تعریف امواج اولتراسوند فراصوت

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

رفتار موجی ـ ذره‌ایدر سال 1901 ماکس پلانک (Max Planck: 1947-1858) اولین گام را به سوی مولکول نور برداشت و با استفاده از ایده‌ی تقسیم نور، جواب جانانه‌ای به این سؤال داد. او فرض کرد که انرژی تابشی در هر بسامدِ ν ــ بخوانید نُو ــ به صورت مضرب صحیحی از νh است که در آن h یک ثابت طبیعی ــ معروف به «ثابت پلانک» ــ است. یعنی فرض کرد که انرژی تابشی در بسامد ν از «بسته های کوچکی با انرژی νh» تشکیل شده است. یعنی اینکه انرژی نورانی، «گسسته» و «بسته ـ بسته» است. البته گسسته بودن انرژی به‌تنهایی در فیزیک کلاسیک حرفِ ناجوری نبود‌ (همان‌طور که قبل‌تر در مورد امواج صوتی دیدیم)، بلکه آنچه گیج‌کننده بود و آشفتگی را بیشتر می‌کرد، ماهیتِ «موجی ـ ذره‌ای» نور بود. این تصور که چیزی ــ مثلاً همین نور ــ هم بتواند رفتاری مثل رفتار «موج» داشته باشد و هم رفتاری مثل «ذره»، به طرز تفکر جدیدی در علم محتاج بود.

