دانلود پایان نامه های رشته حسابداری همه گرایش ها

دانلود متن کامل پایان نامه های رشته حسابداری همه گرایش ها با فرمت ورد- کارشناسی ارشد اقتصاد حسابداری مدیریت مالی دولتی صنعتی بانکی بیمه مالیاتی پیمانکاری تعهدی تورمی بورس

دانلود پژوهش ایرانداک - پژوهش علمی

شکل 2-2 محفظه عملیات استوانه ای21 شکل 2-3 محفظه عملیات میله ای22 شکل 2-4 محفطه عملیات پیوسته ساده باحفره در عایق آن22 شکل 2-5 محفظه عملیات پیوسته23 شکل 2-6 محفظه عملیات پیوسته23 شکل 2-7 طرح مولد پالس استفاده شده برای درمان سرطان24 شکل 2-8 طرح سیم پیچ هلم هولتز25 شکل 2-9 محفظه عملیاتی درمان سرطان25 …

  

(سایت دانلود پایان نامه ) - موضوع پژوهش علمی

متن کامل پایان نامه را در سایت منبع fuka.ir می توانید ببینیدشکل 1-6 مولد تک قطبی9
شکل 1-7 نوسان ساز دیسکی10
شکل 1-8 نمایی از سوییچ تریگاترون11
شکل 1-9 نمودار مغناطیس شوندگی هسته سوییچ مغناطیسی12
شکل 1-10 شمای سوییچ سیال15
شکل 1-11 مدار با خط انتقال17
شکل 2-1 محفظه عملیات دیسکی شکل21
شکل 2-2 محفظه عملیات استوانه ای21
شکل 2-3 محفظه عملیات میله ای22
شکل 2-4 محفطه عملیات پیوسته ساده باحفره در عایق آن22
شکل 2-5 محفظه عملیات پیوسته23
شکل 2-6 محفظه عملیات پیوسته23
شکل 2-7 طرح مولد پالس استفاده شده برای درمان سرطان24
شکل 2-8 طرح سیم پیچ هلم هولتز25
شکل 2-9 محفظه عملیاتی درمان سرطان25
شکل 2-10 پالسهای مغناطیسی اعمال شده برای درمان سرطان26
شکل 2-11ورق تولید شده توسط شرکت کابایلی با روش توان پالسی28
شکل 2-12 مدار به کار رفته برای شکل دهی هیدرولیک30
شکل 3-1 جریان بار مورد نیاز در ساخت ورق فلزی37
شکل3-2 مولد مارکس کلاسیک39
شکل3-4 مدار تخلیه مارکس کلاسیک39
شکل3-5 مولد پالسی مارکس تکرار شونده حالت جامد40
شکل3-6 مدار شارژ مولد مارکس حالت جامد40
شکل3-7 مدار تخلیه خازنهای مولد مارکس حالت جامد41
شکل3-8 الف سیگنال فرمان سوییچهای فرد ب سیگنال فرمان سوییچ های زوج43
شکل 3-9 پالس الگو44
شکل3-10 فلوچارت الگوریتم ژنتیک47
شکل3-11 مدار معادل تخلیه خازن50
شکل 3-12 شکل موج ولتاژ خازن در زمان تخلیه51
شکل 3-13 مدار معادل مولد مارکس متوالی با جبران کننده PWM52
شکل 3-14 روش کار در جبران سازی PWM53
شکل 3-15 سیگنال فرمان مورد نیاز با دوره کاری متغیر54
شکل 3-16 تولید سیگنال فرمان با مقایسه موج دندان اره ای و مربعی55
شکل STYLEREF 1 \s ‏018 الف افت ولتاژ سطح پالس ب ولتاژ جبران ساز57
شکل STYLEREF 1 \s ‏019 مدار جبران ساز پیشنهادی58
شکل4-1 مولد حالت جامد با چهار واحد60
شکل4-2ولتاژ الگوی مثلثی61
شکل 4-3 ولتاژ بار مدار چهار واحده مثلثی61
شکل 4-4ولتاژ الگوی سینوسی62
شکل 4-5 ولتاژ بار مدار چهار واحده سینوسی62
شکل 4-6 جریان IGBT مدار تولید پالس مثلثی63
شکل 4-7 ولتاژ IGBT مدار تولید پالس مثلثی63
شکل 4-8 مدار فرمان تولید موج PWM65
شکل 4-9 مدار پیشنهادی65
شکل 4-10 ولتاژ پالسی بار بدون جبران سازی66
شکل 4-11 ولتاژ پالسی بار با جبران سازی همزمان خازنها66
شکل 4-12 بزرگنمایی ابتدای ولتاژ پالسی بار67
شکل 4-13 بزرگنمایی انتهای ولتاژ پالسی بار67
شکل 4-14 افت ولتاژ بار و ولتاژ جبران ساز68
شکل 4-15 ولتاژ پالسی بار با جبران سازی نوبتی خازنها69
شکل 4-16 بزرگنمایی لحظه ی نیمه ولتاژ پالسی بار69
شکل 4-17 پالس ولتاژ بار بعد از فیلتر کردن توسط ترانس70
شکل 4-18 ولتاژ پالس مثلثی مدار چهار واحده بهبود یافته با جبران سازی PWM72
شکل4-19 بزرگنمایی شکل 4-1872
فصل اول
مفاهیم اساسی
1-1مقدمه
توان پالسی طرحی است برای تخلیه انرژی ذخیره شده الکتریکی بر روی بار در یک پالس کوتاه یا پالسهایی کوتاه با نرخ تکرار قابل کنترل. فناوری تولید توان پالسی به دو شاخه پالسهای کم توان و پالسهای پر توان تقسیم می شود. پالسهای کم توان در حوزه مخابرات، الکترونیک سرعت بالا، اندازه گیری و پالسهای پرتوان دارای توانی در حد چند مگاوات یا بیشتر بوده ویژگی این پالسها در جدول زیر نشان داده شده است.
فناوری پالسهای پرقدرت ایده اصلی آن مبتنی بر جمع آوری انرژی از منابع عادی اولیه در سطوح پایین توان و چگالی توان اندک و در درمرحله بعد ذخیره سازی موقت آن انرژی است سپس انرژی به سرعت از منبع ذخیره موقت رها می شود و شکل پالسی می یابد. و در نهایت پس از فشرده سازی توان پالسی، انرژی الکتریکی با سطوح بالای توان و چگالی توان به بار انتقال می یابد.[1]

