انتقال گرما در مواد به سه روش انجام می شود

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

انتقال گرما در مواد به سه روش انجام می شود:

1- رسانایی

2- همرفت

3- تابش

رسانایی : در انتقال گرما به این روش ابتدا قسمتی از ماده گرم می شود ملکولهای آن قسمت جنبش بیشتری پیدا می کنند سپس به ملکولهای مجاور برخورد کرده انها را نیز به حرکت در می اورنداین کار در سرتاسر ماده ادامه می یابد تا این که ماده گرم می شود.

روش رسانایی در سه حالت ماده یکسان نیست . مواد جامد چون فاصله بین ملکولهایشان کمتر است گرما را سریعتر منتقل میکنند در مایعات میزان رسانایی از جامدات کمتر است ودر گازها که فاصله ملکولها از همه بیشتر است میزان رسانایی از همه کمتر است.

همه جامدات نیز به یک اندازه رسانایی ندارند فلزات بیشتر و نافلزات کمتر گرما را به این روش منتقل میکنند.

همرفت : در انتقال گرما به این روش ملکولهای ماده نیز ضمن انتقال گرما حرکت می کنند.برای یادگیری این روش دانش اموزان ابتدا باید با مفهوم چگالی اشنا شوند.

فرض کنید مکعبی به حجم یک سانتی متر مکعب داریم اگر جرم ان را اندازه بگیریم و عدد بدست امده را بر حجم تقسیم کنیم جواب حاصل چگالی جسم است مشخص است که اگر عدد جرم ثابت باشدو حجم مختلف باشد جسمی که حجم کمتری دارد چگالی بیشتر و جسمی که حجم بیشتر دارد چگالی کمتری دارد. بنابراین همیشه چگالی یک ماده سرد بیشتر از همان ماده گرم است.

حال برای توضیح روش همرفت یک بخاری را در نظر بگیرید هوای سرد که چگالی بیشتری دارد و سنگینتر است در پایین قرار دارد در مجاورت بخاری گرم شده چگالی ان کم میگردد و سبک شده به طرف بالا می رود. دوباره هوای سرد دیگری جای ان می نشیند واین کار مرتب ادامه می یابد تا تمام هوا گرم شود.

برای ایجاد جریان همرفتی سه شرط لازم است:

1- ماده باید مایع یا گاز باشد.

2- بین دو نقطه از جسم اختلاف دما وجود داشته باشد یعنی قسمتی گرم و قسمتی سرد باشد.

3- قسمت گرم پایینتر از قسمت سرد باشد.

تابش : در این روش برخلاف دو روش قبل برای انتقال گرما نیاز به ماده نیست مانند گرمای خورشید که از فضای بدون ماده عبور کرده و به ما می رسد.

میزان گرمای منتقل شده از روش تابش به دو عامل بستگی دارد : دمای جسم و رنگ ان

هرچه دمای یک جسم بیشتر باشد میزان گرمای تابش شده از ان بیشتر است واگر دمای ان کمتر باشد بیش از انکه گرما را تابش کند دریافت می کند.

رنگ نیز در میزان تابش اثر دارد اجسامی که سیاه هستند نسبت به سایر رنگها انرژی گرمایی بیشتری تابش می کنند و در عوض رنگ نقره ای از همه رنگ ها تابش کمتری دارد به همین دلیل است که بالن هایی که برای پروازهای طولانی مدت ساخته شده اند رنگ نقره ای دارند تا هوای گرم داخل بالن زود گرمای خود را منتقل نکند.

انتقال گرما به وسیله نانوسیالات

اخیراً استفاده از نانوسیالات که در حقیقت سوسپانسیون پایداری از نانوفیبرها و نانوذرات جامد هستند، به عنوان روشی جدید در عملیات انتقال حرارت مطرح شده است. تحقیقات اخیر روی نانوسیالات، افزایش قابل توجهی را در هدایت حرارتی آنها نسبت به سیالات بدون نانوذرات و یا همراه با ذرات بزؠ

[ نانو تکنولوژی » مقالات متفرقه نانو تکنولوژی ] [ جمعه 12 مرداد 1386 ] [ بازدید: 848 ]

سیستم‌های خنک کننده، یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های کارخانه‌ها و صنایع و هر جایی است که به نوعی با انتقال گرما روبه‌رو می‌‌‌‌‌‌‌باشد. در این شرایط استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته و بهینه، کاری اجتناب‌ناپذیر است. بهینه‌سازی سیستم‌های انتقال حرارت موجود، در اکثر مواقع به وسیله افزایش سطح آنها صورت می‌گیرد که همواره باعث افزایش حجم و اندازه این دستگاه‌ها می‌شود؛ لذا برای غلبه‌ بر این مشکل، به خنک کننده‌های جدید و مؤثر نیاز است و نانو سیالات به عنوان راهکاری جدید در این زمینه مطرح شده‌اند. نانوسیالات به علت افزایش قابل توجه خواص حرارتی، توجه بسیاری از دانشمندان را در سال‌های اخیر به خود جلب کرده است، به

