آزمایش سرن,Large Hadron Collider:LHC

شاید این روزها خبر‌ها و عکس‌هایی از برخورد دهنده بزرگ هادرون (Large Hadron Collider:LHC) دیده باشید

تعداد زیادی دانشمند و مهندس که در همه عکس‌ها در حال نگاه کردن یا اشاره کردن به یک تونل بزرگ هستند!

خوب به هر حال این آدم‌های به ظاهر بیکار حتماً در حال تلاش برای هدفی مهم هستند که رسانه‌ها کار آن‌ها را «آزمایش مهبانگ(Big Bang)» یا «بزرگترین آزمایش تاریخ» می‌خوانند. بیایید در اینجا کمی بیشتر در مورد این آزمایش و این همه تجهیزات غول پیکر بدانیم و یک قدم از دوستان خود جلو بزنیم.

این آزمایش حاصل کار یک تونل و یک شتاب دهنده در 100متر زیر مرز فرانسه و سوئیس است. LHC قسمتی از پروژه آزمایشی سازمان تحقیقات هسته‌ای اروپا یا CERN‌ است و تمام پروژه 6میلیارد دلار هزینه برده است.

چند لحظه بعد از شروع این آزمایش آهنربا‌های الکتریکی غول پیکری اتم‌ها و شعاع‌های اتمی را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به حرکت در می‌آورد و با هم برخورد می‌دهد.

در جستجوی راز هستی

9هزار فیزیکدان، متخصص و مهندس از سراسر جهان در این مرکز با زیر نظر گرفتن رفتار ذرات و آثار این برخورد‌ها به مطالعه چگونگی بوجود آمدن جهان و حتی دلیل بوجود آمدن آن می‌پردازند. هر لحظه از این آزمایش به ما در درک جهان کمک می‌کند و هزاران راز خلقت را آشکار می‌سازد.

ادامه مطلب

این مطلب را به اشتراک بگذارید :

.::. بازدیدهای این مطلب :: بازدید

برچسب ها:Large Hadron Collider:LHC، Large Hadron Collider، LHC، LHC experiment،

فرابنفش

از پرتو فرابنفش برای ضد عفونی آب، موادخوراکی، تجهیزات پزشکی و لوازم صنعتی و غیره می‌توان استفاده نمود.

تابش فرابنفش (UV)

تابش فرابنفش دامنه موجی است در گستره امواج الکترومغناطیسی با دامنه طول موجی کوتاه تر از نور مرئی، ولی بلند تر از پرتو X.

این تابش را می‌توان بر حسب میزان نفوذ، به زیر گروه‌های زیر تقسیم بندی کرد:

NUV-نزدیک فرابنفش با طول موج 400-200 nm(ظاهراً کم خطر برای سلامتی محیط زیست)

VUV- VACUUM UV (دارای ریسک بالاترولی خطرناک )

XUV or EUV یا XUV1-31nm )ٍExtreme UV) (بسیار مضر و مخرب برای سلامتی محیط زیست )

• • nm نانو متربرابر با یک ملیاردیم متر

نحوه کشف تابش

تابش فرابنفش بگونه‌ای کاملاً اتفاقی با مشاهده تغییر رنگ و تیرگی املاح نقره در مقابل نور مستقم آفتاب کشف گردید. در سال 1801 دانشمند آلمانی، یوهان ویلهلم رییتر بر اثر مشاهداتش توجه نمود که تابش های فرابنفش، که نامرئی هستند، عامل اساسی در تیرگی صفحات کاغذ آغشته به کلرید نقره می‌باشند. او در آن زمان این پدیده را "پرتو های شیمیایی" نامید.