شکل 1-1 محدوده توان پالسی

شکل 1-2 شکل ظاهری پالس
علاوه بر توان و انرژی، پالسها با نوع شکل شان نیز شناسایی می شوند. مثلاً با زمان صعود، زمان افت، عرض پالس یا صافی سطح پالس. معمولاً عرض پالسها توان بالا بین چند نانو ثانیه تا چند میکروثانیه در نظر گرفته می شود.(شکل 1-1)
زمان صعود زمانی است که ولتاژ از 10% تا 90% اندازه نهایی افزایش می یابد. زمان افت نیز مدت زمان افت ولتاژ از 90% تا 10% است. زمان افت و صعود تا حدود زیادی به امپدانس بار بستگی دارد که با زمان معمولاً متغیر است. تعریف واحدی برای عرض پالس در منابع وجود ندارد اما برای برخی کاربردها بهتر است مدت زمانی که شکل موج حداقل 90% مقدار بیشینه را دارد تعریف گردد.
جدول STYLEREF 1 \s ‏0 SEQ جدول \* ARABIC \s 1 1 محدوده توان پالسی
انرژی 10-107 ژول
توان 106 – 1014 وات
ولتاژ 103- 107 ولت
جریان 103 – 107 آمپر
چگالی جریان 106-1011 آمپر بر متر مربع
عرض پالس 10-10-10-5 ثانیه
انرژی 10-107 ژول
توان 106 – 1014 وات
ولتاژ 103- 107 ولت
جریان 103 – 107 آمپر
چگالی جریان 106-1011 آمپر بر متر مربع
عرض پالس 10-10-10-5 ثانیه
طرح توان پالس قابلیت شکل دهی پالس را علاوه بر چند برابر کنندگی توان دارا می باشد. مثلاً می توان زمان صعود و عرض پالس دلخواه را ایجاد کرد. برای بهینه سازی انتقال انرژی به بار تبدیل امپدانس ممکن است نیاز باشد. شکل 1-2 اجزای مولد پالس را نشان می دهند.

ذخیره سازیانرژی می تواند به صورت شیمیایی، مکانیکی یا الکتریکی ذخیره شود. در بعضی دستگاهها انفجار شیمیایی برای فشرده سازی شار مغناطیسی موجود، استفاده می شود. و بدین ترتیب توان را تا جایی افزایش می دهد که انرژی مغناطیسی ذخیره شده بتواند آزاد شود.
انرژی مکانیکی می تواند در روتور یک ژنراتور ذخیره شود. انرژی الکتریکی می تواند هم به صورت خازنی در میدان الکتریکی یا به صورت القایی در میدان مغناطیسی ذخیره گردد. در مورد اول εε0E2 2/1 we= با ضریب عایقی 6 ε= و قدرت شکست ×108v/m 0.78 E=بیشینه چگالی انرژی kj/m3 161 we= بدست می آید.
به دلیل محدود بودن بسته بندی خازن این مقدار باید در 5.0 ضرب شود بنابراین بیشینه ظرفیت ذخیره سازی خازن kj/m3 80 we= خواهد بود.
در مورد سلف wb=B22μμ0 در اینجا بشینیه چگالی انرژی به دلیل ذوب فلز دو سطح رسانا یا با قدرت مکانیکی سلف ذخیره ساز محدود می شود. گرمایش سلف در اثر تلفات ژولی در سطح رسانا به دلیل جریانهای گردابی است که در اثر القای میدان مغناطسی ایجاد می شود.
در این مورد میانگین چگالی انرژی kj/m33900 است. حتی با در نظر گرفتن شرایطی فنی مانند سازه های نگهدارنده، عایق سازی و غیره مشاهده می شود که چگالی انرژی ذخیره شده در میدان مغناطیسی می تواند تا 100 برابر انرژی ذخیره شده در میدان الکتریکی باشد.
اجزای اصلی مولد با ذخیره ساز خازنی در شکل 1-3 نمایش داده شده است. این مولد به تعداد بیشتری سویچ بسته شونده نیاز دارد که در زمان شارژ باز بماند و ولتاژ شارژ را نگه دارد. زمانی که سویچ بسته می شود مولد به چند برابر کنندگی ولتاژ یا جریان می رسد.

شکل 1-3 شمای مولد پالسی با ذخیره ساز خازنی
مولد با ذخیره سازی القایی در شکل 1-4 نشان داده است. این طرح نیازمند سویچ بازشونده است که در زمان شارژ بسته باشد و جریان بالایی را انتقال دهد. بعد از شارژ سویچ باید در یک لحظه باز شود و ولتاژ بالایی را تحمل کند. به دلیل اینکه بسیار مشکل است تا سوییچ باز شونده مناسب ساخته شود. بیشتر مولدهای توان بالا از ذخیره ساز خازنی استفاده می کنند با وجود اینکه قابلیت ذخیره چگالی انرژی پایین تری دارد.