جریانهای دوفازی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

محیطهای قابل انطباق چند زمینه ای برای انتقال گرما و مدل سازی جریان سیالات

ب.کالیمور ، اس .جی رینگ، جی بامن

چکیده :

خوشبختانه عصر آبزار آلات شبیه سازی ورودی ثابت روبه نابودی است و ایجاد روشهای انعطاف پذیرتر و منسجم روبه تحول است . مهندسی هم زمان ، زمانی به معنای تفسیر خودکار اطلاعات میان کدهای مونولیتیک بود اما کاربران پیچیده تر نیاز به ابزارهای کاملاً بومی تر راحت طراحی دارند. و فقط ارزیابی طرحهای منطقه ای مشکل آنها را حل نمی کند. پیشرفتهای صورت گرفته در فن آوری میان پروسه ای ارتباطات و راه حلهای عدسی برای برآوردن این نیازها به نتایج فراوانی دست یافته است .

این مقاله به توصیف برشی کوچک از سیالاتی گسترده برای برآوردن نیازهای فعلی و آتی ابزارهای کامل چند رشته ای می پردازد که در آن می توان نیازهای کاربران نهایی و اشخاص ثالث راتعدیل کرد. بویژه توانایی یکسان کردن راه حلهای کاملاً گرمایی و سیالی و شبیه سازی آن در نرم افزار اکسل به تفصیل آمده است . کاربران امروزه می توانند نه تنها رابطهای سفارشی کاربران را فراهم آوردند بلکه می توانند از این کدها بعنوان مدخلهایی برای اعمال انسجام بخش در یک مقیاس وسیع بهره ببرند . ابتدا فن آوری های توانمند ساز قبلی را توضیح خواهیم دارد و سپس به ذکر نمونه ها و واکنش های موجود در رابطه با قابلیتهای موجود رامعرفی می کنیم و در نهایت به صورت فهرست وار فن آوریهای در حال پیشرفت و آینده را خواهیم آورد.

سابقه و زمینه مطالعه

تقریباً همه ابزارهای شبیه سازی مهندسی مکانیک از جمله برنامه های قدیمی N.D.A و TRAYS و بسیاری از نسلهای آنها بصورت تحلیل گر دسته ای و ثابت راه حلهای از پیش تعریف شده آغاز شد (مثل تعریف شارها و عایق و پیش بینی دما )

ساخت و ابداع رابطه کاربرگرافیکی (GUI) در دهه 80و90 تا حدود زیادی با کاهش تلاش برای ساخت و تایید مدلهای گرمایی به کمک انسان آمد. به همین نحو، ابزارهای ترجمه خودکار . صادرات و واردات بین CADکدهای ساختاری و FEM جای خود رابه کدهای گرمایی صفحه کاروDESKTQ داد و این کار باعث حذف محاسبات مشکل و پراشتباه شد . چنین پیشرفتهایی در زمینه رابطه کاربر. تبدیل خودکار و ارتباطات مستقیم هر سال ادامه یافت و کدهای جدید و حتی انواع کدهای مدرن متولدشد.

با این حال چنین تبدیل ها و ترجمه هایی معمولاً به رویدادهای تک زمانه در طی پروسه ساخت یک مدل محدود می شود .

مثلاً هندسه CAP (به کمک کامپیوتر ) را می توان به یک مدل گرمایی تبدیل کرد و یا بعنوان یک چهارچوب برای مدل سازی گرمایی اجسام مورد استفاده قرار داد اما تغییراتی همچون ابعاد و طرح راباید ابتدا بصورت دستی تهیه کرد.

در حدود سال 1990 و معرفی و پذیرش ابزارهای مدل سازی پارامتریک CAP نظیر پیش مهندسی پارامتریک تحولات عظیمی روی داد. در این روش می شد ابعاد و دیگر ویژگیها (مختصات) رابصورت پارامتریک توصیف کرد نه ارزشهای عددی ثابت ، امروزه همه بسته های معروف طراحی مکانیک دارای مدلسازی پارامتریک هستند یعنی قوانین ، شاخص هاو نمادهای هندسی که براساس آنها طراحها میتوان تغییر و تنظیم کرد.

