به طور كلی نشان داده شده استفاده از فراصوت در پروسه های نساجی اثر بهینه سازی داشته و سبب كم شدن زمان عملیات و افزایش سرعت پروسه هایی مثل رنگرزی در نساجی شده است و همین طور ذخیره سازی و صرفه جویی در میزان انرژی مصرفی و آب و بهبود انتقال جرم در خلل و فرج داخلی میانی و جانبی منسوجات نساجی شده و افزایش تمییزی در شستشو و همینطور بهبود سفیدی در سفیدگری كالای نساجی و افزایش سرعت در عملیات مرسریزاسیون شده است و می توان بیان كرد كه پدیده ی مافوق صوت به صورت یک تكنولوژی برای امروز درآمده است و تحقیقات و آزمایشات زیادی در این زمینه انجام و به نتایج مثبتی در این زمینه رسیده شده است .
اثرات شیمیایی و زیست‌شناختی (بیولوژیكی) فراصوت ابتدا توسط Loomis مربوط به سال 1927 گزارش شدند. محدوده‌ی فركانسهای فراصوت تقریباً KHz18 تا MHz10 است كه ما فوق شنوایی انسان است در عمل سه رنج از فركانس‌ها گزارش شده‌اند برای سه كاربرد متمایز از فراصوت: فراصوت با فركانس پایین یا مرسوم (KHz100-20): فراصوت با فركانس متوسط (300-1000KHZ)، و فراصوت بافركانس بالا (MHZ 10-2) فراصوت ملزم به داشتن یک واسطه با خواص الاستیكی جهت تكثیر می‌باشند [1].
خیلی شبیه موج‌های الكترومغناطیسی، موج‌های فراصوتی متمركز می‌شوند، منعكس می‌شوند و می‌شكنند. بهرحال موج‌های الكترومغناطیسی غیر مشابه آنها نیاز دارند به یک واسط با خواص الاستیک برای انتشار. انرژی صوتی یک انرژی مكانیكی است و توسط مولكولها جذب نشده است[1].
فراصوت اثرات شیمیایی تولید می‌كند از طریق چندین مكانیزم فیزیكی مختلف و مهمترین جریان صوتی غیر خطی برای سونوشیمی حفره‌سازی (cavitaiton) است.
حفره‌سازی، شكل‌گیری حبابهای ریز پر شده از گاز یا حفره سازی در یک مایع است، رشدشان و تحت شرایط مناسب متلاشی شدن انفجاری است [1].
حفره‌ها در طی گسترش یک سیكل موج صوتی با شدت كافی تولید می‌شوند.واژه‌ی لغوی صوت به معنای عبور ارتعاشات از بین مواد انتقال دهنده است كه این مواد می‌توانند جامد، مایع و یا گاز باشند (2).
1-2 تولید موج صوتی:
موج صوتی زمانی تولید می‌شود كه یک جابه‌جایی تكی یا مكرر در مواد انتقال دهنده رخ دهد مثل ایجاد ارتعاشات یا ایجاد پدیده‌ی شوك. صدایی كه در اثر جابه‌جایی هوا در بلندگو ایجاد شود مثال بارزی از پدیده‌ی ارتعاش امواج می‌باشد كه این امواج در اثر حركتهای مكانیكی ایجاد می‌گردند، در واقع زمانی كه مخروطی بلند گر به عقب و جلو حركت می‌كند هوای قرار گرفته در قسمت جلوی مخروط فشرده می‌شود و در اثر این فشردگی رقیق می‌گردد و در نتیجه‌ی این عمل امواج صوتی پدید می‌آیند كه این امواج می‌توانند تا وقتی كه به طور كامل از بین نرفته باشند در بین هوا حركت كنند [2].

تا این لحظه با امواج صوتی كه در اثر تحریكات مكانیكی حاصل شده‌اند آشنا شدیم اما امواج صوتی دیگری نیز وجود دارند كه در اثر اعمال یک شوك ایجاد می‌گردند، رعد و

خرید متن کامل این پایان نامه :

 برق مثال بارزی از این امواج می‌باشند كه در اثر تغییرات حجمی سریع هوا بوجود می‌آید و صدای آن در اثر تخلیه الكتریكی ایجاد می‌گردد [2].