شکل 1-4 شمای مولد پالسی با ذخیره ساز سلفی
اصلی ترین مشخصه توان پالسی که آن را از دیگر زمینه های الکترونیک قدرت متفاوت می کند و در روشهای دیگر الکترونیک قدرت قابل دسترس نیست میزان نسبت توان بیشینه به توان متوسط است. این مشخصه می تواند سبب شکستن آستانه تحمل و اثرات غیر خطی شود. مثلا میدان الکتریکی پالسی قوی می تواند سبب نابودی غشای سلولهای زنده یا سبب آزاد شدن بهمنی الکترونها از سطح فلز شود. مقدار بالای توان بیشینه بر میانگین می تواند همچنین سبب فرونشاندن روندهای گرمایشی پیش رونده شود.
سودمندیهای دیگر به عرض کم پالس بر می گردد که دسترسی به فرکانسهای بالا در رادار و رادیوگرافی پرتو X را ممکن می سازد.[7]
منابع پالسی خازنیذخیره سازی سازه با مبدل های دی-سی/دی-سی همراه با باتری ها و مبدل های AC همراه با یکسو سازه ها قابل انجام است.
سهولت تخلیه انرژی با کلیدهای بسته شونده
امکان بازیابی بخش عمده ای از انرژی ذخیره شده
فشار مغناطیسی نشتی اندک
بسته بندی آسان
سهولت تعمیر و نگهداری
انعطاف پذیری در تغذیه انواع بارها و تامین پالسها با انرژی ها و مشخصات متفاوت
--------------------------------------------------- نکته مهم : هنگام انتقال متون از فایل ورد به داخل سایت بعضی از فرمول ها و اشکال (تصاویر) درج نمی شود یا به هم ریخته می شود یا به صورت کد نمایش داده می شود ولی در سایت می توانید فایل اصلی را با فرمت ورد به صورت کاملا خوانا خریداری کنید: سایت مرجع پایان نامه ها (خرید و دانلود با امکان دانلود رایگان نمونه ها) : elmyar.net --------------------------------------------------- منابع پالسی سلفیچگالی انرژی قابل ذخیره در سلفها بسیار بالاست 100 برابر خازن که باعث کوچک شدن حجم مولد می شود.
امکان بازیابی نیمی از انرژی ذخیره شده بین دو طبقه فشرده ساز انرژی
بدون توجه به ولتاز مورد نیاز در بار قادرند جریان مورد نظر را برقرارسازند.
مشکلات فن آوری در شارژ سلفها
شارژ مغناطیسی نشتی بالا
سلف پارازیتی که ذخیره ساز خازنی مسئله ساز است قسمتی از سیستم ذخیره ساز سفلی است.
منبع اولیه توان در روش سلفی دارای ولتاژ کمتری است که باعث ساده شدن طرح میشود.[3]
نوسان ساز جبران کننده پالسی
نوع خاصی از مولد AC دارای امپدانس خروجی کوچک بوده و قادرند بدون بهره بردن از ذخیره ساز میانی انرژی و یا عناصر شکل دهنده پالس خارجی مستقیماً پالسهای مورد نیاز انواع شتابنده های الکترومغناطیسی یا الکترونرمال را تامین کنند.
این ماشینها بر اساس ادغام ژنراتورهای معمولی و فشرده ساز شار مغناطیسی در سامانه های گردان عمل نموده و معمولاً انرژی مورد نیاز در پنج الی ده پالس متوالی را در خود ذخیره می کنند. این امر از نقطه نظر اندازه ماشینی عیب به شمار می آید.
از مزایای مهم این منابع که باعث جلب توجه به سوی آنها شده می توان به ولتاژ خروجی بالا بازدهی زیاد، کم حجم بودن و چگالی انرژی نسبتاً بالای آن اشاره نمود.
در مقابل این مزایا، انعطاف پذیری کم، قابلیت اطمینان پایین و فن آوری بالا و گرانقیمت بودن جزو مصایب آن به شمار می آید.
یکی از ویژگی های جالب این منابع امکان بازیابی انرژی القایی ذخیره شده دربارهای سلفی مانند شتاب دهنده های الکترو مغناطیسی، می باشد. که باعث بازدهی این منابع به هنگام تغذیه این گونه بارها می شود.
بهترین منبع از این نوع چگالی kjkg 3.8 دارد و قادر است در هر پالس 5 مگاژول انرژی را به بار خود تحویل دهد.

شکل1-5 نوسانساز جبران کننده پالسی[23]
مولد های تک قطبی HPG
نحوه کار آنها بدین ترتیب است که در ابتدا انرژی در یک چرخ طیار m/s 1200 ذخیره شده و پس از درگیری آن بار موتور که از قطر کوچک و سرعت کند m/s 300 برخوردار است، انرژی مزبور را به صورت القایی در سیم پیچ تحریک مولد ذخیره نموده و باعث عملکرد مولد تک قطبی به صورت یک مولد خود تحریک می شود.
هنگامی که جریان سیم پیچ تحریک به حداکثر مقدار خود می رسد با باز شدن یک کلید انرژی ذخیره شده در آن به بار منتقل می شود. برای کاهش تلفات از نیتروژن مایع استفاده می شود. چگالی انرژی این منابع عمدتاً توسط چگالی انرژی سلفها تعیین می گردد. در حال حاضر چیزی حدود 3 تا kjkg4 است.

شکل 1-6 مولد تک قطبی[24]
+ حجم کم
+ چگالی انرژی بالا
– فن آوری بالا
– قابلیت اطمینان پایین
– انعطاف پذیری کم در تغییر شکل پالسها
نوسان ساز دیسکی
این نوسان سازها نوع خاصی از مولد AC است که بر خلاف مولدهای معمولی هسته آنها از هوا بوده و موتور آنها به شکل دیسک و نه استوانه ای می باشد. یک نمونه عملی با موفقیت در توان kw 100 آزمایش شده است. [4]

شکل 1-7 نوسان ساز دیسکی[25] و[ 26]
سوییچ های بسته شوندهسوییچ های گازیتقریباً همه انواع سویچ های گازی بر اساس پدیده شکست در گازها عمل می نمایند. سویچ های گازی از نظر ساخت و نحوه عملکرد ساده می باشند نیز محدوده عملکرد وسیعی دارند. این نوع سوییچ قابلیت هدایت جریان از چند آمپر تا چند مگا آمپر و تحمل ولتاژ تا چند مگاولت را دارا می باشند اکثر این سویچ ها به صورت سه الکترود ساخته می شوند که دو عدد آنها الکترود اصلی جهت هدایت جریان و الکترود سوم برای وصل نمودن سوییچ استفاده می گردد. شکل 1-8 نمونه ای از این ساختار را نشان می دهد که به سویچ تریگاترون موسوم است.