متاسفانه بیشتر نسبتهای ارزیابی طرحهای مکانیکی (مثل ابزارهای شبیه سازی) از تحول بویی نبرده اند . البته بجز استثنایی همچون ANSYS و دیگر کدهای ساختاری ، ابزارهای تحلیل گرمایی در کل دچار پس رفت شده اند .

FLVIN / SINDA بصورت داخلی در اواسط دهه 90 بازنویسی شد تا از مراحل مدل سازی پارامتریک بهره بگیرد.

مدلها رانیز می توان در هندسه های جدید کاملاً به مقیاس کوچکتر بدل کرد. رومیزی گرمایی و مدلهای همراه آن یعنی RADCDP و FLOCADR در 10 سال اخیر ایجاد شد و زمینه بهره برداری طرحها از پیش بینی های صورت گرفته فراهم آمد. در آن زمان محبوبیت روشهای مدل سازی پارامتریک تثبیت شد.

این محبوبیت ناشی از افزایش سهولت استفاده است نظیر توانایی ایجاد تغییرات گسترده در مدلها گرمایی در یک مدل ساده و متمرکز . تغییر در یک مدل یک بعدی (در قطر یا طول سال ) بصورت خودکار در مدل پخش می شود . این مسئله طبیعتاً به اتوماسیون (خودکار سازی ) تغییرات می انجامد اما در خصوص کارها از FLUINT/SINDA می توان برای انتخاب یک یا چند مقدار و حتی اندازه گیری تا بهینه سازی آنها استنان کردهمچنین می توان از آنها برای تنظیم آنها برای اطلاعات آزمایشی و یا انجام طرحهای آماری استفاده کرد.

افزودن مدلهای پارامتریک می تواند برای برنامه نویسی مفید باشد چرا که کدهای ثابت مورد نیاز اورا فراهم می آورد. باید دانست که در یک دنیای چند رشته ای می توان از طریق یکی کردن ابزارهای چندگانه توانایی بالایی داشت بویژه اگر هر ابزار قادر به مدلسازی پارامتریک باشد .

بجای (یا علاوه بر ) تبدیل دیگری از داده ها ، گروههایی از دیگر مدلهای مستقل می توانند صرفاً با تبادل چند مقدار ساده ارتباط داشته باشند .

توانایی دادن فرمانهای کلی به یک مدل از خارج از آن که از طریق تبادل چند پارامتریک نه تنها محیطهای طراحی چند رشته ای را میسر می سازد بلکه به کاربران امکان می دهد تا رابطه کاربرهای تا خود مسیرهای ارتباطی میان خود رابنویسند.

اثرات گرما و رطوبت بالا بر تولید مثل گاو

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 2

اثرات گرما و رطوبت بالا بر تولید مثل گاو

دکتر عبدالرسول دهقانی

افزایش حرارت و رطوبت محیط در تابستان می تواند موجب تغییرات فیزیولوژیکی و رفتاری درگاوها ودرنتیجه کاهش موفقیتهای تولید مثل گردد. این تغییرات عموما در نتیجه (استرس گرما) بوده وشامل موارد ذیل است:

1.افزایش تنفس.

2.افزایش درجه حرارت رکتوم.

3.افزایش مصرف آب.

4.کاهش غذای مصرفی.

5.کاهش وزن.

6.کاهش فعالیت.

البته استرس حرارتی خیلی بالا باعث عدم تعادل ، کلاپس((Collaps و در نهایت مرگ دام خواهد شد.

علاوه براین علائم ،تغییراتی در اندام تناسلی گاو نروماده در اثر استرس گرما اتفاق می افتدکه ممکن است باعث کاهش باروری در آنها گردد. آستانه حرارت محیطی که در آن تغییرات فوق رخ می دهد به خوبی روشن نیست بلکه استرس گرما بسته به طول مدت وشدت آن اثرات خود را روی اعضای تناسلی به جای می گذارد . حرارت محیطی بالا که برای هفته ها ثابت بماند ممکن است اثرات زیان آور خود را در اندام تنا سلی نشان دهد . شب های خنک به کاهش استرس گرما کمک خواهد کرد و ممکن است که اثر استرس گرمائی روز را جبران کند .

دیگر عواملی که باعث کاهش اثراسترس گرمایی می شوند عبارتند از :

1.تهویه کافی(چه مکانیکی و چه طبیعی ).

2. وجود سایه وآب آشامیدنی.

3.استفاده مناسب از آب مثل ایجاد غبار آب وکاهش حرارت در اثر تبخیر آن.