تعریف امواج اولتراسوند فراصوتامواج فراصوت به شکلی از انرژی از امواج مکانیکی گفته می‌شود که فرکانس آنها بالاتر از حد شنوایی انسان باشد. گوش انسان قادر است امواج بین 20 هرتز تا 20000 هرتز را بشنود. هر موج (شنوایی یا فراصوت) یک آشفتگی مکانیکی در یک محیط گاز ، مایع و یا جامد است که به بیرون از چشمه صوتی و با سرعتی یکنواخت و معین حرکت می‌کند. در حرکت یا گسیل موج مکانیکی ، ماده منتقل نمی‌شود. اگر ارتعاش ذرات در جهت عمود بر انتشار صوت باشد، موج عرضی است که بیشتر در جامدات رخ می‌دهد و در صورتی که ارتعاش در راستای انتشار امواج باشد، موج طولی است. انتشار در بافتهای بدن به صورت امواج طولی است. از این رو در پزشکی با اینگونه امواج سر و کار داریم. روشهای تولید امواج فراصوت روش پیزو الکتریسیته تاثیر متقابل فشار مکانیکی و نیروی الکتریکی را در یک محیط اثر پیزو الکتریسیته می‌گویند. بطور مثال بلورهایی وجود دارند که در اثر فشار مکانیکی ، نیروی الکتریکی تولید می‌کنند و برعکس ایجاد اختلاف پتانسیل در دو سوی همین بلور و در همین راستا باعث فشردگی و انبساط آنها می‌شود که ادامه دادن به این فشردگی و انبساط باعث نوسان و تولید امواج می‌شود. مواد (بلورهای) دارای این ویژگی را مواد پیزو الکتریک می‌گویند. اثر پیزو الکتریسیته فقط در بلورهایی که دارای تقارن مرکزی نیستند، وجود دارد. بلور کوارتز از این دسته مواد است و اولین ماده‌ای بود که برای ایجاد امواج فراصوت از آن استفاده می‌شد که اکنون هم استفاده می‌شود. اگر چه مواد متبلور طبیعی که دارای خاصیت پیزو الکتریسیته باشند، فراوان هستند. ولی در کاربرد امواج فراصوت در پزشکی از کریستالهایی استفاده می‌شود که سرامیکی بوده و بطور مصنوعی تهیه می‌شوند. از نمونه این نوع کریستالها ، مخلوطی از زیرکونیت و تیتانیت سرب (Lead zirconat & Lead titanat) است که به شدت دارای خاصیت پیزوالکتریسیته می‌باشند. به این مواد که واسطه‌ای برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی و بالعکس هستند، مبدل یا تراسدیوسر (transuscer) می‌گویند. یک ترانسدیوسر اولتراسونیک بکار می‌رود که علامت الکتریکی را به انرژی فراصوت تبدیل کند که به داخل بافت بدن نفوذ و انرژی فراصوت انعکاس یافته را به علامت الکتریکی تبدیل کند. روش مگنتو استریکسیون این خاصیت در مواد فرومغناطیس (مواد دارای دو قطبی‌های مغناطیسی کوچک بطور خود به خود با دو قطبی‌های مجاور خود همخط شوند) تحت تاثیر میدان مغناطیسی بوجود می‌آید. مواد مزبور در این میدانها تغییر طول می‌دهند و بسته به فرکانس (شمارش زنشهای کامل موج در یک ثانیه) جریان متناوب به نوسان در می‌آیند و می‌توانند امواج فراصوت تولید کنند. این مواد در پزشکی کاربرد ندارند و شدت امواج تولید شده به این روش کم است و بیشتر کاربرد آزمایشگاهی دارد. کاربرد امواج فراصوت 1. کاربرد تشخیصی (سونوگرافی) 2. بیماریهای زنان و زایمان (Gynocology) مانند بررسی قلب جنین ، اندازه ‌گیری قطر سر (سن جنین) ، بررسی جایگاه اتصال جفت و محل ناف ، تومورهای پستان. 3. بیماریهای مغز و اعصاب (Neurology) مانند بررسی تومور مغزی ، خونریزی مغزی به صورت اکوگرام مغزی یا اکوانسفالوگرافی. 4. بیماریهای چشم (ophthalmalogy) مانند تشخیص اجسام خارجی در درون چشم ، تومور عصبی ، خونریزی شبکیه ، اندازه ‌گیری قطر چشم ، فاصله عدسی از شبکیه. 5. بیماریهای کبدی (Hepatic) مانند بررسی کیست و آبسه‌ کبدی. 6. بیماری‌های قلبی (cardology) مانند بررسی اکوکار دیوگرافی. 7. دندانپزشکی مانند اندازه‌گیری ضخامت بافت نرم در حفره‌های دهانی. 8. این امواج به علت اینکه مانند تشعشعات یونیزان عمل نمی‌کنند. بنابراین برای زنان و کودکان بی‌خطر می‌باشند. 9. کاربرد درمانی (سونوتراپی) 10. کاربرد گرمایی با جذب امواج فراصوت بوسیله بدن بخشی از انرژی آن به گرما تبدیل می‌شود. گرمای موضعی حاصل از جذب امواج فراصوت بهبودی را تسریع می‌کند. قابلیت کشسانی کلاژن (پروتئینی ارتجاعی) را افزایش می‌دهد. کشش در scars (اسکار=جوشگاههای زخم) افزایش می‌دهد و باعث بهبود آنها می‌شود. اگر اسکار به بافتهای زیرین خود چسبیده باشد، باعث آزاد شدن آنها می‌شود. گرمای حاصل از امواج فراصوت با گرمای حاصل از گرمایش متفاوت است. میکروماساژ مکانیکی به هنگام فشردگی و انبساط محیط ، امواج طولی فراصوتی روی

تحقیق در مورد تعریف امواج اولتراسوند فراصوت

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 19 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

رفتار موجی ـ ذره‌ایدر سال 1901 ماکس پلانک (Max Planck: 1947-1858) اولین گام را به سوی مولکول نور برداشت و با استفاده از ایده‌ی تقسیم نور، جواب جانانه‌ای به این سؤال داد. او فرض کرد که انرژی تابشی در هر بسامدِ ν ــ بخوانید نُو ــ به صورت مضرب صحیحی از νh است که در آن h یک ثابت طبیعی ــ معروف به «ثابت پلانک» ــ است. یعنی فرض کرد که انرژی تابشی در بسامد ν از «بسته های کوچکی با انرژی νh» تشکیل شده است. یعنی اینکه انرژی نورانی، «گسسته» و «بسته ـ بسته» است. البته گسسته بودن انرژی به‌تنهایی در فیزیک کلاسیک حرفِ ناجوری نبود‌ (همان‌طور که قبل‌تر در مورد امواج صوتی دیدیم)، بلکه آنچه گیج‌کننده بود و آشفتگی را بیشتر می‌کرد، ماهیتِ «موجی ـ ذره‌ای» نور بود. این تصور که چیزی ــ مثلاً همین نور ــ هم بتواند رفتاری مثل رفتار «موج» داشته باشد و هم رفتاری مثل «ذره»، به طرز تفکر جدیدی در علم محتاج بود.