شکل 1-8 نمایی از سوییچ تریگاترون[8] و[28]
سوییچ های بسته شونده نیمه هادیاین نوع سویچ ها بیشتر در بر گیرنده سویچ هایی است که در الکترونیک قدرت مورد استفاده واقع می شوند و در بر گیرنده انواع مختلف می باشد که برخی از آنها عبارت است از:
IGBT
THYRISTOR
GTO
MOSFET
اگر چه این نوع سویچ ها پیشرفت چشمگیری در سالهای اخیر داشته اند ولی همچنان تحمل جریان ها و ولتاژ های بالا را دارای نمی باشند و در کاربردهای با سطح توان متوسط استفاده می گردند.
سوییچ های مغناطیسیعملکرد سویچ های مغناطسی بر اشباع هسته مغناطیسی استوار است و تلفات این نوع سویچ ها هم کم می باشند. شکل 1-9 نمایی از این سویچ را نشان می دهد. این سویچ ها به گونه ای طراحی می شوند که تا هنگامی که در ناحیه غیر اشباع هستند دارای امپدانس زیادی باشند و در نتیجه مانع عبور پالس می گردند اما به محض اینکه وارد ناحیه اشباع می شوند امپدانس آنها به شدت کوچک می شود.[5]

شکل 1-9 نمودار مغناطیس شوندگی هسته سوییچ مغناطیسی

جدول1-2 مقایسه محدوده عملکرد سوییچ های بسته شونده از دید بیشینه ولتاژ و جریان قابل تحمل
نوع ولتاژ تحمل ((KV بیشینه جریان (KA) شارژ
(آمپرساعت) نرخ تکرار hz
[زمان نزول] ns عمر(تعدادپالس) ملاحظات
سویچ فاصله هوایی 6000-1 1000 50-0.1 10-1
]1000-1[ عمر با فرسایش الکترودها کم می شود.
تایرترون Thyratron 50-5 10-0.1 1000
]100-5[ در لیزرها و شتابنده استفاده می شود
ایگنیترون Ignitron 10< 100< 2000 1
]1000[ در لیزرها و شتابنده استفاده می شود
TVG 50-0.5 10-1 40 1
]100-10[ 104< –
Pseudo spark 50-1 20-1 1 1000-1
]10<[ مانند تایرترون
Krytron 8 3 1/0-01/0 1000>
]100-10 [ 107 وقفه بسیار کوتاه (زمان صعود،نزول بسیار کم)
Magnetic switch 1000 1000-100 – 10
]1000-5[ نمی تواند تحریک شود ،تنها یک نقطه بهره برداری
Thyristor 5> 5> 10
]1000> [ 108 نمی تواند سری شود، گران پیچیده
IGBT 4> 3 – 100 108 نمی تواندد خاموش شود.
سویچ فعال شونده نوری GA-As 20> 10-1 > – 103-102 نیازمند نور قوی
[4]
سوییچ های باز شوندهدر مولدهای با ذخیره ساز سلفی از سویچ های باز شونده استفاده می شود. در این قسمت انواع کلیدهای باز شونده و نحوه عملکرد آنها به صورت اجمالی بیان می شود. یک سویچ خوب باز شونده باید دارای خصوصیات زیر باشد.
بالا بودن زمان هدایت جریان
بالا بودن جریان و کم بودن تلفات هدایت
افزایش سریع امپدانس به هنگام باز شدن
بالا بودن امپدانس بعد از بازشدن و بالا بردن سطح ولتاژ به هنگام قطع جریان
زمان بازیابی کم (قابلیت تکرار بالا)
عمر زیاد
فیوزمکانیسم باز شدن بر اساس ذوب است یا بخار شدن قسمت هادی زمان بازشدن حدود ns 50 و زمان هدایت وابسته به جنس هادی و هندسه آن می باشد. محیط نهایی فیوز نقش بسزایی در عملکرد صحیح آن دارد. اگر فیوز در یک محیط گازی یا خلاء قرار گرفته و در برگیرنده سیم به طور متناوب و به روشی مناسب جایگزین گردد از فیوز می توان با فرکانس چند هرتز استفاده نبود. بزرگترین مزیت کلیدهای بازشونده فیوزی، سادگی آنها و همچنین امکان تطبیق پارامترهای آنها با شرایط عملی است.این پارامتر ها عبارتند از سطح مقطع و طول.
قطع کننده مکانیکییک قطع کننده خلاء نمونه، شامل دو الکترود صفحه ای یا مسطح یکی ثابت و دیگری متحرک، بوده که درون محفظه ای با فشار pa0.1 یا کمتر قرار گرفته است. از چنین کلیدهایی برای مثال در کاربردهای جریان متناوب شبکه برق استفاده می شود.

سوییچ باز شونده ابر رسانادر این سویچ عمل باز شدن با گذار از فاز ابر رسانایی به رسانایی و در نتیجه افزایش مقاومت صورت می گیرد. از سویچ های باز شونده ابر رسانا معمولاً در کنار ذخیره کننده ابر رسانا استفاده می شود.
سویچ سیال (پلاسمایی)این سویچ شامل یک اتصال سیال است که توسط یک مولد سیال و قبل از شارژ ذخیره ساز سلفی بین ترمینال های بار و محیط خلاء ایجاد می شود که معادل با اتصال کوتاه شدن بار می باشد. شکل (1-10) نمونه ای از ساختار این نوع سوییچ ها را نشان می دهد. باز شدن مسیر هادی توسط سیال با فرسایش آن یا انحراف سیال با استفاده از میدان مغناطیسی انجام می شود. این سوییچ ها قادر به قطع جریان تا چندین مگا آمپر هستند.
سوییچ باز شونده نیمه هادیبرای اولین بار از دیود نیمه هادی به عنوان سویچ باز شونده استفاده شد. برای قطع جریان توسط دیود ابتدا باید توسط حاملهای بار در بایاس مثبت آن را شارژ کرده و سپس این حاملها را از آن تخلیه نمود. این عمل باعث کاهش شدید هدایت سویچ و انتقال جریان آن به بار می شود. می توان نشان داد با انتخاب مناسب چگالی توزیع آلایش در دیود و پالس شارژ کننده می توان به زمان قطع حدود ns1 رسید. از این اثر در دیودهای DSRD استفاده شد. با این حال این دیود قادر به قطع