تاثیر استرس گرما بر گاونر:

علائم استرس گرما در گاو نر با افزایش حرارت وثابت ماندن در 90 درجه فارنهایت (2/32 درجه سانتیگراد) بروز می کند. حرارت محیطی 100 درجه فارنهات (7/37 درجه سانتیگراد) خطر ناک بوده و ممکن است علائم پیشرفته استرس گرما را ایجاد کند . بسیاری از داده ها در مطالعات تجربی موید تاثیر استرس گرما بر کیفیت منی گاو نر می باشد. تغییرات بعدی استرس گرما می تواند هنگام ارزیابی منی مشاهده گردد وآن شامل تغییرات در شکل ، سر و دم سلول اسپرم می باشد.

پوشش گذاری بر روی اسکروتوم بیضه در گاو نر می تواند 4-1 درجه فارنهایت(2/2-6/. درجه سانتیگراد) حرارت پوستی اسکروتوم را افزایش دهد . این عمل آزمایشی موجب ایجاد شرائط استرس گرمائی می شود. پوشش گذاری بر روی اسکروتوم گوساله های نر یک ساله به مدت 72-24 ساعت موجب کاهش سلولهای طبیعی اسپرم شده است . این کاهش از 2-1 هفته بعد از پوشش گذاری اتفاق میافتد.وقتی این استرس بر داشته می شود ، کیفیت منی تا 4-1 هفته به همان صورت ادامه می یابد . بسته به طول مدت استرس گرمائی کیفیت منی تقریبا تا 8-4 هفته بعد از آن به سطح قبل از استرس باز می گردد. در مکانهائی که دامها به مدت زیادی تحت شرائط آزمایشات استرس گرما و هوای گرم قرار گرفته اند (95-88 درجه فارنهایت معادل 35-31 درجه سانتیگراد به مدت هشت هفته) ، نتایج مشابهی به دست آمده است و دامهــــــــای فوق بعد از هشت هفته کـــــه استرس بر داشته شده به شرائـــط قبلی خود برگشته اند.

نتایج عملی استرس گرمائی بر روی گاوهای نر به خوبی مشخص نیست. تغییرات در کیفیت منی ممکن است به کاهش باروری منجر شود و خصوصا اگر که گاو نر موجود بارور کننده گله ،تنها گاو نر قبل از استرس گرما بوده است . آزمایشات نشان داده که گاوهای نر در بروز علائم استرس و نشان دادن حساسیت نسبت به استرس گرمایی متفاوت می باشند و بصورت انفرادی ممکن است گاو نری باشد که در مقابل استرس گرماعلائم چندانی نشان ندهد در حالی که سایرین دارای علائم شدید باشند . چنانچه گاو نری در معرض استرس گرما قرار گرفته و1 الی 2 هفته بعد این گاو در برنامه همزمانی روی تعدادی از گاو ها به کار گرفته شود ،ممکن است کاهش زیادی درباروری گاو ها اتفاق افتد. با این وجود تحت شرایط بسیاری که در فیلد وجود دارد با یک گاو نر نرمال غیرمحتمل است که استرس گرمائی حاد اساساً به تنهایی بتواند باروری گاو را تحت تاثیر خود قرار دهد. اطلاعات داده ای موجود اجازه ی ارزیابی دقیق میزان تاثیرگذاری استرس گرما بر روی باروری در شرایط مختلف مدیریتی در فیلد را نمی دهد .

با کاربرد مدیریت تولید مثلی صحیح ممکن است استرس گرما به شرح ذیل در گاو نرکاهش یابد :

1-استفاده بهینه از گاو نر(نسبت 1 به 20 برای گوساله های نر یکساله به گاوهای ماده و نسبت 1 به 40 برای گاوهای نر بالغ).

2-تهیه سایه و تهویه مناسب (نصب فن (Fan ) یا استفاده از جریان باد به صورت طبیعی)

3- استفاده از گاوهای نر با باروری بالا.

4-تهیه میزان کافی آب با کیفیت مناسب و مواد معدنی.

5-کاهش استرس های دیگر شامل حشرات مزاحم ، عفونت سم ، و غیره.

6-نگهداری گاو نر در شرائط وضعیت بدنی خوب.

7-گردش گاوهای نر بین مزارع (اگر که مزارع دیگری در دسترس است) این کار باعث افزایش مقاومت گاونر حساس به استرس گرمائی و جبران استرس فوق می شود.