تعریف امواج اولتراسوند فراصوتامواج فراصوت به شکلی از انرژی از امواج مکانیکی گفته می‌شود که فرکانس آنها بالاتر از حد شنوایی انسان باشد. گوش انسان قادر است امواج بین 20 هرتز تا 20000 هرتز را بشنود. هر موج (شنوایی یا فراصوت) یک آشفتگی مکانیکی در یک محیط گاز ، مایع و یا جامد است که به بیرون از چشمه صوتی و با سرعتی یکنواخت و معین حرکت می‌کند. در حرکت یا گسیل موج مکانیکی ، ماده منتقل نمی‌شود. اگر ارتعاش ذرات در جهت عمود بر انتشار صوت باشد، موج عرضی است که بیشتر در جامدات رخ می‌دهد و در صورتی که ارتعاش در راستای انتشار امواج باشد، موج طولی است. انتشار در بافتهای بدن به صورت امواج طولی است. از این رو در پزشکی با اینگونه امواج سر و کار داریم. روشهای تولید امواج فراصوت روش پیزو الکتریسیته تاثیر متقابل فشار مکانیکی و نیروی الکتریکی را در یک محیط اثر پیزو الکتریسیته می‌گویند. بطور مثال بلورهایی وجود دارند که در اثر فشار مکانیکی ، نیروی الکتریکی تولید می‌کنند و برعکس ایجاد اختلاف پتانسیل در دو سوی همین بلور و در همین راستا باعث فشردگی و انبساط آنها می‌شود که ادامه دادن به این فشردگی و انبساط باعث نوسان و تولید امواج می‌شود. مواد (بلورهای) دارای این ویژگی را مواد پیزو الکتریک می‌گویند. اثر پیزو الکتریسیته فقط در بلورهایی که دارای تقارن مرکزی نیستند، وجود دارد. بلور کوارتز از این دسته مواد است و اولین ماده‌ای بود که برای ایجاد امواج فراصوت از آن استفاده می‌شد که اکنون هم استفاده می‌شود. اگر چه مواد متبلور طبیعی که دارای خاصیت پیزو الکتریسیته باشند، فراوان هستند. ولی در کاربرد امواج فراصوت در پزشکی از کریستالهایی استفاده می‌شود که سرامیکی بوده و بطور مصنوعی تهیه می‌شوند. از نمونه این نوع کریستالها ، مخلوطی از زیرکونیت و تیتانیت سرب (Lead zirconat & Lead titanat) است که به شدت دارای خاصیت پیزوالکتریسیته می‌باشند. به این مواد که واسطه‌ای برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی و بالعکس هستند، مبدل یا تراسدیوسر (transuscer) می‌گویند. یک ترانسدیوسر اولتراسونیک بکار می‌رود که علامت الکتریکی را به انرژی فراصوت تبدیل کند که به داخل بافت بدن نفوذ و انرژی فراصوت انعکاس یافته را به علامت الکتریکی تبدیل کند. روش مگنتو استریکسیون این خاصیت در مواد فرومغناطیس (مواد دارای دو قطبی‌های مغناطیسی کوچک بطور خود به خود با دو قطبی‌های مجاور خود همخط شوند) تحت تاثیر میدان مغناطیسی بوجود می‌آید. مواد مزبور در این میدانها تغییر طول می‌دهند و بسته به فرکانس (شمارش زنشهای کامل موج در یک ثانیه) جریان متناوب به نوسان در می‌آیند و می‌توانند امواج فراصوت تولید کنند. این مواد در پزشکی کاربرد ندارند و شدت امواج تولید شده به این روش کم است و بیشتر کاربرد آزمایشگاهی دارد. کاربرد امواج فراصوت 1. کاربرد تشخیصی (سونوگرافی) 2. بیماریهای زنان و زایمان (Gynocology) مانند بررسی قلب جنین ، اندازه ‌گیری قطر سر (سن جنین) ، بررسی جایگاه اتصال جفت و محل ناف ، تومورهای پستان. 3. بیماریهای مغز و اعصاب (Neurology) مانند بررسی تومور مغزی ، خونریزی مغزی به صورت اکوگرام مغزی یا اکوانسفالوگرافی. 4. بیماریهای چشم (ophthalmalogy) مانند تشخیص اجسام خارجی در درون چشم ، تومور عصبی ، خونریزی شبکیه ، اندازه ‌گیری قطر چشم ، فاصله عدسی از شبکیه. 5. بیماریهای کبدی (Hepatic) مانند بررسی کیست و آبسه‌ کبدی. 6. بیماری‌های قلبی (cardology) مانند بررسی اکوکار دیوگرافی. 7. دندانپزشکی مانند اندازه‌گیری ضخامت بافت نرم در حفره‌های دهانی. 8. این امواج به علت اینکه مانند تشعشعات یونیزان عمل نمی‌کنند. بنابراین برای زنان و کودکان بی‌خطر می‌باشند. 9. کاربرد درمانی (سونوتراپی) 10. کاربرد گرمایی با جذب امواج فراصوت بوسیله بدن بخشی از انرژی آن به گرما تبدیل می‌شود. گرمای موضعی حاصل از جذب امواج فراصوت بهبودی را تسریع می‌کند. قابلیت کشسانی کلاژن (پروتئینی ارتجاعی) را افزایش می‌دهد. کشش در scars (اسکار=جوشگاههای زخم) افزایش می‌دهد و باعث بهبود آنها می‌شود. اگر اسکار به بافتهای زیرین خود چسبیده باشد، باعث آزاد شدن آنها می‌شود. گرمای حاصل از امواج فراصوت با گرمای حاصل از گرمایش متفاوت است. میکروماساژ مکانیکی به هنگام فشردگی و انبساط محیط ، امواج طولی فراصوتی روی