توزیع تابش هنگامی که بحث از تأثیر این تابش غیر مرئی بر سلامت انسان و محیط زیست وی است، بایستی این تابش را به زیر شاخه‌های زیر تکه کرد: UVA (400-300nm(ظاهراً کم خطر)

UVB (320-280nm (خطرناک )

UVC ( < 280 nm (بسیار مخرب)

---

نکات دانستنی

• برخی دامنه‌ها از تابش های فرا بنفش، اصطلاحاً به "نور سیاه" یا Black Light معروفند، به همان دلیل که مرئی نیستند ولی بدون باقی گذاردن هیچگونه اثر حرارتی یا سوختگی،( از آن نوعی که آفتاب سوختگی معمولی باعث آن است، مانند سرخ شدن یا تاول پوست و پوسته پوسته شدن آن)، قادرند تا اعماق زیادی در بافت ها نفوذ کرده و از پیری زودرس پوست ، تخریب ساختار DNA سلول ها و احتمالاً در حالات پیشرفته، تا سرطانی کردن آنان پیش بروند.

ذیل این مقاله شرح داده خواهد شد که عامل چنین تخریبی می‌تواند بیشتر ازناحیه دامنه‌های ضعیف تابش فرابنفش باشد تا بخش های قوی تر و با نفوذ بالا.

• برخی از جانداران از جمله پرندگان، خزندگان، حشرات، از جمله زنبورها قادر به دیدن امواج مرئی نزدیک به تابش UV هستند.

• بسیاری از گیاهان، میوه ها، گل ها، بذرها، .... قدرت مقاومت فوق العاده‌ای نسبت به قدرت انسان در مقابل این تابش نشان می‌دهند.

• عقرب ها زیر پرتو UV به رنگهای سبز یا زرد می درخشند.

• معدودی از پرندگان نقوشی بر پر دارند که تنها تحت تابش UV قابل مشاهده خواهند بود.

• ادرار بعضی از حیوانات گوشتخوار از جمله "گربه" حتی در تاریکی مطلق نیز تحت تابش طول موج خاصی از UV قابل دیدن است.

منبع طبیعی UV

خورشید ساطع کننده پرتو فرابنفش در هر سه باند UVA,UVBو UVC به مقدار فراوان است ولی به سبب ویژگی جذب UV در لایه اوزون اتمسفر، 99% تابش فرابنفشی که به زمین می‌رسد از نوع باند (کمتر مضر)UVA است.

شیشه پنجره معمولی نسبت به دامنه ظاهراً کم نفوذ (UVA(300-400nm شفاف بوده ومقاومت چندانی درمقابل آن نشان نمی‌دهد اما نسبت به عبور طول موج های پایین تر از 350nm حساس است به اندازه‌ای که 90% تابش های UV کوتاه تر از 300nm را از خود عبور نمی‌دهد.

Vacuum UV

هوای معمولی در مقابل طول موج های 200nm وپایین تر از آن به صورت شیشه‌ای مات عمل کرده وآنها را از خود عبور نمی‌دهد. علت این امر به لطف قابلیت بسیار بالای جذب تابش فرابنفش موج کوتاه توسط "اکسیژن" جو امکان پذیر شده است، در حالی که مثلاً عنصری مانند نیتروژن کاملاً برعکس، در برابر UV مانند شیشه‌ای شفاف عمل می‌کند. در مجموع می‌توان گفت که هوا یا جو نسبت به عبور تابش امواج خیلی کوتاه و مضر فرابنفش، بسیار سختگیرانه عمل می نماید. همین واکنش است که کره خاکی را برای انسان‌ها و بسیاری از جانداران قابل سکونت ساخته است. و باز به همین دلیل، در صنایعی که نیاز به استفاده از تابش فرابنفش موج کوتاه زیر 200nm باشد (مانند صنایع ساخت نیمه رسانا ها)، این عملکرد تنها در محیط های تخلیه شده از اکسیژن امکان پذیر خواهد بود.

EXTREME UV

مشخصه این دامنه بسیار موج کوتاه تابش فرابنفش، دو تأثیر متفاوت آنها با ماده است: طول موج های بلندتر از 30nm اساساً با ویژگی ها و توان ترکیبی مواد در سطح الکترونی–شیمیایی سروکار دارند در حالی که طول موج های کوتاه تر از 30nm تابش فرابنفش تنها تعاملی دارند با اوربیتال های الکترونی وهسته اتم ها.

همانگونه که قبلاً نیز اشاره شد، باند XUV به شدت توسط بسیاری ار عناصر شناخته شده متعارف قابل جذب اند،بنابراین فاقد اثر پایدارند ، اما امروزه این امکان بوجود آمده که حتا بتوان تصاویر چند لایه‌ای که قادر به بازتاب حدود 50% از تابش های XUV باشند را در شرایط آسان و عادی بدست آورد.