1-3- تشكیل و فروپاشی حبابها:
در اجسام الاستیک مثل هوا و اكثر مواد جامد عبور امواج صوتی به صورت پیوسته صورت می‌گیرد و در اجسام غیر الاستیک مثل آب و اكثر مایعات تا زمانی عبور امواج به صورت پیوسته صورت می‌گیرد كه بلندی صوت نسبتاً كم باشد اما به محضی كه بلندی صدا افزایش می‌یابد مقدار قابل ملاحظه‌ای فشار منفی در ناحیه‌ی رقیق سبب فروپاشی سیال می‌شود در حقیقت به خاطر وجود همین فشار منفی است كه پدیده‌ای به نام حفره ‌سازی اتفاق می‌افتد [2].
حباب‌سازی در نواحی رقیق سیال در اثر فشار منفی ایجاد شده از امواج صوتی تولید می‌گردند. با حركت رو به جلوی موج، حبابها تحت اعمال فشار مثبت شروع به نوسان كرده و در نهایت شروع به بزرگ شدن
تا حد ناپایداری می‌كنند. فروپاشی ناگهانی حبابها موجب تخریب درونی و ساتع شدن امواج شوكی در ناحیه فروپاشی می‌گردند [2].
فروپاشی هزاران حباب در سیالی كه توسط امواج مافوق صوت مورد حمله قرار گرفته است سبب ایجاد پدیده‌ی مافوق صوت می‌شود. طبق محاسبات انجام شده هر نقطه فروپاشی دارای درجه حرارت بیش از F000/10 و فشار بیش از PSI000/10 [2].
1-4 كاربردهای فراصوت:
نیروی فراصوت معمولاً برای یک تنوع وسیع پروسه‌های شیمیایی و فیزیكی بكار گرفته شده مثل واكنشهای شیمیایی، تعلیق، گاززدایی، استخراج و غیره [3].
به طور كلی موضوع تشخیص فراصوت از آنجایی مطرح شد كه خیلی از موضوعات مانند تخمین مسافت به اصل بازگشت صدا وابسته بودند اولین كاربرد تجاری به هدف اندازه‌گیری عمق دریا برای كشتی‌ها بود و از دیگر كاربردها، تشخیص طبی (بوییدن جنین)، تست كردن مواد (كشف سوارخ) و مسافت‌یابی در زیر آب (سونار یا در ردیابی صوتی) [4].
اگر چه علاقه زیاد روز افزونی در شناخت كاربردهای فراصوت در شیمی آنالیزی وجود دارد، این دلایل پرتوافكنی فقط باعث تغییر فیزیكی موقت موادی كه از آنها عبور می‌كنند می‌شوند و هیچ تأثیری در واكنش پذیری مواد شیمیایی ندارند [4].
تمامی كاربردهای آشنا از فراصوت بر آزادسازی پالس از انرژی صوت به واسطه‌ی یک واسط و آشكار سازی یک پژواك از این صوت، در حالی كه پس از بازتاب از سطح اجسام جامد، یک فاز مرزی یا لایه‌های میانجی دیگر بر می‌گردد تكیه دارد. اگر چه سرعت صوت به جسم واسطی كه از آن عبور می‌كند بستگی دارد، بنابراین هر تغییری در ساختار مخلوط مایع مثلاً واكنش محصولات باید نتیجه تغییر سرعت صوت از اجسام باشد[4].
1-4 -1- كابردهای فرا صوت به تفكیك:
الف) كاربردهای بیولوژیكی، بیوشیمیایی:
ب) كاربرد مهندسی:
فراصوت در حفاری، تراشكاری و برشكاری استفاده می‌شود. فراصوت برای فرایندهای سخت، اجسام شكننده مانند شیشه و سرامیک بسیار مناسب است استفاده دیگران از توان فراصوت برای جوشكاری (هم فلز، هم پلاستیك) و طراحی لوله‌های فلزی است. همچنین كاربردهایی در دنداپزشكی هم برای پاك سازی و هم برای سوراخ كردن داندان‌ها دارد [4].
ج) صنعت
رنگدانه‌ها و جامدات به سادگی در رنگ، جوهر و رزین پراكنده می‌شدند. در مقالات مهندسی معمولاً با شناور شدن در حمام فراصوت پاك شده و از بین می‌روند. از استفاده‌ی دیگر آن فیلترهای صوتی خشك كننده‌های فراصوتی، اتوماسیون كردن، رسوب دادن، گازگیری و آبكاری است [4].
د) پزشكی:
اگر چه استفاده اصلی از فراصوت در پزشكی در عكسبرداری و به طور مشخص در زایمان است، نیروی فراصوت از سالها قبل در فیزیوتراپی و كمكی در ماساژ و به طور مشخص در درمان انبساط ماهیچه‌ها از آن استفاده می‌شد. [4].

