عنوان مقاله :آنالیز دینامیکی غیر خطی سازه یک درجه آزادی معادل با تکیه گاه گیردار تحت بار انفجار
محل انتشار: دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران تبریز
تعداد صفحات:8
نوع فایل : pdf
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات199
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده
فصل اول – مقدمه
1-1- پیشگفتار 4
1-2- رئوس مطالب 7
1-3- تاریخچه 9
فصل دوم : پایداری دینامیکی سیستم های قدرت
2-1- پایداری دینامیکی سیستم های قدرت 16
2-2- نوسانات با فرکانس کم در سیستم های قدرت 17
2-3- مدلسازی سیستمهای قدرت تک ماشینه 18
2-4- طراحی پایدار کننده های سیستم قدرت (PSS) 23
2-5- مدلسازی سیستم قدرت چند ماشینه 27
فصل سوم: کنترل مقاوم
3-1-کنترل مقاوم 30
3-2- مسئله کنترل مقاوم 31
3-2-1- مدل سیستم 31
3-2-2- عدم قطعیت در مدلسازی 32
3-3- تاریخچه کنترل مقاوم 37
3-3-1- سیر پیشرفت تئوری 37
3-3-2- معرفی شاخه های کنترل مقاوم 39
3-4- طراحی کنترل کننده های مقاوم برای خانواده ای از توابع انتقال 45
3-4-1- بیان مسئله 45
3-4-2- تعاریف و مقدمات 46
3-4-4-تبدیل مسئله پایدارپذیری مقاوم به‌یک مسئله Nevanlinna–Pick 50
3-4-5- طراحی کنترل کننده 53
3-5- پایدار سازی مقاوم سیستم های بازه ای 55
3-5-1- مقدمه و تعاریف لازم 55
2-5-3- پایداری مقاوم سیستم های بازه ای 59
3-5-3- طراحی پایدار کننده های مقاوم مرتبه بالا 64
فصل چهارم : طراحی پایدار کننده های مقاوم برای سیستم های قدرت
4-1- طراحی پایدار کننده های مقاوم برای سیستم های قدرت 67
4-2- طراحی پایدار کننده های مقاوم به روش Nevanlinna – Pick 69
برای سیستم های قدرت تک ماشینه 69
4-2-1- مدل سیستم 69
4-2-2- طرح یک مثال 71
4-2-3 – طراحی پایدار کننده مقاوم به روش Nevanlinna – Pick 73
4-2-2- بررسی نتایج 77
4-2-5- نقدی بر مقاله 78
4-3- بررسی پایداری دینامیکی یک سیستم قدرت چند ماشینه 83
4-3-1- مدل فضای حالت سیستم های قدرت چند ماشینه 83
4-3-2- مشخصات یک سیستم چند ماشینه 86
4-3-3-طراحی پایدار کننده های سیستم قدرت 90
4-3-4- پاسخ سیستم به ورودی پله 93
4-4- طراحی پایدار کننده های مقاوم برای سیستم های قدرت چند ماشینه 95
4-4-1- اثر تغییر پارامترهای بر پایداری دینامیکی 95
4-4-2- مدلسازی تغییر پارامترها به کمک سیستم های بازه ای 101
4-4-3-پایدارسازی مجموعه‌ای ازتوابع انتقال به کمک تکنیک‌های‌بهینه سازی 105
4-4-4- استفاده از روش Kharitonov در پایدار سازی مقاوم 106
4-4-5- استفاده از یک شرط کافی در پایدار سازی مقاوم 110
4-5- طراحی پایدار کننده های مقاوم برای سیستم قدرت چندماشینه (2) 110
4-5-1- جمع بندی مطالب 110
4-5-2-طراحی پایدار کننده های‌مقاوم بر اساس مجموعه‌ای از نقاط کار 111
4-5-3- مقایسه عملکرد PSS کلاسیک با کنترل کننده های جدید 113
4-5-4- نتیجه گیری 115
فصل پنجم : استفاده از ورش طراحی جدید در حل چند مسئله
5-1- استفاده از ورش طراحی جدید در حل چند مسئله 121
5-2- طراحی PSSهای مقاوم به منظور هماهنگ سازی PSS ها 122
5-2-1- تداخل PSSها 122
5-2-2- بررسی مسئله تداخل PSSها در یک سیستم قدرت سه ماشینه 124
5-2-3- استفاده از روش طراحی بر اساس چند نقطه کار در هماهنگ 126
انتخاب مجموعه مدلهای طراحی 127