از تکنولوژی اخیر در ساختن تلسکوپهایی جهت تصویرپردازی خورشیدی که قبلا امکان ثبت آنها با هیچ تلسکوپ دیگری وجود نداشت، استفاده می‌شود.. اکنون دو پدیده تلسکوبیک SOHO/EIT و همچنین TRACE توانسته اند به برکت بکارگیری از تکنولوژی Extreme UV، تصاویر خیره کننده‌ای از خورشید و سایر سیارات و ستارگان و کهکشان‌های دور و نزدیک در دسترس آدمی قرار بدهند.

تأثیرات مثبت تابش فرابنفش

از جمله اثرات مثبت قرار گرفتن در معرض تابش باند UVB، تحریک پوست جهت تولید "ویتامین D" است. تخمین زده می‌شود که علت مرگ ناخواسته سالانه ده‌ها هزار شهروند آمریکایی ؛ تنها به دلیل سرطان‌های ناشی از کمبود واختلال درجذب ویتامین D بوده است. دیگر تأثیر اختلال در جذب ویتامین D ، پوکی استخوان و سایر عوارض متأثراز اختلال مغز استخوان که منجر به درد، عدم تحمل وزن شخص توسط خود، و نهایتاً ایجاد ترک و شکستگی های نا خواسته به ویژه در خانم ها خواهد بود. البته امروزه در برخی کشور ها تاکید بسیاری بر غنی سازی مواد خوراکی با افزودن رژیم های ویتامین D و کلسیم می‌گردد که در مقایسه با اثرات محتمل سوء UVB بر پوست بدن انسان (سرطان) ، بسیار پسندیده و مرجح می‌باشند.

موارد حفاظتی

اصل کلی : در مورد انسان، حضور طولانی در مقابل تابش فرابنفش، می‌تواند احتمال ابتلاء به آسیب های حاد و مزمن پوستی، بینایی و حتا تخریب کل سیستم ایمنی بدن را به دنبال داشته باشد.

• • فوتون‌های تابش فرابنفش به خصوص در باند UVB، به هر نوع مولکول DNA متعلق به ارگان های زنده، به اشکال گوناگون حمله ور می‌شوند.

• • در شایع ترین حالت، حمله علیه نزدیک ترین ترکیب "باز تیمین یا Thymine Bases" در حلقه DNA اتفاق می افتد. در این حالت "بازهای تیمین یا Thymine Bases" همپایه، به عوض نگهداری
  • تعادل پله‌ای DNA" یا به عبارتی "LADDER BASE BOND" ،به همپایه خویش پیوسته و باعث بوجود آمدن نوعی DNA "معیوب" می‌گردند.

دراین صورت زنجیره DNA با از دست دادن کد رمزی اصلی خود، به نوعی کد با رمز دیگری تبدیل و معنای اولیه ساختار هسته سلولی خود را از دست داده که عملاً حاصل، سلولی با عملکرد غیر مشخص ویا تخریب شده سرطانی است.

• • همه پرتوهای UVA,UVB ویا UVC قادرند که از عمر سلول‌های اساسی بدن از جمله بافت های فیبروزی پروتئینی موجود در بدن از جمله پوست، استخوان، غضروف و هرگونه بافت پیوندی بکاهند.

قابلیت خود حفاظتی طبیعی بدن

جهت حفاظت از اثرات مخرب تابش UV ، بدن انسان گاهی (با توجه به نوع پوست و نژاد) ، از خود نوعی رنگدانه( پیگمنت) قهوه‌ای رنگ بنام ملانین Melanin آزاد می‌کند که این عمل با جلوگیری از نفوذ تابش به نسوج عمقی می‌تواند سودمند باشد. در غیر اینصورت، می‌توان از محصولات جلوگیری کننده از نفوذ تابش UV به بدن مانند لوسیون های ضدآفتاب یا suntan lotions که بیشتر به نام Sun blocks معروفند، استفاده شود.