سویچینگ و روشهای کاهش آن اثرات مخرب تداخل امواج الکترومغناطیسی در منابع تغذیه 12 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

سویچینگ و روشهای کاهش آن اثرات مخرب تداخل امواج الکترومغناطیسی در منابع تغذیه

پدیده انتشار امواج الکترو مغناطیسی و منابع تولید آن مبدلهای قدرت سوئیچینگ بدلیل مزیتهای زیادی که دارند، محبوبیت زیادی پیدا کرده اند و به عنوان جزء اصلی هر نوع دستگاهی که نیاز به تغذیه دارد، بکار می روند. اما با وجود این همه مزیت، یک عیب اساسی نیز در این منابع تغذیه سوئیچینگ وجود دارد و آن تولید نویز با فرکانس بالا است که بدلیل کلیدزنی سریع رگولاتورهای مبدل قدرت با توانهای فوق العاده زیاد، بوجود می آید. در بیشتر کاربردها، ضروری است که نویز را در خارج از منبع تغدیه فیلتر کنند و از انتشار آن با استفاده ازپرده های فلزی محافظی که روی دستگاه کشیده می شود، جلوگیری کنند.

منبع تولید امواج الکترومغناطیسی، تغییرات سریع میدانهای الکتریکی یا مغناطیسی است. منابع مهم تولید تداخل امواج الکترومغناطیسی، موتورهای الکتریکی (خصوصاً موتورهای با جاروبک و همچنین تکفاز)، رله ها و کلیدهایی که با سرعت زیاد جریان الکتریکی را قطع و وصل می کنند، می باشند. منابع تغذیه سوئیچینگ نیز بدلیل عملکرد کلیدزنی آنها، یکی از منابع مهم بوجود آورندة تداخل امواج الکترومغناطیسی محسوب می شوند. در این منابع تغذیه سوئیچینگ، امواج الکترومغناطیسی بر اثر کلیدزنی سریع ترانزیستور و قطع و وصل سریع جریان ایجاد می شود. همچنین تلفات کلید زنی در زمان روشن کردن و یا خاموش کردن ترانزیستور ها نیز یکی از دلایل ایجاد امواج الکترومغناطیسی است، که در هوا منتشر شده و از آنجایی که دارای هارمونیک های با فرکانس بالایی هستند، بعنوان امواج الکترومغناطیسی مخرب عمل می کنند و روی سیستمهای مخابراتی اثرات نامطلوب می گذارند.