:

کلکتور خورشیدی را می توان قلب تپنده هر سامانه گرمایی خورشیدی دانست. زیرا کلکتور های خورشیدی هستند که انرژی خورشیدی را جذب و پس از تبدیل به انرژی گرمایی، آن را به صورت انرژی مفید و کاربردی برای مصرف نهایی به سامانه خورشیدی تحویل می دهند. کلکتور های خورشیدی دارای سامانه های گوناگونی در طراحی هستند. ساده ترین نوع آن جاذب گرمای خورشیدی جهت گرمایش آب استخر می باشد. سامانه های پیشرفته تر برای حصول درجه حرارت های بالاتر طراحی شده اند که شامل کلکتور های ذخیره ای یکپارچه، کلکتور های صفحه تخت خلاه شده و کلکتور های لوله خلا می باشند.
کلکتور های صفحه تخت:
عمده نوعی از کلکتور های خورشیدی که امروزه در کشور های مختلف دنیا به بازار عرضه می شود، کلکتور های صفحه تخت می باشد. اجزای اصلی این کلکتور ها شامل پوشش شفاف رویی، محفظه کلکتور و جاذب است. جاذب که در داخل محفظه کلکتور صفحه تخت قرار می گیرد، پرتو آفتاب را به گرما تبدیل نموده و آن را به سیال (آب) داخل لوله جاذب منتقل می کند. با توجه به اینکه هر کلکتور می تواند به درجه حرارتی تا 200 درجه سانتیگراد برسد ( در آن وضعیت در داخل لوله آب جریان نخواهد داشت) تمام موارد به کار برده شده در ساختمان کلکتور خورشیدی می بایست تحمل چنین درجه حرارتی را داشته باشند. از اینرو، جاذب عموما از مواد فلزی همچون مس، فولاد یا آلومینیوم ساخته می شوند. محفظه کلکتور می تواند از جنس پلاستیک، فلز یا چوب بوده و شیشه جلوی کلکتور می باید به نحو شایسته ای درزگیری شده باشد تا انرژی گرمایی داخل آن به بیرون راه نیابد. ضمن اینکه انواع آلودگی همچون گرد و خاک، بخار، رطوبت و حشرات به داخل آن راه پیدا نکنند. پاره ای از کلکتور های دقیق از نظر تهویه وجریان های داخل نیز به شدت کنترل می شود تا از هر گونه چگالش بر روی قسمت تویی شیشه جلوی کلکتور جلوگیری شود. محفظه کلکتور از کناره ها

خرید متن کامل این پایان نامه :

 و قسمت تحتانی کاملا درزبندی و عایق کاری می شود تا تلفات گرمایی از این قسمت ها به حداقل برسد. علیرغم این تمهیدات، کلکتور های صفحه تخت هنوز دارای تلفات گرمایی هستند که عمده دلیل آن اختلاف درجه حرارت میان جاذب و هوای پیرامون می باشد که به دو نوع انتقال گرمای تشعشعی و همرفتی خود را نشان می دهند. انتقال گرمای همرفتی به سبب حرکت هوا و تابشی ناشی از اختلاف درجه حرارت بخش فوقانی کلکتور و هوای پیرامون است.