اثرات استرس گرما بر تولید مثل گاو ماده:

افزایش استرس گرما به بیش از 86 درجه فارنهایت (30 درجه سانتیگراد) ممکن است که روی هورمونها در گاو ماده تاثیر گذار باشد. کاهش طول زمان فحلی و کم شدن شدت علائم آن ممکن است که یکی از اثرات استرس گرما باشد. استرس گرما در زمان باروری و یا بلافاصله 10-7 روزبعد از آن ممکن است که باعث کاهش ریت باروری ( conception rate ) گردد. این خصوصا وقتی به وقوع می پیوندد که گاو ها به استرس گرما عادت نداشته باشند.این تغییرات نه تنها شامل نارسائی در بــــاروری تخمک است بلکه اساسا موجب افزایش مرگ زود رس جنین نیز در گــــــاو می باشد.

بامرگ زودرس جنین در رابطه با استرس گرما ، گاو ظرف 21 روز به فحلی باز می گردد. در واقع جنین قبل از شناسائی توسط مادر از بین رفته و آبستنی زایل گردیده است.بنابر این گاو مجددا ظرف 21 روز به فحلی باز می گردد.

کاهش باروری در گاوها، بیشترین احتمال، متعاقب استرس گرما می باشد.اما در برخی از تلیسه ها هم ممکن است کاهش باروری اتفاق افتد..

درحالی که بطور سنتی غا لب توجهات معطوف به اثرات کاهش باروری در گاو نر است، اما این واقعیت مهم است که استرس گرما بر روی باروری گاو ماده موثر می باشد.

بنا بر این استرس گرما خصوصا در زمان اجرای برنامه همزمانی باید مورد توجه قرار گیرد. در یک برنامه همزمانی در زمان بروز فحلی برای اجتناب از استرس آب و هوای گرم و یا به کار گیری ابزار مدیریتی در جهت کاهش این استرس برای حصول یک نتیجه خوب ، باید مد نظر قرار گیرد.

تنظیم گرما و سرما در ساختمان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

HOME   SEARCH   SITEMAP

Designs That WorkVery Cold Climate

The Basic House - Mechanical Systems

As with the building enclosure design, working towards energy efficient mechanical systems is also very important in reducing the overall building energy consumption. Creating efficient mechanical systems is not just a matter of using high efficiency units; the overall system strategy, the location of the equipment and ducts, and the design of the distribution systems all impact the efficiency of the design. This section examines the impacts of efficient mechanical systems through examining the design of the cooling, heating, ventilation, dehumidification, and domestic hot water systems.

Prior to deciding on the specific system design for a house, a calculation should be made as to the maximum heat loss and heat gain of the house to determine how much energy the mechanical system needs to transfer to provide indoor comfort. The Air Conditioning Contractors of America has developed a methodology titled Manual J, which calculates the heating and cooling loads by taking into account the characteristics of the building enclosure. With this information, the system type and size can be determined depending on other constraints.

There are numerous methods for creating and distributing heating and cooling energy within homes, each with their own set of benefits and compromises. The primary decisions about mechanical systems tend to be controlled by available fuels, and by programmatic considerations. In general, there are two types of distribution systems – air based systems and water based systems. While heating can be accomplished with either system, cooling has thus far primarily been provided by air based systems due to the considerations with humidity. In this case, there is essentially no cooling required, so a radiant heating system was chosen.

With a tight building enclosure, mechanical ventilation and pollutant source control is also required to ensure that there is reasonable indoor air quality inside the house. A further consideration with the space conditioning system is how it might inter-relate with the mechanical ventilation system. Ventilation air flows are relatively small, and could be accomplished with smaller ducting, but there are certain advantages to coupling the space conditioning and ventilation systems. Exhaust fans located at potential pollutant sources can minimize the need for ventilation, but make-up air must also be considered for the air exhaust fans remove from the house.

In order to ensure good indoor air quality, all combustion appliances are recommended to be sealed combustion to the outdoors. These systems are completely decoupled from the interior environment through the use of dedicated outdoor air intake and exhaust ducts connected directly to the unit. Not only are the combustion products decoupled from the interior environment and concerns of back-drafting of the unit removed, but the usual make up air ducts soft connected to an area near the combustion appliance are eliminated. These make up air ducts (required for naturally aspirated units) are a source of uncontrolled air leakage through the building enclosure, and therefore increase utility use. Finally, the sealed combustion appliances tend to be more efficient than the naturally aspirated units.

Forced air systems can integrate the heating and cooling requirements as well as the ventilation requirements into one system, and therefore are often more cost effective than other specialized heating systems. Intermittent central-fan-integrated supply, designed to ASHRAE 62.2 ventilation requirements, with fan cycling control set to operate the central air handler is recommended to provide ventilation air, distribution, and whole-house averaging of air quality and comfort conditions.

Also, an integrated space conditioning and ventilation system is more likely to be serviced, and provides whole house mixing of indoor air. However, if a cooling system is not being installed, then a water based distribution system can be used instead, with smaller ventilation system ducting, and potentially a Heat Recovery Ventilator (HRV) to economize on heat used for ventilation air.