به همین دلیل منابع تغذیه سوئیچینگ را می بایست توسط جعبه های فلزی پوشاند تا از انتشار امواج الکترومغناطیسی در محیط، توسط منابع تغذیه سوئیچینگ جلوگیری شود. به عنوان نمونه می توان به منابع تغذیه سوئیچینگ در کامپیوترهای شخصی اشاره کرد که در یک جعبة فلزی از آن محافظت می شود، تا بتوان تا حد ممکن از تداخل الکترومغناطیسی توسط منبع تغذیه سوئیچینگ جلوگیری نمود. همچنین در طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ تا حد ممکن باید دقت شود که با بکار گرفتن روشهای مناسب، امواج الکترومغناطیسی را که در فضای اطراف منتشر می شود کاهش داد.

برای درک چگونگی ایجاد تداخل امواج الکترومغناطیسی به یک مثال ساده اشاره می کنم.

در مداری متشکل از یک منبع dc، یک کلید و یک مقاومت که بطور سری با هم بسته شده باشند، با باز بودن کلید فقط یک میدان ثابت الکتریکی بین سیم رفت و سیم برگشت ایجاد می شود.

با بستن کلید علاوه بر میدان الکتریکی بین دو سیم، یک میدان حلقوی مغناطیسی ناشی از عبور جریان از درون سیم نیز بوجود می آید.

حال اگر عمل قطع و وصل کلید با سرعت زیاد انجام شود یک موج الکترومغناطیسی که متغیر با زمان نیز می باشد ایجاد می شود و می تواند براحتی در فضای اطراف سیمها منتشر شود. هر چه سرعت کلیدزنی بیشتر باشد، امواج الکترومغناطیسی تولیدی دارای فرکانس بیشتری می شود و براحتی و با انرژی کمتری می تواند در شعاع بیشتری در فضا انتشار یابد. در یک مدار سادة منبع تغذیه سوئیچینگ نیز با قطع و وصل جریان، یک مولد امواج الکترومغناطیسی است.

در بین پیوند کلکتور- امیتر ترانزیستور، بر اثر قطع و وصل شدن با سرعت زیاد، میزان خیلی زیاد dv/dt وجود دارد که ناشی از شیب خط منحنی ولتاژ در زمان قطع و وصل است. و نیز در خازن di/dt زیادی وجود دارد که آن هم ناشی از شیب خط منحنی جریان در زمان قطع و وصل است. که این مقادیر بالای dv/dt و di/dt می توانند یک موج الکترومغناطیسی شدید را با توان بالا تولید کند.

منبع ایجاد نویز دیگر در منابع تغذیه سوئیچینگ، سیستم یکسوسازی آن می باشد. از آنجایی که یکسوسازها موج ورودی را بصورت گسسته قطع و وصل می کنند، دارای مقدار di/dt زیادی می باشند.

امواج الکترومغناطیسی می توانند توسط هدایت کننده های الکتریکی در فضا منتشر می شوند. کوپلاژهای الکتریکی که توسط خازن، سلف و یا ترانسفورماتور ایجاد می شوند نیز می توانند از طریق فاصلة هوایی، امواج الکترومغناطیسی را در فضای اطراف منتشر کنند.

امواج الکترومغناطیسی که در فضا منتشر می شوند عبارتند از:

-۱. نویز منتشر شده از اتصال خروجی سیستم ایزولاسیون به بار.

-۲. نویز منتشر شده از اتصال ورودی قدرت به سیستم ایزولاسیون.

-۳ امواج الکترومغناطیسی منتشر شده از فاصلة هوایی در فضا.

-۴. ایزولاسیون منبع قدرت اولیه و بار باعث می شود نویز ورودی به خروجی انتقال یابد و بالعکس.

اثرات مخرب پدیدة تداخل امواج الکترومغناطیسی در منابع تغذیة سویچینگ و روشهای کاهش آن

مسأله تداخل الکترومغناطیسی یا EMI در سیستمهای خطی در طیف فرکانسی کوچکتر از 20KHz در منابع تغذیه سوئیچینگ قابل چشم پوشی می باشد. اما با بالا رفتن فرکانس، هارمونیکهای با فرکانس بیشتر از فرکانس اصلی، ایجاد تداخل در باندهای رادیویی و مخابراتی می کنند. از آنجایی که منابع تغذیة سوئیچینگ امروزه در توانهای بالا هم کاربرد های وسیع پیدا کرده اند، این گونه از منابع تغذیه سوئیچینگ به عنوان یک منبع تولید نویز شدید و قوی برای مدارات مخابراتی شناخته می شوند. بنابراین با روشهایی مانند فیلتر کردن ورودی و خروجی و … باید میزان اثر تداخل الکترومغناطیسی را تا حد امکان کاهش داد.