امروزه بعضی از محصولات به اصطلاح Sunscreen دارای ترکیباتی از قبیل دی اکسید تیتانیوم TiO2 و اکسید دوزنگ یا Zinc Oxide و آووبنزونAvobenzone می‌باشند که کمک بزرگی جهت حمایت بدن درمقابل انواع تابش فرابنفش هستند.

- اکثر کرم های ضد آفتاب با اعلام درجه اندازه گیری مقاومت خویش بر اساس معیار SPF ، ظاهراً تنها قادر به محافظت پوست از باند UVB هستند که همین نکته می‌تواند شما را به اشتباه بیندازد زیرا دگرباره لازم به تکرار است که که باند UVA که توسط این گونه لوسیون ها پوشش داده نمی‌شوند، به علت قدرت نفوذ بسیار بالا در نسوج بدن، عامل اصلی و اولیه سرطان پوست در انسان شناخته شده اند !!

- طبق استاندارد UPF، نوع پوشش یا لباس هم درزمینه قدرت جلوگیری از تابش های باند UVA و UVB موثر بوده و بر حسب توان مقاومتشان ، دسته بندی می‌شوند، پس نوع لباس پوشیدن ما هم در حمایت از نسوج بدن در مقابل UV قابل توجه و اهمیت است.

حفاظت از چشم

تابش UVB قدرت بالا برای چشمان بسیارمخرب ومی تواند باعث آب مروارید Cataract و اختلال مزمن قرنیهPterygium یا کوری موقت و دائم گردد. پوشش حفاظتی چشمان برای کسانی که به مدت طولانی در معرض تابش UV وبخصوص ازنوع طول موج کوتاه آن قویاً توصیه می‌گردد، مثلاً کوهنوردان و اسکی بازان که به جهت اقامت های طولانی در ارتفاعات بالا، عملاً با رقیق شدن هوا، عامل اصلی مقاومت در مقابل تابش فرابنفش را ازدست می‌دهند.

گر چه عینک های آفتابی معمولی به میزان کمی در مقابل تابش UV مقاومند، اما توصیه می‌گردد که حتی المقدور از لنز های پلاستیکی (ترجیحاً از جنس پلی کربنات Polycarbonate ) بجای لنز های شیشه‌ای استفاده گردد زیرا همانگونه که اشاره شد، شیشه معمولی در مقابل UVA فاقد مقاومت بوده و آن را به راحتی از خود عبور می‌دهد. عینک ها باید قادر باشند از ورود تابش های UV از کناره‌ها و بالا و پایین آن نیز جلوگیری کنند.

اثرات شیمیایی UV بر سایر مواد

• تنزل کیفی مواد پلیمری،

رنگدانه‌ها ، رنگهای نساجی وصنعتی Degradation of Polymers, Pigments and Dyes

اکثر مواد پلیمری صنعتی یا موارد مصرفی ،به توسط تخریب انواع تابش های فرابنفش و به علت تنزل کیفی ، نیاز به پایدار کننده‌هایی جهت کند کردن روند حمله به ساختار خود دارند.

کاربرد های تابش فرابنفش

• • نورهای سیاه

نور سیاه به لامپی اطلاق می‌گردد که قادر است با تابش امواج بلند فرابنفش که به صورت مرئی به سختی دیده می‌شوند، با نوعی تابش شبه فلور سنتی، به‌عنوان یک علامت ضد تقلب ، بر روی اسنادی حساس به طول موجی خاص، چون کارتهای اعتباری، گذرنامه و گواهینامه رانندگی و غیره بکار گرفته شود.

امروزه گذرنامه‌ها و اسکناس های اغلب کشورها، آغشته به مرکب های حساس به UV وایضاً مجهز به نوارهای امنیتی اندUV sensitive threads .

• • لامپ های فلورسنت

لامپ های فلور سنت قادرند که با یونیزه نمودن بخار جیوه، تابش فرابنفش تولید کنند. لایه‌ای فسفری در داخل تیوپ همراه با جذب تابش فرا بنفش است که آنرا تبدیل به نور مرئی می نماید.