5-2-4-مقایسه‌عملکرد دو نوع پایدار کننده به کمک شبیه سازی کامپیوتری 130
5-3- طراحی کنترل کننده های بهینه ( فیدبک حالت ) قابل اطمینان برای سیستم قدرت 132
5-3-1) طراحی کننده فیدبک حالت بهینه 132
تنظیم کننده های خطی 133
5-3-2-کاربرد کنترل بهینه در پایدار سازی سیستم های قدرت چند ماشینه 134
5-3-3-طراحی کنترل بهینه بر اساس مجموعه‌ای از مدلهای سیستم 136
5-3-4- پاسخ سیستم به ورودی پله 140
فصل ششم : بیان نتایج
6-1- بیان نتایج 144
6-2- پیشنهاد برای تحقیقات بیشتر 147
مراجع 148
ضمیمه الف – معادلات دینامیکی ماشین سنکرون 154
ضمیمه ب – ضرایب K1 تا K6 156
ضمیمه پ – برنامه ریزی غیر خطی 158
چکیده :
توسعه شبکه های قدرت نوسانات خود به خودی با فرکانس کم را، در سیستم به همراه داشته است. بروز اغتشاش هایی نسبتاً کوچک و ناگهانی در شبکه باعث بوجود آمدن چنین نوساناتی در سیستم می شود. در حالت عادی این نوسانات بسرعت میرا شده و دامنه نوسانات از مقدار معینی فراتر نمی رود. اما بسته به شرایط نقطه کار و مقادیر پارامترهای سیستم ممکن است این نوسانات برای مدت طولانی ادامه یافته و در بدترین حالت دامنه آنها نیز افزایش یابد. امروزه جهت بهبود میرایی نوسانات با فرکانس کم سیستم، در اغلب شبکه های قدرت پایدار کننده های سیستم قدرت (PSS) به کار گرفته می شود.
این پایدار کننده ها بر اساس مدل تک ماشین – شین بینهایتِ سیستم در یک نقطه کار مشخص طراحی می شوند. بنابراین ممکن است با تغییر پارامترها و یا تغیر نقطه کار شبکه، پایداری سیستم در نقطه کار جدید تهدید شود.
موضوع این پایان نامه طراحی پایدار کننده های مقاوم برای سیستم های قدرت است، به قسمی که پایداری سیستم در محدوده وسیعی از تغییر پارامترها و تغییر شرایط نقطه کار تضمین شود. در این راستا ابتدا به مطالعه اثر تغییر پارامترهای بر پایداری
سیستم های قدرت تک ماشینه و چند ماشینه پرداخته می شود. سپس دو روش طراحی کنترل کننده های مقاوم تشریح شده، و در مسئله مورد مطالعه به کار گرفته می شوند. سرانجام ضمن نقد و بررسی این روش ها، یک روش جدید برای طراحی PSS ارائه می شود. در این روش مسئله طراحی پایدار کننده مقاوم به مسئله پایدار کردن
مجموعه ای از مدلهای سیستم در نقاط کار مختلف تبدیل می شود. این مسئله نیز به یک مسئله استاندارد بهینه سازی تبدیل شده و با استفاده از روش های برنامه ریزی غیر خطی حل می گردد. سرانجام کارایی روش فوق در طراحی پایدار کننده های مقاوم برای یک سیستم قدرت چند ماشینه در دو مسئله مختلف (اثر تغییر پارامترها بر پایداری دینامیکی و تداخل PSS ها) تحقیق شده و برتری آن بر روش کلاسیک به اثبات می رسد.
این محصول در قالب پی دی اف و 96 صفحه می باشد.
این سمینار جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد شیمی-فرآیند طراحی و تدوین گردیده است. و شامل کلیه موارد مورد نیاز سمینار ارشد این رشته می باشد. نمونه های مشابه این عنوان با قیمت بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این سمینار را با قیمت ناچیز جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه به منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده از منابع اطلاعاتی و بالا بردن سطح علمی شما در این سایت قرار گرفته است.