انتخاب جاذب:
مواد تیره رنگ پرتو خورشید را به خوبی جذب کرده و درجه حرارتشان بالا می رود، اما مواد فلزی ذاتا تیره رنگ نمی باشند. لذا سطح آن ها را می بایست با پوشش های مناسب که فرایند جذب پرتو خورشید را افزایش می دهند، پوشاند. در صورتی که ماده ای سیاه رنگ گرم و درجه حرارتش بالا رود، مقداری از گرمای جذب شده را به صورت تشعشعی به محیط پیرامون برمی گرداند. همین پدیده در صفحات داغ الکتریکی و بخاری های برقی به راحتی ملموس می باشند. زمانیکه صفحات (المنت ها) روشن می شوند، انرژی گرمایی به صورت تشعشعی، بدون اینکه بر روی صفحات داغ اثر منفی برجای گذارند، از روی آن ساطع می شود. حال در کلکتورهای خورشیدی، پوشش تیره رنگ تاثیر مشابهی را از خود نشان می دهند. این کلکتورها بخش اعظمی از انرژی جذب شده را به آبی که در داخل لوله جاذب جاری است منتقل نموده و مقدار بسیار کمتری را به صورت تشعشعی به محیط اطراف بر می گرداند.
ار این رو، بخش جاذب کلکتور های خورشیدی غالبا همچون پوشش مشکی رنگ توضیح داده شده می باند و مقدار بسیار کمی از پرتو دریافتی را به صورت تشعشع بر می گرداند. حال آنکه فرایند پوشش دهی مورد نیاز این مواد بسیار پیچیده تر می باشند. زیرا اینکار باید با دقت بهتری انجام پذیرد و در مورد کلکتور های خورشیدی بازده جذب پرتو خورشید دارای نقش عمده ای است.
کلکتورهای لوله خلا:
اتلاف گرمایی همرفت ناشی از حرکت هوا در داخل کلکتور را می توان به صورت قابل ملاحظه ای با ثابت نگاه داشتن و ماندگاری خلا به وجود آمده میان صفحه شفاف رو به آفتاب و جاذب کلکتور خورشید کاهش داد. از سوی دیگر خلا ایجاد شده موجب می گردد تا فشار های هوای محیط (فشار اتمسفر) وارد بر صفحه شفاف جلول کلکتور آن را به سمت عقب (سمت عقب) براند. لذا برای حل این مشکل لازم است تا نگاهدارنده های کوچکی در حد فاصل قسمت تحتانی و فوقانی کلکتور و در داخل آن قرار گیرد تا شکل کلکتور حفظ شود. این که در کلکتورهای خورشیدی صفحه تخت بتوان حالت خلا درون کلکتور را به مدت زمان طولانی حفظ نمود امری دشوار است، زیرا همیشه هوای اطراف کلکتور از میان محل اتصال صفحه شفاف رو به آفتاب و دیواره های کلکتور برای جریان یافتن به داخل کلکتور راهی پیدا می کند. لذا می بایست به صورت دوره ای نسبت به ایجاد خلا مجدد در داخل محفظه کلکتور خورشیدی صفحه تخت اقدام شود. این عیب عمده که در کنار هزینه بالای تعمیر و نگهداری، بازده کلی کلکتور و سامانه خورشیدی را کاهش می دهد را می توان با بهره گرفتن از کلکتور های لوله خلا شده رفع نمود. خلا بسیار بالا ( تقریبا کامل) داخل لوله شیشه ای خلا شده در بسته مورد استفاده در کلکتور های لوله خلا در مقایسه با محفظه خلا شده در کلکتور های صفحه تخت به مدت بسیار طولانی تری شرایط خلا خود را حفظ می کنند. این لوله ها به سبب شکلشان در مقابل فشار هوای خارج از خود مقاومت بالاتری بروز داده و نتیجه اینکه به قطعات پشتیبان در داخل خود نیاز ندارند.