Typically, cooling requires a ducted air conditioning system, and the use of electricity. Depending on the climate, it may also make sense to use electricity and the ducted system to provide heating, in the form of an air source heat pump (ASHP), or ground source heat pump (GSHP). Where there is significant heating required, and natural gas is readily available, the performance of an ASHP or cost of a GSHP may prove to have a higher life-cycle cost than a condensing furnace. In the case where a cooling system is not desired, the duct system can either be downsized, or deleted and a hot water or radiant system can be used instead.

The location of the duct system can have a significant impact on the overall performance of the system, both the utility use and the ability to provide comfort. The energy loss from the ducts for forced air heating and cooling systems can be significant depending on the location of the ducts, and how well the ducts are sealed against air leakage. Though it is conceptually easy to imagine sealed duct systems, it is uncommon to find tight duct systems, and more common for duct leakage values of 20% of system flow. In many houses, the distribution duct work is located either in a vented crawl space or in a vented attic – effectively outdoors. With the ducts located exterior of the thermal envelope of the home, any leakage and conductive losses from the duct work is lost directly to the outside.

Moving the duct work and air handlers inside the thermal envelope or extending the thermal envelope to include areas such as crawl spaces and attic as part of the conditioned space of the house can be used to help prevent this energy loss to the exterior.

In general, the placement of the mechanical equipment will depend on the design of the house. For houses with conditioned crawlspaces and basements, it is often logical to place the air handler or furnace in those locations. For slab on grade designs or elevated floors, space can become a concern, in which case unvented attics provide for a convenient location for the mechanical equipment and ducts. Otherwise, placement of the equipment and / or ducts in a dropped ceiling or in closets is sometimes necessary. Consideration for space requirements for the mechanical equipment should be made early in the design. The following case study house was designed with a radiant heating system and small ventilation ducting, so that the duct work and mechanical equipment was able to be located inside the conditioned space.

Figure 22: Mechanical Schematic for Very Cold Climate House

Cooling System

Part of the America Benchmark Protocol requires the inclusion of a central cooling system on both the Benchmark and Prototype designs. To this end, the energy simulation calculations reflect the use of a central cooling system. Looking at the loads however, the cooling load is much less than 1% of the total yearly heating and cooling loads for the house located in Juneau, AK, with the heating makes up the remaining over 99%. Since the cooling is such a small portion of the load, no cooling system was actually included in this design.

Heating System

The heating system chosen is an 85% AFUE sealed combustion oil fired hot water heater, both for the availability of oil for heating, and the small size of the components of the system. The high efficiency oil boiler (in this case a Toyotomi Oil Miser OM-180) is somewhat of a specialty item, but is a good option for the cost and sealed combustion. The selected unit should be a sealed combustion unit with the dedicated intake and exhaust ducts connected to the outside to avoid any potential for back-drafting combustion products into the house.

The choice of a heat distribution system in the case of this prototype isn’t impacted by a need for cooling, and space is at somewhat of a premium, so baseboard finned tube radiators are being used for heating. Heat will be distributed around the house using baseboard finned tube radiators, which has been sized for a lower water temperature to allow integration with the hot water system, and higher efficiency. Standard baseboard radiators similar to Slant Fin BaseLine 2000 could be used with length shown on the drawings in the Appendices.

Duct Distribution System

With no need for cooling duct flows, the duct system can be significantly downsized to meet only the modest ventilation needs of the house. Small ducts are run from the outdoor air intake and exhaust hoods to the HRV, with supply air to the bedrooms of the house, and exhaust air from the common space. With the small flows expected from the HRV, the undercut on doors can easily handle the return air flow, avoiding the need for any further means of return.

Ventilation

The heart of the ventilation duct system is an HRV with flow ratings in the ~40-50 CFM range. Using the duct system described above, the objective is to turn over air throughout the house by locating the supply and returns on opposite sides of the house. The HRV fan is a particularly efficient means for providing the small ventilation air flows, with the added benefit of gaining heat recovery in the process

Provision is also made for point source pollutant control. Exhaust fans located in the bathrooms and kitchen are used to remove the localized odors and higher humidity levels created in these areas.

Filtration

It is generally considered good practice to provide for some filtration of the distributed air in the house. In the case of a house with a Heat Recovery Ventilator, a small filter could be installed in the system for the inlet air. Some HRV’s are designed to re-circ and filter house air, though their power use tends to be higher than a simple ‘once-through’ model. Higher levels of filtration generally require larger fan sizes than are found in HRV’s.