• • ستاره شناسی

در دانش ستاره شناسی اجرام بسیار حجیم، قاعدتا قادر به صدور تابش عظیمی از امواج فرابنفش به اطرافند. همچنانکه ذکر گردید، لایه اوزون بخش قابل توجهی از این نوع امواج که می بایستی توسط تلسکوپ های مستقر روی زمین دریافت گردند، جذب خواهد کرد. بنابراین هر مشاهده‌ای در این زمینه باید خارج ازجو کره زمین محقق شود.

• • کنترل حشرات Pest Control

تله‌های فرا بنفش جهت از بین بردن حشرات پرنده ریز جثه که شبانه میل به نزدیکی تابش UV دارند.

• • فیزیوتراپی

به دلیل خاصیت ضد عفونی کننده و همچنین تحریک زایش پوستی بعضی از انواع ماورای بنفش(UV)در فیزیوتراپی جهت درمان بیماران استفاده می‌شود.

این نوع امواج در دو دست کلی لامپ های سرد و لامپ های گرم تقسیم می‌گردند.

عفونت های پوستی ، جوانسازی پوست ، زخم های بستر ، پسوریازیس و بسیاری از بیماریهای دیگر در این سیستم درمانی قرار می‌گیرند.

در بعضی از موارد جهت تسریع در رسوب کلسیم در ایتخوانها از این سیستم استفاده می‌گردد.

این مطلب را به اشتراک بگذارید :

.::. بازدیدهای این مطلب :: بازدید

برچسب ها:فرا بنفش، فرابنفش، ماورا، بنفش، فرا، ماورابنفش، ماورا بنفش، آفتاب، خورشید،

میکروسکوپ الکترونی

میکروسکوپ الکترونی به دسته‌ای از میکروسکوپ‌ها گفته می‌شود که از اشعه الکترونی برای تصویرسازی استفاده می‌کنند.

تاریخچه

میکروسکوپ الکترونی نوعی میکروسکوپ مرکب است. اولین میکروسکوپ مرکب، احتمالاً در سالهای ۱۶۰۰ میلادی توسط دو نفر هلندی به نام هانس و زاکاریاسن ساخته شد. درسال ۱۸۷۳ ارنست آبه ثابت کرد که برای تشخیص دقیق دو ذره نزدیک به هم، طول موج نور نباید بیشتر از دو برابر فاصله دو ذره از یکدیگر باشد. در سال ۱۹۳۹ اولین میکروسکوپ الکترونی ساخته شد.

قوی‌ترین میکروسکوپ الکترونی

قوی‌ترین میکروسکوپ الکترونی دنیا با نام پیکو در سال ۲۰۰۹ در مدرسه عالی فنی آخن در آلمان ساخته شده و توان نمایش ذراتی به اندازه ۵۰ پیکومتر (پنج صدم نانومتر) و تصاویری از اجزای اتم و حرکت اتم‌ها را دارد. این میکروسکوپ دو برابر دقیق‌تر از میکروسکوپی‌ست که سال قبل در دانشگاه برکلی ساخته شده بود

این مطلب را به اشتراک بگذارید :

.::. بازدیدهای این مطلب :: بازدید

برچسب ها:میکروسکوپ الکترونی، میکروسکوپ، الکترونی، قوی‌ترین میکروسکوپ الکترونی،

فناوری پلاسما

مقدمه

شما احتمالاً از وسایلی که دارای LCD  (صفحه نمایش کریستال مایع) باشند همه روزه استفاده می کنید آنها اطراف ما هستند. در کامپیوترهای کیفی، ساعت های دیجیتالی، اجاق های مایکرویو، انواع دستگاه های پخش CD و بسیاری از وسایل الکترونیکی دیگر. LCDها به این دلیل رایج هستند که مزایای زیادی نسبت به دیگر فناوری های نمایش دارند. آنها سبک تر و نازک تر هستند و انرژی کمتری نسبت به لامپ اشعه کاتودی (CRT) مصرف می کنند.