شکل 1-10 شمای سوییچ سیال
چگالی جریان تا حداکثر می باشد با کشف سویچ بازشونده نیمه هادی امکان قطع چگالی جریان تا در زمان ns 10 تا 1/0 فراهم شد.[3]
جدول 1-3 مقایسه سوییچ های باز شونده
فیوز مکانیکی ابر رسانایی سیال نیمه هادی
زمان قطع µs-ms ms-s ns-µs بسته به نوع
ns-µs ns10-1/0
جریان قابل تحمل MA MA kA mA چند کیلوآمپر
بسامد قطع کم چند 10 Hz-khz چند هرتز حداکثر
عمر یکبار مصرف توسط فرسایش الکترو محدود می شود – توسط فرسایش الکترود محدود می شود نامحدود
(1011 بار)
نیازمندی نیاز به جایگزینی تجهیزات مکانیکی سیستم سود ساز نیاز به مولد سیال –
[3]
خطوط انتقالهمانطور که در شکل 1-11 مشاهده می شود خط انتقال در سامانه مولد پالس با ذخیره کننده سلفی برای فشرده سازی انرژی به منظور انتقال انرژی زیاد در زمان کم در قالب پالس سریع استفاده می گردد. از طول یک خط انتقال می توان بدین منظور استفاده کرد. در یک مولد پالسی با استفاده از خط انتقال معمولی یک خط انتقال مانند کابل کواکسیال با یک سویچ به بار تطبیق داده شده Rl متصل می شود. و طرف دیگر خط به منبع ولتاژ دی سی متصل است.
مقاومت منبع دی سی بسیار بزرگتر از امپدانس خط انتقال است Rs>>z زمانی که سویچ بسته است منبع ولتاژ ظرفیت خازنی خط انتقال را به آرامی شارژ می کند. در این زمان ولتاژ v/2 به بار اعمال می شود و بار الکتریکی ذخیره شده در خط انتقال از طریق بار شروع می کند به تخلیه شدن، یک پله ولتاژ از طریق خط به منبع اعمال می شود. در نتیجه پالس ولتاژ به بار با طول D2 اعمال می شود. که D طول خط انتقال و سرعت انتشار پالس در خط انتقال است. این سرعت برای کابل کوالسیال دو سوم سرعت نور است.[8]

شکل 1-11 مدار با خط انتقال

فصل دوم
کاربرد های توان پالسی
168275011245854000020000
2-1گداخت هسته ایدر عملیات گداخت هسته ای کنترل شده یک هدف کوچک از گازهای دوتریوم-تریتیوم را باید فشرده کرد تا چگالی آن بیشتر از 1023 در سانتی متر مکعب گردد. بدین منظور به پرتو های ذرات باردار یا لیزر که دارای توانی در حد تراوات باشد نیاز است تا بتوان انرژی خود را در سطحی بیشتر از 1016 وات بر گرم به هدف مورد نظر انتقال دهد. نمی توان چنین پرتوهای ذرات باردار را توسط شتابدهنده های ذرات ایجاد کرد زیرا چنین شتاب دهنده هایی تنها قابلیت تامین جریان الکتریکی در محدوده میلی آمپر تا 1آمپر را دارند و در این حالت مقدار انرژی قابل استحصال به چند صد گیگا الکترون ولت می رسد و توان تابشی که از این روش به دست می آید بسیار کمتر از 1016 وات بر گرم خواهد بود. برای دسترسی به سطح مورد نظر از توان به فناوری های جدید نیاز داریم. توسعه فناوری تولید پالسهای پر قدرت به دنبال چنین نیازهایی پدید آمد.[1]
2-2اثرات میدان الکتریکی پالسی بر روی ریز موجودات زندهچندین کاربرد برای توان پالسی در حوزه ریز موجودات زنده [مانند باکتری ها] وجود دارد. معمولا کاربرد ها مربوط به غیر فعال سازی میکروب ها است. اصولا در تمامی کاریرد های توان پالسی با اعمال سطحی از انرژی، غشاء سلول ازبین برده می شود یا ملوکولهای بزرگ مانند –دی-ان-ای- یا پروتئین تخریب می شود. اعمال میدان الکتریکی پالسی ، تشعشعات پر انرژی مانند نور[لیزر] و ذرات بار دار [مانند اشعه آلفا،بتا،گاما] مولکولهای زنده را غیر فعال می کنند.[9]
از نظر الکتریکی غشای سلول مانند لایه فلزی است که در دو طرف آن محلولهای مایع قرار دارند. وقتی که آن را در معرض میدان الکتریکی قرار دهیم این غشا دچار شکست الکتریکی می شود که آن را در معرض عبور محلولهای مایع قرار می دهد.غشای سلول که لایه ای مایع است بر خلاف لایه جامد بعد از شکست می تواند دوباره ترمیم شده و به حال اول خود باز گردد. بازگشت پذیر بودن این فرآیند بستگی به زمان قرار گرفتن غشا در معرض میدان الکتریکی پالسی است.به این پدیده از هم گسیختگی الکتریکی گفته می شود. که دو نوع برگشت پذیر و برگشت ناپذیر دارد. این پدیده کاربردهایی در زمینه های پزشکی و زیست فناوری پیدا کرده است. فرآیند برگشت پذیر سوراخ کردن غشای سلول توسط میدان الکتریکی پالسی در تغذیه شیمیدارو به سلولهای سرطانی دارد. در انتقال دی-ان-ای به سلولها در ژن درمانی نیز این روش اثرات چشمگیری داشته است. در طب بالینی فرآیند برگشت ناپذیر سوراخ کردن غشای سلول به عنوان روشی برای جدا کردن بافت از بدن مورد مطالعه قرار گرفته است. در زیست فناوری به منظور استخراج مولوکولهای زنده از این روش استفاده شده و در نگهداری غذا به منظور غیر فعال سازی میکروبی از فرآیند برگشت ناپذیر استفاده شده است.[10]
2-2-1غیر فعال سازی میکروبیساختار اصلی سامانه به این صورت است که این مواد غذایی از درون محفظه ای به نام محفظه عملیاتی عبور داده می شوند و میدان الکتریکی پالسی در این محفظه به آنها اعمال شده و سبب از بین بردن باکتری ها می شود.
قسمتهای مختلف تشکیل دهنده سامانه غیر فعال ساز میکروبی:
مولد پالس
محفظه عملیاتی: دارای دو نوع میباشد. 1-ثابت که دارای حجم ثابت است و بعد از پایان فرآیند محفظه خالی شده و دوباره پر می شود. 2-پیوسته که در حین کار سامانه مواد غذایی به طور پیوسته به آن داخل و خارج می شود.
سامانه کنترل و درخواست داده
تجهیزات انتقال مواد غذایی[6]
عوامل موثر در فرآیند غیر فعال سازی میکروبی:
شدت میدان الکتریکی
زمان عملیات
شکل موج و عرض پالس
زمان صعود
بسامد موج پالسی
انواع محفظه های عملیاتی ثابت از نظر شکل:
دیسکی شکل

