

به پرشین بلاگ خوش آمدید

بنام خدا

كاربر گرامي

با سلام و احترام

پيوستن شما را به خانواده بزرگ وبلاگنويسان فارسي خوش آمد ميگوييم.
شما ميتوانيد براي آشنايي بيشتر با خدمات سايت به آدرس هاي زير مراجعه كنيد:

http://help.persianblog.ir براي راهنمايي و آموزش
http://news.persianblog.ir اخبار سايت براي اطلاع از
http://fans.persianblog.ir براي همكاري داوطلبانه در وبلاگستان
http://persianblog.ir/ourteam.aspx اسامي و لينك وبلاگ هاي تيم مديران سايت

در صورت بروز هر گونه مشكل در استفاده از خدمات سايت ميتوانيد با پست الكترونيكي :
support[at]persianblog.ir

و در صورت مشاهده تخلف با آدرس الكترونيكي
abuse[at]persianblog.ir
تماس حاصل فرماييد.

همچنين پيشنهاد ميكنيم با عضويت در جامعه مجازي ماي پرديس از خدمات اين سايت ارزشمند استفاده كنيد:
http://mypardis.com


با تشكر

مدير گروه سايتهاي پرشين بلاگ
مهدي بوترابي

http://ariagostar.com
نویسنده : پرشین بلاگ : ٩:٠٥ ‎ب.ظ ; پنجشنبه ٤ آذر ،۱۳۸٩
Comments نظرات () لینک دائم