چکیده:
فرایند جفت شدن اکسایشی متان برهم کنش پیچیده ای از پدیده های انتقال و سینتیک شیمیایی است. لذا شبیه سازی و بررسی مدلسازی با احتساب جزئیات واکنش به فهم هرچه بیشتر این برهم کنش کمک خواهد کرد. برای مدلسازی جریان توام با واکنش از داخل دانه کاتالیست در محیط متخلخل از دینامیک سیال محاسباتی استفاده می شود. ضرورت کاربرد CFD در چنین سیستم هایی بکارگیری ابزار پر قدرت و توانا برای تحلیل رفتار جریان سیال و انتقال حرارت و معادلات حاکم پیچیده می باشد. در واقع هدف از این تحقیق، بررسی رفتار دانه کاتالیست متخلخل در واکنش جفت شدن اکسایشی متان است که دانه کاتالیست متخلخل حکم قلب راکتور کاتالیستی بستر ثابت را دارد می باشد. لذا برای رسیدن به این هدف اطلاع داشتن از مراحل انجام واکنش کاتالیستی و مبانی مدلسازی راکتورهای کاتالیستی بستر ثابت امری ضروری و مهم می باشد. از جمله عوامل موثر در رفتار کاتالیستی درجه حرارت، فشار، نسبت متان به اکسیژن و سرعت فضایی گاز (GHSV) می باشد. تاثیر این عوامل بر میزان و گزینش پذیری محصولات C2 نتایج مهمی می باشد که از این مدل سازی به دست خواهد آمد.
مقدمه:
امروزه در پالایشگاه های نفت و گاز و مجتمع های پتروشیمی، مدل های کامپیوتری و تکنیک های ریاضی نقش مهمی را در طراحی تجهیزات جدید کارآمد و بهینه سازی آنها ایفا می کند. در این راستا در مهندسی واکنش ها بررسی واکنش های هتروژنی جامد – گاز و پدیده هایی مانند انتقال حرارت، نفوذ و واکنش شیمیایی در تجهیزات فرایندی و خطوط تولید از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در چند دهه اخیر محققان تلاش های زیادی را در جهت مدل سازی این پدیده ها با استفاده از ابزارها و نرم افزارهای پر قدرت به منظور افزایش راندمان تجهیزات و واحدها و همچنین درک بهتر از مکانیزم های فیزیکی و شیمیایی فرایندها انجام داده اند و توسط آن توانسته اند تکنیک های جدیدی را در زمینه های شبیه سازی و بهینه سازی فرایندها به منظور کاهش هزینه های اقتصادی و بهره وری بیشتر ارائه نمایند.
در این میان طراحی و مدل سازی راکتورهای کاتالیستی بستر ثابت توجه بسیاری از محققان و مهندسان را در چند دهه گذشته به خود جلب کرده است. تحلیل کلی راکتورهای بستر ثابت از مقیاس میکروسینتیک (با بررسی دانه و ساختار حفره ای آن که پدیده های نفوذ و واکنش در آن رخ می دهد) آغاز می گردد. تا به مقیاس ماکرو (با مطالعه و تحقیق بر شکل هندسی و مشخصات بستر راکتور جایی که پدیده های جابجایی و انتقال جرم و حرارت و پراکندگی رخ می دهد) ختم می گردد. مهم ترین و اساسی ترین بخش این مدلسازی که حکم قلب راکتور کاتالیستی بستر ثابت را دارد مدلسازی دانه کاتالیست و رفتار جریان سیال در داخل دانه می باشد. در پروژه حاضر به بررسی یک دانه کاتالیست متخلخل از نوع تیتانیت پروسکایت و مدل سازی آن توسط دینامیک سیال محاسباتی (CFD) در واکنش جفت اکسایشی متان (OCM) خواهیم پرداخت. نرم افزار مورد استفاده در این تحقیق جهت مدل سازی FLUENT & GAMBIT می باشد که یکی از ابزارهای CFD به شمار می آید. CFD یکی از شاخه های دینامیک سیالات می باشد که از روش ها و الگوریتم عددی برای حل و تجزیه مسائل جریان سیال، انتقال حرارت و پدیده های همراه نفوذ و واکنش شیمیایی براساس شبیه سازی کامپیوتری استفاده می نماید. هدف نهایی از این شبیه سازی در این پروژه ارائه یک برنامه کامپیوتری است که بتوان با وارد کردن دما، فشار و جزء مولی اجزای خوراک در آن، دماهای خروجی و همچنین جزء مولی محصولات را در طول دانه کاتالیست پیش بینی نماید.