شکل 2-1 محفظه عملیات دیسکی شکل
استوانه ای

شکل 2-2 محفظه عملیات استوانه ای
میله ای

شکل 2-3 محفظه عملیات میله ای
محفظه های پیوسته از نظر شکل

شکل 2-4 محفطه عملیات پیوسته ساده باحفره در عایق آن

شکل 2-5 محفظه عملیات پیوسته 2

شکل 2-6 محفظه عملیات پیوسته 3[11]
در ادامه چند مورد از تحقیقات صورت گرفته بر روی غیر فعال سازی میکروبی را می خوانید. این موارد بر روی مواد غذایی مایع مانند شیر و آبمیوه صورت گرفته است.
در [11] از محلول باکتری معلق در پروتئین و آب استفاده شده، باکتری ها عبارتند از 1-اشرچیا کولای میله ای شکل2-لیستریا موتوسیتوژن 3-باسیلیوس سریوس. محفظه های آزمایش از نوع ثابت و با ظرفیت های 1.91،11 و 104 میلی لیتر، نوع پالس تک قطبی با عرض پالس 2 میکرو ثانیه و دو قطبی هرقطب با عرض پالس 1 میکرو ثانیه تعداد پالسهای مورد استفاده 50، 100، 200، 500، 1000، 1500 و دمای محفظه 36 تا 39 درجه سانتی گراد، شدت میدان الکتریکی 30 کیلو ولت بر سانتی متر، انرژی انتقالی در هر پالس 18 ژول
نتیجه آزمایش:
آزمایش در سه محیط با گذر دهی الکتریکی متفاوت آزمایش شد و مشخص گردید که پالس دو قطبی از نظر غیر فعال کردن میکروبها عملکرد بهتری از پالس تک قطبی ندارد.
در [13] اثر زمان صعود پالس بر غیر فعال سازی میکروبی بررسی شده است. نتیجه نشان می دهد که هر چه زمان صعود کمتر باشد میزان اثر غیر فعال سازی میکروبی بیشتر است.
2-3کاربرد ها در درمان سرطاندر [14] امکان استفاده از مولد پالس برای درمان تومور بررسی شده است مدار استفاده شده در شکل2-7 برای تولید پالس الکتریکی به کار رفته است.

شکل 2-7 طرح مولد پالس استفاده شده برای درمان سرطان
میدان الکتریکی پالسی در سیم پیچ L به میدان مغناطیسی تبدیل می شود. طراحی این سیم پیچ به صورت هلم هولتز می باشد که در شکل 2-8 نمایش داده شده است. محلول حاوی سلول های سرطانی کبد انسان در داخل دستگاه قرار گرفت.

شکل 2-8 طرح سیم پیچ هلم هولتز[15]

شکل 2-9 محفظه عملیاتی درمان سرطان[15]
نتایج آزمایش نشان می دهد که با امواج مغناطیسی خروجی به شکل2-10 با اندازه 0.8 میلی تسلا،عرض پالس 55 میکرو ثانیه و بسامد 15 هرتز

شکل 2-10الف شکل پالسهای مغناطیسی اعمال شده برای درمان سرطان

شکل 2-10ب پالسهای مغناطیسی اعمال شده برای درمان سرطان[15]
در بیش از 50 درصد نمونه ها سلول سرطانی از بین می رود و در 85 درصد رشد آن کنترل می شود.
در [15] گزارش شده که با استفاده از پدیده از هم گسیختگی الکتریکی با استفاده از
پالسهایی با عرض میلی و میکرو ثانیه
استفاده از داروی شیمیایی
پالسهای الکتریکی برای سوراخ کردن موقت غشای سلول اعمال می شود تا دارو های شیمیایی وارد سلول سرطانی سینه شوند.این روش با استفاده از شیمیداروهای مختلف میزان اثر متفاوتی داشته است که حداکثر 68 درصد و حداقل 10 درصد بر روی محلول سلول های سرطانی. این روش بر روی انسان نیز آزمایش شده که بعد از 7 روز بهبودی کامل سرطان سینه را در پی داشته است.
ساخت مواد2-4-1ورقهای فلزیدر روند ساخت ورق به روش الکترولیز استفاده از جریان پالسی معمولا مفید است. دقیقا مشخص نیست که چرا این بهبود رخ می دهد اما نظریه رایج این است که انتقال با حجم زیاد مواد بر روی لایه ثابت در محیط، فرآیند بهبود می یابد. شکل، بسامد و شدت پالسها بستگی به کاربرد دارد. در بیشتر موارد پالسها تک قطبی اند اما در بعضی موارد پالسهای دو قطبی نیز استفاده می شوند.پالسها معمولا به منظور کنترل و تغییر شکل لایه محافظ در طول فرآیند تغییر داده می شوند. برای مثال در ورقسازی کروم فرآیند با پالسهای جریان شروع می شود که سبب افزایش چگالی آن می شود اما باعث کدر شدن سطح می شود. به این دلیل جریان دی-سی تبدیل شده و پایان می یابد. پارامتر های نرمال پالس عبارتند از: ولتاژ 5-15 ولت، و جریان 10 کیلو آمپر (جریان بستگی به سطح ماده دارد). مولد پالس در ورق سازی بر اساس فن آوری معمول یکسو کننده ها است و از GTO IGBT و ترانزیستور ها استفاده می کند. مدت پالس می تواند کمتر از 1 میلی ثانیه بوده. و زمان صعود جریان 400 آمپر بر میلی ثانیه باشد. بعضی مولدها می توانند جریانی تا 25 کیلو آمپر تولید کنند.[9]