خرید متن کامل این پایان نامه :

با توجه به اینکه موتورهای الکتریکی جایگاه ویژه ای در صنعت برق دارند، بنابراین رقابت زیادی بین انواع مختلف ماشین ها وجود دارد. موتورهای AC سه فاز برای کاربردهای صنعتی مناسب هستند اما در این میان، ماشین های چندفاز (با تعداد فازهای بیشتر از سه) با وجود پیچیدگی زیاد نسبت به موتورهای سه فاز، کاربردهای زیادی دارند. زیرا در جاهایی که مزیت های ویژه مانند: نوسانات گشتاور کم، پایین بودن هارمونیک های جریان لینک DC، کاهش هارمونیک های جریان روتور و قابلیت اطمینان بالا، مدنظر باشد، پیچیدگی زیاد این ماشین را در مقایسه با ماشین سه فاز توجیه می کند. یکی از کاربردهای مناسب برای این ماشین ها، موارد جریان بالا است مانند وسایل نقلیه الکتریکی، نیروی محرکه کشتی یا لوکوموتیو. به طور کلی برای کاربردهای توان بالا از موتورهای چندفاز استفاده می شود. بنابراین ساده سازی و بهینه کردن محرکه این ماشین از اهمیت زیادی برخوردار است. در این میان، ماشین القایی شش فاز یکی از پرکاربرد ترین نوع از ماشین های چندفاز است. که در بسیاری از مقالات و تحقیقات مورد مطالعه قرار گرفته است.
با توجه به قالب بندی سیم پیچی های استاتور، ماشین القایی شش فاز را می توان به دو دسته تقسیم کرد:
موتور القایی شش فاز متقارن که فاصله مکانی بین دو فاز متوالی استاتور برابر p/3 بوده و با فرض سینوسی بودن توزیع سیم پیچی ها، هردو سیم پیچی استاتور و روتور، شش فاز در نظر گرفته می شود. سیم پیچی های استاتور این ماشین معمولاً به صورت ستاره به یک نقطه نول مشترک وصل می شوند.

موتور القایی شش فاز نامتقارن که در واقع شکل خاصی از ماشین شش فاز است دارای دو سیم پیچی سه فاز در استاتور است که به اندازه 30 درجه الکتریکی باهم

خرید متن کامل این پایان نامه :

 اختلاف فاز داشته و نقطه نول دو سیم پیچی مجزا از هم می باشد در حالی که روتور این ماشین قفسه ای بوده و همان روتور استفاده شده در ماشین القایی سه فاز می باشد. این ماشین در مقالات متعدد با نام های مختلفی مورد بحث قرار گرفته است که در این پایان نامه با نام ماشین القایی دوبل استاتور معرفی می گردد.

در یک ماشین القایی سه فاز، عملکرد مولفه اصلی شار و هارمونیک های پنجم و هفتم جریان باعث تولید هارمونیک ششم گشتاور می شود. در ماشین القایی دوبل استاتور هارمونیک ششم گشتاور، توسط دو سیم پیچی سه فاز تولید می شود که همدیگر را خنثی می کنند بنابراین فرکانس نوسانات گشتاور از 6 به 12 برابر فرکانس اصلی می رسد. علاوه بر مزایای ماشین های چندفاز که پیش تر اشاره شد، مزیت عمده ماشین القایی دوبل استاتور بیشتر به دلیل مجزا بودن دو سیم پیچی استاتور است چون در حالت رخداد خطا در یکی از سیم پیچی های استاتور، سیم پیچی دیگر می تواند به راحتی به کار خود ادامه دهد که این مزیت موجب افزایش قابلیت اطمینان سیستم می شود. نیاز به دو اینورتر سه فاز و پیچیدگی بیشتر از معایب این سیستم به شمار می رود.
از آنجایی که جریان های نامی کلیدهای قدرت، مستقیماً با تعداد فازها کاهش می یابد، بنابراین افزایش تعداد کلیدهای قدرت هزینه اضافی چندانی تحمیل نمی کند. اما در مقابل، هزینه و پیچیدگی سیستم با افزایش تعداد سنسورهای جریان، مدارهای آتش، مدارهای کمکی و غیره افزایش می یابد، بنابراین کاهش هزینه ماشین چندفاز به وسیله کاهش تعداد سنسورهای جریان بدون تاثیر در عملکرد سیستم یک هدف مهم می باشد. در این پایان نامه سه موضوع کلیدی بررسی می شود: 1) مدل دینامیکی ماشین که به روش کلاسیک و تجزیه به فضای برداری می باشد. 2) چگونگی کاهش تعداد سنسورهای جریان و نحوه انتخاب جریان های فاز و روش های کنترل جریان در کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتور. 3) روش مدولاسیون پهنای پالس (PWM) تزریق کننده توالی صفر دوبل که به دلیل سادگی و بهتر بودن نتایج، استفاده شده است. هدف اصلی در این پایان نامه، کاهش تعداد سنسورهای جریان، در کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتور است بدون اینکه تاثیر زیادی در عملکرد محرکه ماشین داشته باشد و همچنین چگونگی جبران سازی نامتعادلی در حالت دو سنسور جریان بحث شده است.