Domestic Hot Water

The base system for domestic hot water would be direct heating of the domestic water using the oil water heater. In this way, the firing rate of the appliance leads to the higher efficiency for hot water. However, some building codes don’t allow using potable water in the house heating system, in which case an indirect tank water heater similar to Amtrol Boiler Mate or Heat Transfer Products SuperStor tank could be added in a parallel zoned system through the boiler. While there is some loss of efficiency on the hot water side of things, since the boiler is within the conditioned space, and the need for heating is an overwhelmingly large part of the year, most ‘stand-by’ losses directly offset heating needs, and are not actually losses.

A well designed hot water distribution system minimizes the length of pipe runs to the various faucets, to provide shorter wait times for hot water, and less wasted heating of water that will cool in the pipework.

Energy Model Results

The results of the mechanical systems upgrades represented a reduction in energy consumption of 6.3% when compared to the energy consumption of the Building America Benchmark house design.

اثر گرما بر حالت مواد (تحقیق)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

اثر گرما بر حالت موادگرما حجم مواد را تغییر می دهد. این پدیده را قانون انبساط و انقباض چنین بیان می کند.تقریبا همه مواد دراثر گرما بزرگتر ودر اثرسرما کوچکتر می شوند به این واقیعت اصل یا قانون انقباض وانبساط می گویند.وقتی جسمی در اثر گرما جای بیشتری اشتغال می کند و بزرگتر می شود گوییم منبسط شده است و هنگامی که جسم در اثر سرما فضای کمتری اشغال می کند و کوچکتر می شود می گوییم منقبض شده است.اگر بادکنکی را به دهانه یک بطری شیشه ای خالی ببنیدم و بطری را درون ظرف آب داغ بگذاریم بادکنک باد می شود علت این پدیده انبساط هوای درون بادکنک بر اثر گرماست اگر بطری را درون مخلوط آب و یخ بگذاریم بادکنک دوباره چروکیده می شود.ظرف پر از آب را هم اگر حرارت دهیم سرریز می شود.البته میزان تغییر حجم مواد(انبساط و انقباض ) یکسان نیست بلکه به نوع ماده بستگی دارد.بطور کلی یعنیحالت های ماده میزان انبساطجامد کممایع متوسطگاز زیادناگفته نماند که در بین مواد جامد میزان انبساط فلزات از نافلزات بیشتر و میزان انبساط فلزات هم یکسان نیست.داستان انبساطی:هفته آخر شهریور ماه بود مهدی و خانواده اش عازم سفر زیارتی مشهد مقدس شدند بعد از اذان صبح و اقامه نماز به راه افتادند چند کیلومتری که از شهر بیرون رفتند جهت صرف صبحانه توقف کردند چای و لوازم صبحانه را آماده کردند هوای صبحگاهی اندکی سرد بود همین که مادر چای را درون لیوانی های شیشه ای ریخت یکی از لیوانها ترک برداشت مهدی با تعجب علت را پرسید پدرش که دبیر علوم بود پاسخ داد چای داغ سبب انبساط ناگهانی دیواره درونی لیوان شده و چون دیواره بیرونی مانع از این انبساط می شود ممکن است لیوان ترک بردارد.پس از صرف صبحانه به راه افتادند شور و شوق فراوانی وجود بچه ها را فراگرفته بود.هنگام ظهر جهت اقامه نماز، صرف نهار و استراحت در منطقه خوش آب و هوایی در جاده هراز توقف کردند. پس از نماز و نهار بچه ها مشغول بازی شدند توپ آنها رفته رفته کم بادتر می شد. مهدی تصور می کرد توپشان پنچر شده اما پدر گفت چون هوای اینجا سرد است هوای درون توپ منقبض می شود لذا کم بادتر به نظر می رسد.هنگام گشت و گذار ناگهان فاصله بین قطعات رآه آهنی که از آن منطقه می گذشت توجه مهدی را به خود جلب کرد مهدی می پنداشت که ریلها شکسته اند اما پدرش گفت این فاصله ها برای جلوگیری از شکستن یا کج شدن ریلها هنگام انبساط آنهاست.هنگامی که به مشهد رسیدند بعد از زیارت حرم مطهر حضرت رضا(ع) جهت خرید به بازار رفتند مهدی که قرار است به کلاس اول راهنمایی برود برای درس علوم یک دماسنج خرید در زمانهای مختلف حرکت مایع رنگین دماسنج را زیر نظر گرفت اما نمی دانست چگونه مایع رنگین در دماسنج بالا و پایین می رود.پدرش توضیع داد: درون لوله شیشه ای و نازک دماسنج اندکی مایع رنگین(جیوه یا الکل) وجود دارد هنگامی که دماسنج در جای گرم قرار می گیرد مایع رنگین منبسط می شود و ناچار در لوله بالا میرود و هنگامی که در جای سرد قرار گیرد مایع رنگین منقبض شده پایین می آید. چون هنگام بازشدن مدارس نزدیک بود خانواده مهدی پس از سه روز اقامت در مشهد به شهر خود مراجعت کردند. پدیده هایی که مهدی با آنها روبرو شد وپدیده های بی شمار دیگری وجود دارند که با اصل انبساط و انقباض قابل توضیح هستند از جمله: - از خودنویس پر از جوهر در روزهای گرم جوهر تراوش میکند.- سیمهای برق را بین تیرها کمی شل می بندند.- گاهی در هوای گرم لاستیک اتومبیل ها می ترکند.سعی کنید با استفاده از قانون انبساط و انقباض برای هر یک از موارد بالا توضیحی بیابید.