کلمه کریستال مایع مفهوم متناقضی دارد. ما کریستال را به عنوان ماده جامدی چون کوارتز و معمولاً به سختی سنگ می شناسیم و مایع معنای کاملاً متفاوتی دارد. چگونه ماده ای می تواند هر دو را داشته باشد؟ در این مقاله، می آموزیم که کریستال مایع بر این نیرنگ خارق العاده پیروز می شود و همچنین نگاهی می اندازیم به فناوری زیربنایی آن که باعث می شود LCD کار کند. همچنین به بررسی رقیب اصلی LCD، یعنی فناوری پلاسما پرداخته و در نهایت، در مورد 2 فناوری LED و OLED. صحبت خواهیم کرد و خواهیم دید که چگونه این 2 فناوری تفکیک پذیری تصویر را افزایش داده و مصرف انرژی را نیز تا 40 درصد، کاهش می دهند.

 

 

 

پلاسما چیست؟

اگر تا به حال، یک لامپ مهتابی را شکانده باشید، حتماً جز مقداری گرد سفید رنگ چیز دیگری مشاهده نکرده اید. ولی وقتی مهتابی روشن است، به نظر می رسد که ماده ای نورانی درون لامپ است. حالتی که مواد داخل مهتابی پس از روشن شدن به خود می گیرند، حالت پلاسما نامیده می شود. پلاسما گاز برانگیخته ای است، شامل یون های در حال حرکت (اتم های باردار) و الکترون (ذرات با بار منفی). هر ماده ای در حالت آزاد، دارای بار خنثی است. به این دلیل که دارای تعداد مساوی پروتون و الکترون است.

حال، اگر در داخل گاز اختلاف پتانسیل بالایی ایجاد کنیم، الکترون های آزاد با ضربه زدن به الکترون هایی که تحت تاثیر جاذبه هسته هستند، پیوندشان با هسته اتم را کم می کنند و باعث خروج آنها از مدار چرخش خود می شوند. با کم شدن هر یک الکترون، یک بار مثبت به بار کل اتم اضافه می شود. با پیوسته ساختن این شرایط، الکترون های آزاد همواره در حال حرکت به سمت ناحیه مثبت تر (جایی که الکترون کمتری وجود دارند) اتم، خواهند بود. در حین این حرکت ها و در نتیجه برخورد ذرات با الکترون ها، انرژی الکترون های منحرف شده، و به شکل نور گسیل (ساطع) می شوند.

نئون و زنون، دو عنصر گازی شکلی هستند که در ساخت صفحه نمایش های پلاسما از آنها استفاده می شود. این دو عنصر در هنگام برانگیختگی نور فرابنفش گسیل می کنند. این نور، قابل رویت توسط چشم انسان نیست ولی توانایی برانگیخته کردن عناصری که نور مرئی گسیل می کنند را دارد.

 

طرز کار صفحه نمایش پلاسما

نئون و زئون، درون هزاران سلول سه رنگ بین دو صفحه جلو و عقب صفحه نمایش نگهداری می شوند. این سلول ها همان پیکسل ها هستند. الکترودهایی هم در دو طرف این سلول ها به طور عمودی قرار داده می شوند.

الکترودهای شفافی که توسط عایق دی – الکتریکی، از هم جدا شده اند و با لایه محافظ منیزیم اکسید پوشیده شده اند نیز به پشت صفحه بیرونی چسبیده می شوند و به حالت افقی مرتب می شوند. برای یونیزه کردن گاز درون سلول ها، الکترودها میلیون ها بار در ثانیه شارژ می شوند. این کار، باعث شارش ذرات باردار می شود و آنها را وادار به گسیل فوتون های فرابنفش می کند.

این فوتون ها وقتی به لایه فسفر صفحه بیرونی برخورد می کنند، باعث برانگیختگی الکترون های فسفر می شوند. این الکترون ها در بازگشت به حالت اصلی خود، نور با فرکانس مرئی گسیل می کنند.

هر کدام از سلول ها دارای فسفر با رنگ های سبز، آبی و قرمز هستند. این سه رنگ در ترکیب با هم تشکیل یک پیکسل رنگی را می دهند و در نهایت، تمام پیکسل ها در کنار هم تشکیل تصویر نهایی را می دهند.