:
رشد سریع تكنولوژی و گذار از مخابرات آنالوگ به دیجیتال، ترقی سیستم های رادیویی به نسل سوم و چهار و جانشینی سیستم های سیمی با Wi-Fi و Bluetooth مشتریان را قادر می سازد به گستره عظیمی از اطلاعات از هرجا و هر زمان دسترسی داشته باشند. مخابرات UWB برای اولین بار در دهه 1960 معرفی شده و در سال 2002، FCC رنج فرکانسی 3.1 -10.6 GHz را برای کاربردهای UWB معرفی و توان انتقال آن را به 41.3- dBm محدود کرد، بدین معنا که سیستم های UWB روی فراهم کردن: توان کم، قیمت کم و عملکرد باند وسیع در مساحت کوتاه تمرکز کردند. در مقایسه با کاربردهای باند باریک طراحی المان ها در سیستم های UWB بسیار متفاوت و مشکل است.
دستیابی همزمان به بهره تبدیل و خطی بودن بالا که افزایش یکی باعث کاهش دیگری می گردد یکی از چالش های طراحی میکسر می باشد، در کارهایی که تاکنون انجام شده تمرکز روی دستیابی یکی از این دو بوده به طوری که یا میکسری غیرفعال با خطی بودن قابل قبول و یا میکسری فعال با خطی بودن کم ارائه شده است. تطبیق امپدانس در کل رنج فرکانسی 7 گیگاهرتزی و همچنین عدد نویز پایین از دیگر پارامترهای مهم طراحی میکسر می باشد.
اهداف پایان نامه
در این پایان نامه با بررسی میكسرهای فراپهن باند و مقایسه ی آن ها از نظر ساختار، بهره ی مدار،عدد نویز، تطبیق در ورودی و خروجی و خطی بودن، ساختار مناسب برای یک میكسر فرا پهن باند پیشنهاد شده و از لحاظ كاركرد در سیستم های UWB بررسی گشته است.

بر خلاف كارهایی كه تا كنون در این زمینه صورت گرفته كه بر بهبود یكی از پارامترهای بهره تبدیل یا خطی بودن میكسر تاكید شده، در اینجا سعی شده است تا ضمن

خرید متن کامل این پایان نامه :

 دستیابی به هر دو این پارامترها در اندازه های قابل قبول برای گیرنده ها، كل پهنای باند سیستم های UWB پوشش داده شود.

بر این اساس در فصل اول سیستم های فراپهن باند بطور كامل معرفی و بررسی می گردد ، در فصل دوم به بررسی انواع میكسر، نحوه ی عملكرد و كاربرد آن ها پرداخته شده ، در فصل سوم ساختار میكسرهای توزیع شده، مشخصات و تكنی كهای بهبود كارایی آن ها و در فصل چهارم اعوجاج و نویز در میكسر بررسی گردیده اند. در فصل پنجم ساختار میكسر فراپهن باند طراحی شده به طور مفصل شرح داده شده است. در فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهادات و فصل هفتم نیز منابع و مأخذ مورد استفاده به تفكیک درج شده اند.