مقایسه دماسنج پزشکی با دماسنج معمولیپزشکی معمولیمحدوده دما بین 35 تا 42 محدوده دما از زیر صفر تا 100 پایین دماسنج دارای خمیدگی صافمثلثی شکل با لوله شیشه ای بسیار نازک(دقت اندازه گیری زیاد) معمولاً گرد (دقت اندازه گیری کمتر)سؤال : چرا در دماسنج از الکل و جیوه استفاده می شود؟در دماسنجها سه نوع مقیاس وجود دارد.تبدیل مقیاس ها به یکدیگر:- تبدیل سلسیوس به فارنهایت:سلسیوس را در 8/1 ضرب کرده با 32 جمع می کنیم.- تبدیل فارنهایت به سلسیوس:فارنهایت را به 8/1 تقسیم و 32 را از آن کم می کنیم.- تبدیل سلسیوس به کلوین:سلسیوس را با 273 جمع می کنیم.- تبدیل کلوین به سلسیوس:از کلیوین 273 کم می کنیم.- تبدیل فارنهایت به کلوین:می توان ابتدا فارنهایت را به سلسیوس تبدیل کرد سپس آن را با 273 جمع کرد و یا توضیح انبساط و انقباض با نظریه مولکولی:هنگامی که ماده ای گرم می شود جنبش و حرکت مولکول های آن افزایش می یابد در نتیجه برخورد مولکولها به یکدیگر بیشتر و فاصله بین مولکول ها زیادتر می شود. زیاد شدن فاصله مولکول ها از یکدیگر به اقزایش حجم ماده(انبساط) منجر می شود.عکس این مطلب هم درست است یعنی وقتی ماده ای سرد می شود جنبش مولکول ها کاهش و برخورد آنها کم می شود در نتیجه مولکول ها به هم نزدیکتر و جسم کوچکتر (منقبض) می شود.انبساط غیر عادی آب:برخی مواد بخصوص آب از قانون انبساط و انقباض تبعیت نمی کنند به همین علت گفته می شود آب انبصاط غیر عادی دارد و به خاطر همین انبساط غیر عادی آب است که دیواره حوض و یا لوله های آب در زمستان می ترکند اگر آب را سرد کنیم مانند همه مواد منقبض می شود تا دمای آن به 4 درجه برسد یعنی آب 4 درجه کمترین حجم و بیشترین چگالی را دارد. اگر آب 4 درجه را سردتر کنیم منبسط می شود تا یخ بزند. علت این انبساط غیر عادی پیوند بین مولکول ها ی آب است این نوع پیوند را که در سالهای آینده با آن آشنا خواهید شد پیوند هیدروژنی می گویند.بدنیست بدانید گرچه این انبساط غیر عادی گاهی سبب خسارت می شود اما بسیار سودمند است و حیات آبزیان را تضمین می کند. شما در این مورد تحقیق کنید که چگونه چنین چیزی ممکن است؟انجام دهیدیک بطری شیشه ای را از آب پر کنید و در آن را نبندید سپس بطری را درون حوله یا پارچه ای پیچیده داخل جایخی یخچال بگذارید تا آب درون آن یخ بزند اکنون بطری را از درون جایخی خارج کرده با احتیاط آن را مشاهده کنید آنچه اتفاق افتاده است را تفسیر کنید.دما پا:این وسیله که وظیفه تنظیم دما در وسایل برقی را بعهده دارد بر اساس قانون انبساط و انقباض کار میکند. اساس کار دماپا تفاوت در میزان انبساط دو فلز است. دماپا(ترموستات) معمولاً از دو تیغه هم اندازه از دو فلز غیرهمجنس (غالباً آهن و مس) ساخته می شود که محکم به هم پرچ شده اند.