صفحه نمایش ها برای پخش تصویر از سیگنال های آنتن تلویزیون، نیاز به وسیله ای به نام تیونر دارند. با استفاده از تیونر، سیگنال های دریافتی به سیگنال های قابل نشان دادن برای صفحه نمایش، تبدیل می شوند.

این مطلب را به اشتراک بگذارید :

.::. بازدیدهای این مطلب :: بازدید

برچسب ها:آموزش، پلاسما، فناوری، فن آوری، فناوری پلاسما،

آیرودینامیک

آیرودینامیک یا هواپویش، شاخه‌ای از دینامیک گازها و در حالت کلی‌تر دینامیک سیّالات است که به بررسی رفتار جریان هوا و اثر آن بر اجسام متحرک می‌پردازد. منظور از حل یک مسألهٔ آیرودینامیکی، محاسبهٔ میدان سرعت، فشار، و دمای هوا در اطراف یک جسم است. برای این منظور باید معادله‌های حاکم بر جریان سیّال را حل کرد. سپس به کمک حل به دست آمده می‌توان نیروها و گشتاورهای وارد بر جسم را حساب کرد.

مسأله‌های آیرودینامیکی را می‌توان از جنبه‌های مختلف طبقه‌بندی کرد. یک طبقه‌بندی معمول بر اساس الگوی جریان هواست. اگر مسألهٔ آیرودینامیکی مربوط به جریان هوا در اطراف یک جسم باشد به آن آیرودینامیک بیرونی و اگر مربوط به جریان هوا داخل یک محیط بسته باشد به آن آیرودینامیک درونی گفته می‌شود. مثال آیرودینامیک بیرونی، جریان هوا در اطراف یک هواپیما و مثال آیرودینامیک درونی، جریان هوا داخل یک موتور جت یا تونل باد است.

روش دوم طبقه‌بندی بر اساس چگالی هواست. اگر چگالی جریان هوا در همهٔ نقاط میدان سیّال ثابت باشد و با زمان تغییر نکند، جریان تراکم‌ناپذیر و در غیر این صورت تراکم‌پذیر است.

روش سوم طبقه‌بندی مسأله‌های آیرودینامیکی بر اساس عدد ماخ جریان هوا است. اگر عدد ماخ کوچک‌تر از یک باشد جریان فروصوتی، اگر نزدیک یک باشد جریان هَماصوتی، اگر بزرگ‌تر از یک و کوچک‌تر از پنج باشد جریان زبرصوتی، و اگر بزرگ‌تر از پنج باشد جریان فوق‌صوتی خوانده می‌شود.

روش چهارم طبقه‌بندی بر اساس گرانروی هواست. اگر ضریب گرانروی ناچیز فرض شود جریان غیرلزج و در غیر این صورت لزج خوانده می‌شود.

حلقهٔ باد ایجاد شده از گذر بال هواپیما، که با دود رنگی نشان داده شده‌است.

کاربردهای آیرودینامیک

مهم‌ترین کاربرد آیرودینامیک در مهندسی هوافضا است. البته آیرودینامیک کاربردهای زیاد دیگری هم دارد. در مهندسی خودرو، از آیرودینامیک برای طراحی بدنهٔ خودرو استفاده می‌شود تا نیروی پسای خودرو کم شود. مهندسان سازه از آیرودینامیک برای تحلیل اثر هواکشسانی جریان باد بر سازه‌هایی مثل آسمان‌خراش‌ها یا پل‌ها استفاده می‌کنند.

فرض پیوستگی

هوا مانند هر مادهٔ دیگری از مولکول‌های کوچک‌ تشکیل شده است که در حال حرکت و برخورد با هم هستند. ولی چون فاصلهٔ این مولکول‌ها در عمل خیلی کوچک است، در آیرودینامیک می‌توان هوا را یک محیط پیوسته فرض کرد. با رقیق شدن هوا و افزایش فاصلهٔ بین مولکول‌ها، دقت فرض پیوستگی کم می‌شود.

این مطلب را به اشتراک بگذارید :

.::. بازدیدهای این مطلب :: بازدید

برچسب ها:آیرودینامیک، هواپویش، حلقهٔ، کاربردهای آیرودینامیک، کاربرد، فرض پیوستگی، فرض، پیوستگی،