شایان ذکر است مدل سازی دانه کاتالیست و بررسی رفتار آن در واکنش های هتروژنی جامد گاز می تواند نتایج بسیار مهم و ارزشمندی برای محققان و مهندسان به ارمغان آورد. با مطالعات بیشتر بر روی این دسته از مدل سازی ها می توان زمینه لازم را برای طراحی یک راکتور کاتالیستی و کنترل آن (با تنظیم نسبت اجزای خوراک به عنوان مثال نسبت متان به اکسیژن (CH4/O2) در واکنش OCM یا کنترل محدوده دمای عملیاتی) در شرایط عملیاتی بهینه، دور از شرایط runaway تامین نمود. همچنین مسئله افزایش مقیاس در طراحی راکتور ها امری بسیار ضروری و مهم می باشد که با بررسی مدل در رفتار هیدرودینامیکی و خواص فیزیکی سیستم، امکان استفاده از راکتورهای صنعتی با اندازه های مختلف را فراهم می آورد. با در نظر گرفتن و جمع بندی تمامی عوامل فوق امکان دستیابی آسان تر به طراحی یک راکتور واحد صنعتی در شرایط عملیاتی بهینه را خواهیم داشت.
همان گونه که اشاره شد در این پروژه به کاربرد CFD در مدل سازی دانه کاتالیست متخلخل تیتانیت پروسکایت در واکنش جفت اکسایشی متان (OCM) خواهیم پرداخت. واکنش اکسایشی جفت شدن اکسایشی متان که یکی از روش های تبدیل مستقیم متان به هیدروکربن های باارزش تر مانند اتان و اتیلن می باشد در چند سال گذشته تحقیقات زیادی بر روی آن شده است. مسئله اساسی در این واکنش رسیدن به گزینش پذیری بالا برای اتیلن و میزان تبدیل مناسب متان بدون واکنش احتراق کامل متان می باشد. توصیف بیشتر این فرایند در بخش های بعدی آمده است.
ساختار و فصل بندی این پروژه به این صورت است که در فصل اول به اهمیت و کاربردهای CFD در مهندسی شیمی و مروری به تحقیقات پیشین در واکنش های هتروژنی جامد – گاز می پردازیم. در فصل دوم اصول و تئوری واکنش های هتروژنی و رفتار دانه کاتالیست متخلخل و برهم کنش های آن در واکنش فاز گازی را مورد مطالعه قرار می دهیم. سپس به معرفی و مکانیزم های فرایند جفت اکسایشی متان و داده های سینتیکی و ترمودینامیکی مربوطه خواهیم پرداخت.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فهرست جدول‌ها ج
فهرست شکل‌‌ها د
فصل 1- سرریز و انواع آن درسد ها 1
1-1- مقدمه 1
1-2- انواع سرریز 2
1-2-1- تقسیم بندی بر اساس وجود یا عدم وجود دریچه 3
1-2-2- تقسیم بندی سرریز بر اساس محل قرار گیری سرریز نسبت به سد 5
1-3- انتخاب دبی طرح برای سرریز 18
1-4- نتیجه گیری 19
فصل 2- محاسبه پارامترهای هیدرولیکی جریان در سرریزهای نیلوفری 20
2-1- مقدمه: 20
2-2- مواد و روش ها: 21
2-2-1- دبی عبوری از روی تاج سرریز: 21
2-2-2- شکل پرفیل تاج سرریز: 23
2-2-3- ضریب جریان و دبی جریان در سرریز نیلوفری: 23
2-2-4- فشار در سرریز نیلوفری: 25
2-3- نتیجه گیری 27
فصل 3- تحلیل دینامیکی سرریز نیلوفری 31
3-1- مقدمه 31
3-2- فرمولبندی روش اجزای مرزی در فضای فرکانسی 36
3-3- فرمولبندی اندرکنش دینام یکی سازه ها با محیط اطرافشان با استفاده از روش اجزای مرزی 43
3-4- نتایج 50
3-5- نتایج تحلیل الاستودینام یک سه بعدی محیطهای محدود در فضای فرکانسی 50
3-6- نتایج اندر کنش محیط محدود و محیط نیمه بینهایت در تفرق امواج 50
3-7- نتایج اندرکنش محیط محدود، محیط نیمه بینهایت پی و محیط نیمه بینهایت سیال در تفرق امواج 4-3-1 فشار هیدرودینامیکی وارد بر سد با دیوارههای صلب 55
فهرست مراجع 59
فهرست شکل‌‌ها
عنوان صفحه
No table of figures entries found.