شکل 2-11ورق تولید شده توسط شرکت کابایلی با روش توان پالسی[16]
مزیت:
استفاده از مولد پالس در ورقسازی بهره وری را افزایش می دهد(در فرآیند تولید آلومینیت)، حفاظت در برابر رسوب بهبود می یابد، توزیع مواد روی سطح ورق بهبود می یابد و کاربرد مواد شیمیایی کم می شود.[9]
2-4-2پرداخت اولیه چوب با پالسهای لیزردر پرداخت چوب الیاف سطح آن قبل از پوشیده شدن با قطعه ی دیگری از چوب، ساییده می شود. خس وخاشاک ایجاد شده از سایش مانع نفوذ کامل رنگ و چسب بر روی سطح چوب می شود. با استفاده از لیزر های پر شدت پالسی قسمتهای آسیب دیده چوب را می توان جدا کرد. روش به این صورت است که ملوکولهای چوب بخار می شود و با اکسیژن هوا ترکیب می گردد. انرژی مورد نیاز در این فرآیند در حدود 40 وات بر متر مربع است که به نوع چوب و میزان نتیجه بدست آمده بستگی دارد.
مولد، پالسی بامدت پالس 4 نانو ثانیه، 25 کیلو ولت و 10 کیلو آمپر تولید می کند. این پالس خود مولد پالس نوری ماورای بنفش با طول موج 248 نانو متر و توان 250 مگاوات است. مجموع انرژی پالس 1 ژول است. اگرچه توان پالس بسیار بالا است اما انرژی پایین آن باعث افزایش دما نمی شود. مولد پالس از خازنهای معمولی برای ذخیره انرژی بهره برده و از سوییچ تایرترون استفاده می کند. بسامد تولید پالس حدود 300 هرتز است.[9]
مزیت
با جدا کردن خس و خاشاک از روی سطح چوب چسبندگی رنگ و چسب بسیار افزایش می یابد. این روش امکان افزایش عمر رنگ اندود کردن را تا 30 سال –بسیار بیشتر از عمر رنگ اندود کردن عادی- می دهد.[9]
2-4-3لایه نشانی سختپیشرفت فن آوری لایه نشانی بخار فیزیکی و لایه نشانی بخار شیمیایی با پلاسماارزان قیمت، گسترده و محدود به سطح (و قیمت) بوده است.نیتریداسیون یونی زیر لایه اکنون به طور معمول برای لایه نشانی استفاده می شود. ترکیب نیتریداسیون و لایه نشانی سخت در یک فرآیند، علاوه بر ارتقای عمر قطعه زمان فرآیند و متعاقبا هزینه را کاهش می دهد. فن آوری PACVD با پالسهای دو قطبی به این امکان را در حجم وسیع فراهم می سازد تا لایه های عایق یا رسانا را بر روی یک ماده راکتور قرار دهیم. [9]
2-4-4شکل دادن فلز در سرعت بالازمانی که انرژی شکل دهنده به صورت پالسهای کوتاه و قوی در محیط کار اعمال گردد. این عمل باعث افزایش دما و نرم شدن مقطعی ماده می شود. این پدیده نرم کردن آدیاباتیک یا گرم کردن آدیاباتیک نامیده می شود.
انرژی می تواند به صورت مکانیکی یا هیدرولیکی یا الکترومغناطیسی به قطعه اعمال شود. زمانی که انرژی به صورت مکانیکی به قطعه اعمال شود عملیات بسیار شبیه چکش کاری معمولی است. در