2- پدیده انتشار امواج الکترو مغناطیسی و منابع تولید آن

مبدلهای قدرت سوئیچینگ بدلیل مزیت¬های زیادی که دارند، محبوبیت زیادی پیدا کرده اند و به عنوان جزء اصلی هر نوع دستگاهی که نیاز به تغذیه دارد، بکار می روند. اما با وجود این همه مزیت، یک عیب اساسی نیز در این منابع تغذیه سوئیچینگ وجود دارد و آن تولید نویز با فرکانس بالا است که بدلیل کلیدزنی سریع رگولاتورهای مبدل قدرت با توانهای فوق العاده زیاد، بوجود می آید. در بیشتر کاربردها، ضروری است که نویز را در خارج از منبع تغدیه فیلتر کنند و از انتشار آن با استفاده ازپرده های فلزی محافظی که روی دستگاه کشیده می شود، جلوگیری کنند.

منبع تولید امواج الکترومغناطیسی، تغییرات سریع میدانهای الکتریکی یا مغناطیسی است. منابع مهم تولید تداخل امواج الکترومغناطیسی، موتورهای الکتریکی (خصوصاً موتورهای با جاروبک و همچنین تکفاز)، رله ها و کلید¬هایی که با سرعت زیاد جریان الکتریکی را قطع و وصل می کنند، می باشند. منابع تغذیه سوئیچینگ نیز بدلیل عملکرد کلیدزنی آنها، یکی از منابع مهم بوجود آورندة تداخل امواج الکترومغناطیسی محسوب می شوند. در این منابع تغذیه سوئیچینگ، امواج الکترومغناطیسی بر اثر کلیدزنی سریع ترانزیستور و قطع و وصل سریع جریان ایجاد می شود. همچنین تلفات کلید زنی در زمان روشن کردن و یا خاموش کردن ترانزیستور ها نیز یکی از دلایل ایجاد امواج الکترومغناطیسی است، که در هوا منتشر شده و از آنجایی که دارای هارمونیک¬های با فرکانس بالایی هستند، بعنوان امواج الکترومغناطیسی مخرب عمل می کنند و روی سیستمهای مخابراتی اثرات نامطلوب می گذارند.

به همین دلیل منابع تغذیه سوئیچینگ را می بایست توسط جعبه های فلزی پوشاند تا از انتشار امواج الکترومغناطیسی در محیط، توسط منابع تغذیه سوئیچینگ جلوگیری شود. به عنوان نمونه

تحقیق در مورد امواج

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 15 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

چکیده

در سالهای اخیر ، امواج به عنوان یکی از منابع مهم انرژی مخصوصاً برای مصرف در مناطق ساحلی مطرح شده است. مهمترین بحث در این زمینه چگونگی تبدیل این انرژی به انرژی دلخواه ( انرژی الکتریکی و ... ) است.

این مقاله کاربرد موتورهای هیدرولیکی در سیستم های تهویه مطبوع را بررسی می کند.

مقدمه

استخراج انرژی مفید از امواج اقیانوس ها بوسیله هر مبدل انرژی موج ( Wave Energy Convertor ) نیازمند این است که امواج نیرویی را به بعضی از مکانیزم های عکس العملی وارد کنند که این مکانیزم ها قادر به مقاومت در برابر نیروی عمل کننده ای که امواج تولید می کنند ، باشند. مکانیزمی که بوسیله آن ، انرژی بین امواج و دستگاه WEC منتقل و در نهایت به شکل انرژی قابل استفاده تبدیل می شود ، سیستم قدرت اتصال PTO نامیده می شود.

در مسئله استخراج انرژی امواج، موضوع مهم ، نشان دادن پتانسیل انرژی موج در مرحله ابتدایی کار است که این مهم در 2 زمینه بررسی می شود :

 ۱)  اطمینان حاصل کردن از اینکه ماشین های مربوطه تحت شرایط دشوار دریا ، می توانند سالم باقی بمانند.