شکل 1 1: نمای جانبی انواع مختلف سرریز Ogee 7
شکل 1 2: سرریز Ogee 8
شکل 1 3: سرریز کنگره ای 9
شکل 1 4: سرریز نیلوفری 11
شکل 1 5: نمای جانبی سرریز نیلوفری 11
شکل 1 6: سرریز جانبی. 13
شکل 1 7: سرریز پلکانی. 16
شکل 1 8: سرریز سیفونی 17
شکل 1 9: نمای جانبی سرریز سیفونی 17
شکل 2 1: الگوهای مختلف جریان برای سرریزهای نیلوفری 25
شکل 2 2: محل نصب فشار سنج در قبل و بعد از زانو 27
شکل 3 1- اجزای مرزی درجه دو مثلثی و چهارضلعی و تبدیل از سیستم مختصات کلی x − y – z به مختصات طبیعی 38
شکل 3 2: نمایی از اندرکنش سه محیط سازه، پی و سیال 42
شکل 3 3: نمایش شرط سازگاری آب - جامد 45
شکل 3 4: شکل و نحوه جزءبندی تیر طره با حرکت واحد تکیه گاهی در راستای قائم 48
شکل 3 5- تغییرمکانهای نقطه میانی در مقطع انتهایی کنسول در معرض حرکت واحد تکیه گاهی 51
شکل 3 6- نمایش جزءبندی دره(محیط نیمه بینهایت) و رسوب(محیط محدود) 51
شکل 3 7: 52
شکل 3 8: 53
شکل 3 9: 54
شکل 3 10: نمایی از سد با دیواره های صلب 54
شکل 3 11: فشار هیدرودینامیکی وارد بر سد با دیوارههای صلب، ناشی از زمین لرزه در راستای جریان بالادست به پایین دست 56
شکل 3 12: فشار هیدرودینامیکی وارد بر سد با دیوارههای صلب، ناشی از زمین لرزه در راستای جریان بالادست 57
شکل 3 13: هندسه و نحوه جزءبندی سرریز نیلوفری در معرض حرکت واحد تکیه گاهی 57
شکل 3 14: تغییرمکان نقطه بالای سرریز در معرض حرکت واحد تکیهگاهی در مقابل فرکانسهای بی بعد شده 58
شکل 3 15: نمایی از تغییر شکل مد اول سرریز مدل شده در نرم افزار انسیس 58
قطر سرریز در تاج باید بیش از قطر محور قائم و تونل باشد تا فواره جریان به راحتی از روی سرریز رو گذر دایره ای که منطبق بر خطوط جریان طراحی می گردد، عبور کند. به علت شکل تحمیلی سرریز ، جریان آب دچار فشارهای منفی خواهد شد.
ضریب سرریز دایره ای در اینجا کمتر از سریز روگذر مستقیم می باشد زیرا که جریان در محور قائم همگرا می گردد. طراحی سرریز نیلوفری نباید بر اساس شرایط پر انجام شود مخصوصاً در سرعت های زیاد ، زیرا که در این صورت خطر کاویتاسیون جدی خواهد بود در این صورت می توان از تهویه کننده ها جهت اطمینان از جریان با سطح آزاد استفاده نمود. در این نوع سرریزها سرعت های بیش از 50 متر در ثانیه نیز مشاهده شده است که در این صورت، عمل نهویه از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
برای بار انرژی کم بر روی سرریز ، دبی تاج کنترل کننده می باشد. در حالتی که کنترل در تاج باشد ، در قسمت قائم تبدیل پس از تاج ، جریان نیمه پر خواهد بود و به سمت دیواه متمایل خواهد شد. با افزایش دبی ، ضخامت فواره جریان بیشتر شده و ناگهان به فواره پر قائم تبدیل می گردد. پس از تشکیل فواره پر ، حالت جوشش منطقه بالایی محل انشعاب را اشغال خواهد کرد. برای بار انرژی بزرگتر محل جوشش بالاتر می آید و گرداب های کوچک در سطح جریان نمایان می شوند. پس از تشکیل محل انشعاب و جوشش، استغراق سرریز شروع می گردد . برای نگه داشتن جریان همگرا و منظم در ورودی ، اثر جریان های چرخشی باید به حداقل رسانده شود . بدین منظور از جداکننده های هدایتی در طول تاج استفاده می گردد
محل انتشار:نهمین کنگره ملی مهندسی عمران مشهد
تعداد صفحات: 9
نوع فایل : pdf