شکل 2-12 مدار به کار رفته برای شکل دهی هیدرولیکی
شکل دهی هیدرولیکی قطعه میان پرس و محفظه ای که از آب (یا مایع مناسب دیگر[مثلا روغن]) قرار می گیرد.فشار به آب وارد می شود، این فشار به قطعه میان پرس و محفظه وارد می شود. در فناوری تخلیه الکترو هیدرولیک یک تخلیه الکتریکی در زیر آب یک فشار ناگهانی را پدید آورده و این فشار قطعه را بین پرس و محفظه شکل می دهد. فشار ناگهانی بین هزار تا ده هزار بار است.
مزایا:
در مقایسه با روشهای شکل دادن فلز به صورت معمول، شکل پذیری فلز بسیار ارتقا می یابد به گونه ای که موادی که [در روشهای معمول] قابل شکل دهی نیستند را با این روش می توان به فرم دلخواه درآورد.
گرم کردن آدیاباتیک برای بریدن قطعات نیز به کار می رود. با این روش پرتی مواد کاهش یافته و نیاز پرداخت نهایی قطعات کمتر شده و برش با دقت بالایی صورت می گیرد.[9]
2-4-4-1هیدرو پالسریک شرکت سوئدی دسگاهی را بوسیله مولد پالس و با درایو هیدرولیکی برای برش سیمها، میله ها، و مانند آن تولید کرده است. این ماشینها به صورت تجاری تولید می شوند و 7 مورد فروش داشته اند. مشخصات این ماشین در جدول آمده است. [9]
جدول 2-1 مشخصات دستگاه برش پالسی
قطر :1-100 م.م توضیحات
50 -600 عملیات در دقیقه بستگی به اندازه قطعه دارد
مدت پالس 0.5 تا 2 میلی ثانیه بستگی به رفتار ماده دارد
انرژی:5 کیلو ژول در هر ضربه نفت و صنایع شیمیایی2-5-1تولید اُزندر یک پایان نامه دکترا در گروه فناوری الکتریکی صنعتی امکان کاربرد صنعتی نظریه ای نو درباره ی تولید اُزن تحقیق شد. در این پایان نامه مدلی عددی برای تولید اُزن در تخلیه پالسی الکتریسیته بدست آمد. این مدل توسط نتایج نظری تایید شد. این آزمایشهای عملی توسط گروه تحقیقی در روسیه بدست آمد. در قسمتی از این پایان نامه مدار الکتریکی طراحی و شبیه سازی شد که از سوییچ های عایق شده مغناطیسی MINOS استفاده می کند. این شبیه سازی نشان می داد که برای انتقال توان کافی مدار مناسب می باشد.
نتایج نشان می داد که 100 کیلوگرم o3 در یک تخلیه پالس فشرده که از منبع تغذیه پالسی با ولتاژ 100 کیلو ولت و توان متوسط 500 کیلو وات استفاده می کند، می تواند بدست آید.
مزایا
مدل نشان می دهد که با تولید اُزن در تخلیه همگن پالس الکتریکی در دمای پایین 130 کلوین بازده انرژی به طور چشمگیری افزایش می یابد. نشان داده شد که اُزن با غلظت 10 درصد در مقیاس صنعتی با بهره 200 تا 300 گرم به ازای هر کیلو وات بسته به شرایط تولید می توان بدست آورد. روش معمول در صنعت که از روش تخلیه مانع دی الکتریک برای تولید اُزن استفاده می کند بازده کمتر از 100 گرم بر هر کیلووات را تولید می کند. [9]
2-5-2شکستن امولسیون نفت خام با میدانهای الکتریکی ولتاژ بالای پالسی
مشکل فنی که صنعت نفت با آن مواجه است، نیاز به جدا کردن محلول آب نمک از نفت خام در سرچاه است. یک روش، اعمال میدان الکتریکی به مخلوط است. میدان الکتریکی سبب به هم آمیختگی قطرات آب می شود؛ قطرات آب بزرگ شده و در اثر جاذبه فرو می افتند.
تحقیقات نشان می دهد این رویه با اعمال پالسی الکتریکی دی-سی ولتاژ بالابه جای تجهیزات برق متناوب برای تولید میدان الکترو استاتیکی، بازده را بهبود می بخشد. تجهیزات گوناگونی ساخته و آزمایش شده اند از جمله پوشاندن الکترود ها با لایه ای از ماده عایق.
پارامتر های بهره برداری عبارتند از ولتاژ پالسی 15 تا 25 کیلو ولت، دوره کاری 50 درصد و بسامد 0.1 تا 60 هرتز.[9]
مزایا و معایب
عایق کردن الکترود ها باعث افزایش بازده فرآیند شده حتی وقتی مخلوط دارای درصد آب بالایی حدود 60 درصد می باشد. تجهیزات جدید با وزن و حجم کمتر امکان استفاده در کاربرد های دریایی را دارند.
این فناوری در عملیات استخراج حلال که نرخ طبیعی جدا سازی فاز ممکن است بسیار آرام باشد، کاربرد دارد.
محدودیت اصلی این است که در جداسازی آب مخلوط با نفت باید نفت در حال حرکت باشد. این کاربرد ابتدا توسط گروه مهندسی شیمی دانشگاه برادفورد انگلستان کشف شد. امروزه به صورت صنعتی تحت نام EPIC توسط NATCO یک شرکت آمریکایی تولید کننده تجهیزات نفت و گاز در مورد آن تحقیق می شود.[9]
تصفیه گازتصفیه گاز خارج شده از دودکش واحد ها ی تبدیل انرژی (مانند نیروگاههای گازی یا بخاری) و تصفیه هوای آلوده در این قسمت قرار می گیرد. این کاربرد قابلیت تصفیه گازهای زیان آور خارج شده از دودکشها یا ترکیباتی نظیر Sox,NOx یا VOC [ترکیبات زنده سبک مانند باکتریها و ویروسها] را دارد. دو دستگاه اصلی برای تولید سیال غیر گرمایی 1-راکتور کرونای پالسی PCR و 2-راکتور تخلیه عایقی یا راکتور سیال تخلیه بی صدا SDP. راه دیگر تولید سیال غیر گرمایی این است که آن را در معرض پالسهای پر انرژی پرتوهای الکترونی قرار دهیم. آلودگیها با واکنش هایی که با موادشیمیایی-یونهای الکترون، و رادیکالهای آزاد که در سیال تولید می شوند، از بین می‌روند.
مزایا و معایب
از بین بردن همزمان آلودگیهای گوناگون
بازده بالای از بین بردن آلودگیها
در بسیاری از موارد مواد جانبی تولید نمی شود یا در تصفیه های بعدی به آسانی جدا می شود.
نیازی به تغییر فشار یا دما نیست
کاتالیزور نیاز ندارد
امکان کاهش آلودگی غلظت VOC
آسیب پذیرنبودن
در دسترس بودن به طور وسیع
مشکل بودن تولید پالسهای باریک پر قدرت و با بسامد های بالا. برای ظرفیتهای بالای آلودگی
با بزرگ شدن اندازه محفظه عملیاتی در معرض پالس قرار دادن گاز دشوار می شود.
موسسه fursolare Energieversorgungstechnik در زمینه تحقیقات تخلیه کرونای پالسی برای تبدیل قیر به بیو گاز در اروپا پیشتاز است. هدف پروژه پیشنهاد روشی برای تصفیه گاز برای تولید گرمایی« زیست گاز » است. آلودگیهایی نظیر قیر، آمونیاک، سولفید هیدروژن و قلیا ها برای اجزای دستگاه مضر است و هزینه های نگهداری را به شدت افزایش می دهد. روش پیشنهادی فیلتر های مکانیکی را حذف می کند و در نتیجه مجموعه می تواند در دمای کاربراتور 900 درجه سانتی گراد عمل کند. همچنین دستگاه بسته به حجم مخلوط گاز ورودی و اندازه واحد بیو گاز قابل تغییر است، احتیاج به خنک سازی ندارد، دارای دوبرابر اثر پاک سازی است و هیچ گونه زباله ای به جای نمی گذارد. دستاورد های مورد انتظار پروژه عبارتند از:
تولید پالاینده فشرده با دمای بالا برای تصفیه زیست گاز از کاربراتور با دمای 600 تا 900 درجه سانتی گراد
یکپارچه کردن نمونه پالاینده در کاربراتور 80 کیلووات و در کاربراتور با رنج مگاوات که در پایان دو سوم پروژه تولید می گردد.
نکته کلیدی کاهش 10 درصدی قیر در هر مرحله است به طوری که پالاینده گاز برای استفاده در موتور احتراق داخلی و توربین قابل استفاده باشد.

 

لینک بالا اشتباه است

     

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

          : جمعه 17 شهریور 1396 ساعت 02:29 | نویسنده: میثم | چاپ مطلب
نظرات (0)
امکان ثبت نظر جدید برای این مطلب وجود ندارد.