-  ۲)    قابل قبول بودن مقدار انرژی بدست آمده در پایان کار.

جهت استخراج بیشترین مقدار توان از امواج اتفاقی ( امواجی که براساس تابع و ضابطه خاصی ایجاد نمی شوند ) ، سیستم PTO باید توانایی ایجاد یک نیروی مهارکننده که به طور نسبی با زمان ، همراه با عکس العمل های سیستم WEC ، تغییر می کند را داشته باشد. این مسئله نیازمند اندازه گیری واقعی عکس العمل ها و واکنش های WEC و همچنین کنترل سیتم PTO در طی سیکل موج ، می باشد. بعلاوه ، برای مؤثرتر بودن فعالیت های دستگاه در حالات مختلف دریا ، سیستم کنترل کننده و همچنین سیستم PTO باید به گونه ای قادر به وفق دادن خود به شرایط محیط باشند به طوری که :

     ۱)     جذب و دریافت قدرت در دریاهای کوچک به بیشترین مقدار خود برسد.

          ۲)     ریسک آسیب دیدن دستگاه ها در دریاهای بزرگ به حداقل خود برسد.

راهکار دیگر برای بدست آوردن ماکزیمم مقدار جذب انرژی ، یک دستگاه WEC باید در خلاف جهت امواج به گونه ای واکنش نشان دهد که نیروی محرک و سرعت واکنش در یک فاز باشند . هر چند که با یک طراحی مناسب ، یک دستگاه WEC می تواند دارای دینامیک مناسبی باشد آن چنانکه که فرکانس واکنش آن در محدوده صحیحی قرار گیرد طوری که با فرکانس محرک امواج در بیشتر حالات دریا منطبق شود ، با این حال یک کنترل فعال به منظور ماکزیمم کردن انرژی جذب شده از امواج در حالات مختلف دریا نیاز است. همچنین سیستم کنترل می تواند نقش مهمی را در بهبود ویژگی ها و مشخصات بقای دستگاه ایفا کند .

سیستم قدرت اتصالی مبدل پلامیس ( Pelamis PTO )

سیستم پلامیس، یک مبدل انرژی موج دور از ساحل و معلق است که به صورت منقطع به کف دریا متصل شده و شامل یک سری سیلندرهایی است که به صورت لولایی بخ یکدیگر متصل شده اند. این سیلندرها تا نصف حجم خود ، زیر سطح آب هستند. امواج با حرکت دادن قسمت های استوانه ای مجاو نسبت به یکدیگر در میان اتصالات با دو درجه آزادی ، بر روی سیستم پلامیس ، کار انجام می دهند. هر دو محوری که بوسیله یک لولا به یکدیگر متصل شده اند به صورت مایل نسبت به افق قرار دارند. این بدین منظور است که عکس العمل مایل کل شبکه توسط PTO ایجاد می شود. در این حالت دستگاه PTO در برابر حرکت زاویه ای نسبی اتصالات ( لولا ها) مقاومت کرده و واکنش نشان می دهد. واکنش مایل ، سختی هیدرواستاتیک مؤثری ، کمتر از یک واکنش عمودی را ایجاد می کند که باعث بوجود آمدن یک ارتعاش طبیعی وابسته به شیب محور می شود. بنابراین، ماشین می تواند به گونه ای طراحی شود که عکس العمل مقاومی را که تولید می کند با فرکانس غالب موج ( ماکزیمم فرکانس موج ) موجود در منطقه ای که دستگاه نصب شده است ، برابر شود ؛

که در نتیجه موجب کاهش توان مورد نیاز ( برای فعالیت) دستگاه PTO می شود . سطح ( مقدار ) انرژی محرک تبدیل شده به عکس العمل مقاوم بوسیله دستگاه PTO کنترل می شود.

دستگاه PTO یِ پلامیس شامل یک مجموعه از سیلندرهای هیدرولیکی است که سیال مورد نظر را از طریق لوه های رابط ، به انباشتگر ( accumulator ) های پرفشار به منظور ذخیره سازی کوتاه مدت پمپ می کند. موتورهای الکتریک از انرژی سیال پرفشار که از انباشتگرها می آید ، استفاده می کنند و ژنراتورهایی را که به آنها وصل هستند ، تغذیه می کنند.

دستگاه PTO ی ِ پلامیس در دو قسمت قابل بررسی است ، که یکی قسمت انتقال قدرت اولیه و دیگری قسمت انتقال قدرت ثانویه نامیده می شود . قسمت انتقال قدرت اولیه ، شامل سیلندرهای هیدرولیک و دستگاه های کنترل کننده آنها ، کار انجام شده توسط امواج بر روی سیستم را به انرژی ذخیره شده تبدیل می کند. قسمت انتقال قدرت ثانویه ، شامل موتورهای هیدرولیکی متصل به ژنراتورهای الکتریکی ، انرژی ذخیره شده در مخازن را به برق تبدیل کرده و در نهایت برق

تحقیق در مورد امواج ایستاده

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 10 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

امواج ایستاده اگر یک طرف طناب (یا فنری) ثابت شده باشد و شما طرف دیگر آن را به نوسان درآورید، آنگاه امواج بطور پیوسته به سمت نقطه ثابت حرکت می‌کنند و در حالی که وارونه شده‌اند، بازتاب می‌کنند. در هنگامی که شما بطور پیوسته در طول طناب موج ایجاد می‌کنید، امواج تابیده و بازتابیده در دو جهت مختلف شروع به حرکت می‌کنند و در این اثناء با یکدیگر تداخل نیز می‌کنند. در مدل سازی و تصویر زیر این موضوع به نمایش در آمده‌است.

بر روی شکل روبه‌رو تقه بزنید.

اگر طناب با بسامد مشخص به لرزش درآید دو موج تابیده و بازتابیده با یکدیگر تداخل می‌کنند و بر اثر آن یک موج ایستاده با دامنه بزرگ حاصل می‌شود.

برای مشاهده فیلم بر روی شکل مقابل تقه بزنید.

برای مشاهده فیلم بر روی شکل مقابل تقه بزنید.

این موج از آن جهت ایستاده نامیده می‌شود که از ظاهر آن بر نمی‌آید که در جهتی خاص حرکت کند. در حقیقت در نقاطی که طناب ساکن است دو موج با یکدیگر تداخل ویرانگر داشته‌اند و بر اثر آن گره به‌وجود آمده‌است. در مقابل، نقاطی که طناب با حداکثر دامنه نوسان می‌کند دو موج به صورت سازنده با یکدیگر تداخل نموده‌اند و اصطلاحاً شکم حاصل شده‌است.

موج ایستاده در وضعیت ساکن

نقاط قرمز نمایانگر گره های موج هستند. موج ایستاده که با عنوان موج ساکن نیز شناخته می شود موجی است که در وضعیت ثابت باقی می ماند. این پدیده زمانی اتفاق می افتد که وسیله ای در مسیری خلاف جهت موج در حرکت باشد و یا این موج می تواند در نتیجه تداخل دو موج از دو سوی متفاوت ایجاد شود. مجموع دو موج منتشر شده از سوی مقابل هم (با دامنه و بسامد یکسان) یک موج ایستاده را به وجود می آورد. به طور عادی، موج ایستاده زمانی تولید می شود که انتشار موج دورتر از مانع باشد. بنابراین، علت انعکاس موج وجود یک موج مخالف است. به عنوان مثال، زمانی که تار ویولن جابه جا می شود امواج طولی منتشر می شوند تا جایی که تار در جایش محکم قرار گیرد. بالاتر از جایی که موج بر می گردد در خرک و مهره دو موج در فاز مخالف هم هستند و یکدیگر را دفع می کنند در نتیجه یک گره تولید می شود. در وسط راه، بین دو گره یک شکم تولید می شود جایی که دو موج از سوی مقابل هم منتشر می شوند موج ها روی هم افزایش می یابند و عضو بیشینه می شوند و به طور معمول انرژی برای انتشار موج نمی ماند.

از نگاه دیگر:

لرزش طبیعی اکوسیتیک، تشدید کننده هلم هولتز و دریچه لوله صوتی.

انتشار میان طناب

سرعت موج در حال حرکت در امتداد یک تار مرتعش شونده به طور مستقیم متناسب با ریشه دوم کشش تار به چگالی خطی (μ)است: