Blog . Profile . Archive . Email . Design by .


سايت تخصصي هوافضا

مطالب مربوط به علوم گسترده هوافضایی

The type of operation for which an airplane is intended has a very important bearing on the selection of the shape and design of the wing for that airplane. Boundary layer effects play a very important part in determining the drag .

 


The type of operation for which bearing on the selection of the shape and design of the wing for that airplane. Boundary layer effects play a very important part in determining  an airplane is intended has a very importantthe

  drag        ........ 

for the aircraft.  Thus, the wing should be designed to minimize the drag. 

THE BOUNDARY LAYER

The boundary layer is a very thin layer of air lying over the surface of the wing (and, for that matter, all other surfaces of the airplane). Because air has viscosity, this layer of air tends to adhere to the wing. As the wing moves forward through the air, the boundary layer at first flows smoothly over the streamlined shape of the airfoil. Here the flow is called the laminar layer.

As the boundary layer approaches the center of the wing, it begins to lose speed due to skin friction and it becomes thicker and turbulent. Here it is called the turbulent layer. The point at which the boundary layer changes from laminar to turbulent is called the transition point (Fig. 3). Where the boundary layer becomes turbulent, drag due to skin friction is relatively high. As speed increases, the transition point tends to move forward. As the angle of attack increases, the transition point also tends to move forward.

Fig. 3

Various methods have been developed to control the boundary layer in order to reduce skin friction drag.

Suction Method. One method uses a series of thin slots in the wing running out from the wing root towards the tip. A vacuum sucks the air down through the slots, preventing the airflow from breaking away from the wing and forcing it to follow the curvature of the wing surface. The air, which is sucked in, siphons through the ducts inside the wing and is exhausted backwards to provide a little extra thrust. The laminar flow airfoil is itself a structural design intended to make possible better boundary layer control. The thickest part of a laminar flow wing occurs at 50% chord. The transition point at which the laminar flow of air breaks down into turbulence is at or near the thickest part. The transition point at which the laminar flow of air becomes turbulent on a laminar flow airfoil is rearward of that same point on a conventional designed airfoil.

Vortex generators are small plates about an inch deep standing on edge in a row span wise along the wing. They are placed at an angle of attack and (like a wing airfoil section) generate vortices. These tend to prevent or delay the breakaway of the boundary layer by re-energizing it. They are lighter and simpler than the suction boundary layer control system described above.

نوشته شده در ساعت توسط Ali Khodaeipour| |

اتو جایروها هواپیماهایی هستند که حدود چندین دهه از عمر آنها می گذرد. اتوجایرو یک ماشین پرنده

است و ظاهر آن چیزی بین یک هواپیما و یک هلی کوپتر می باشد. مانند هواپیما و هلی کوپتر یک بدنه

دارد. تفاوت در این است که روتور اتوجایرو موتور ندارد و توسط نیروهای ایرودینامیکی به گردش

در می آید . این پدیده اتوروتیتور نامیده می شود . جهت حرکت ، اتوجایرو دارای یک موتور است

که نیروی تراست لازم در جهت افقی ایجاد کرده و بابه حرکت در آوردن اتوجایروروبه جلو سبب بالا

رفتن اتوجایرو می گردد. آنها هواپیماهایی با بال چرخان هستند که می توانند بخوبی با کنترل خوب

پرواز نمایند. طراحی ذاتی این نوع هواپیما در سرعتهای پایین نسبت به نشست و برخاست عمودی

دارای ایمنی بهتری نسبت به هواپیما و هلیکوپتر می باشد . مزایا و معایب اتوجایرو نسبت به هواپیما و

هلیکوپتر به صورت زیر می باشد:اتو جایرو در مقایسه با یک هواپیما دارای دو مزیت مجزا می باشد، اول مسافت مورد نیاز جهت نشست

و برخاست و دوم عملکرد پروازی آن در سرعتهای پایین است . اتو جایروهای اولیه فقط در حدود 15 متر باند برای برخاست و در کمتر از 6 متر قابل فرود بودند ،

در حالی که هواپیماها نیاز به دهها متر داشتند. این واقعیت باعث می شود که اتو جایروها در هر

جایی بتوانند پرواز کنند و نیازی به باند پروازی نداشته باشند. مزیت اصلی دیگر اتوجایروها نسبت به

هواپیما توانایی آنها در پرواز آرام بدون ایجاد واماندگی است . اتوجایروها می توانند با سرعتهایی

کمتر از 15 mph پرواز کنند . سرعت دویدن یک مرد از این سرعت بیشتر است . در

سرعتهای بالا اتوجایرو در مقایسه با هواپیما در همان سرعت دارای پسای بیشتری می باشد ، به همین

دلیل اتوجایروها برای پرواز در سرعتهای بالا یا مسافت های طولانی مناسب نیستند.وقتی اتوجایروها

را با هلیکوپتر مقایسه می کنیم تنها برتری آن قیمت ان است . در یک اتوجایرو روتور دارای قدرت

نیست در صورتی که ملخ هلیکوپتر دارا قدرت است . هلیکوپتر دارای یک مزیت بزرگ نسبت به

اتوجایرو می باشد ، که آن قابلیت در جا ایستادن است. اتو جایرو یک مزیت برتری نسبت به هواپیما و

هلیکوپتر داردکه عبارت است از : ایمنی در مقابل خطر از دست رفتن موتور . در صورتی که

موتور در اتوجایرو از دست برود ، آنچه که تاکنون اتفاق افتاده است ، پرواز آرام تا جایی که بتواند روی

زمین بنشیند. د رواقع روش نشستن اتوجایرو بعد از رفتن موتور مانند نشستن معمولی آن می باشد.ویژگیها:

- قابلیت نشست و برخاست بر روی زمین های آسفالت ، چمن ، خاکی و همچنین بر روی آب- سرعت نشست و برخاست کم ( 5 الی 25 مایل بر ساعت )- سرعت کروز مناسب ( نزدیک 70 مایل بر ساعت )- وزن برخاست کم ( حدود 300 کیلوگرم )- استفاده از بنزین معمولی- هزینه نگهداری پایین - ارزان بودن و پشتیبانی کم هزینه - سقف پرواز خوب ( تا 3000 متر )- احتیاج نداشتن به باند مخصوص و بلند - قابلیت در گلاید کردن همانند فرود در صورت از دست رفتن موتور

موارد کاربرد جایرو پلان :- تفریحی - عکس برداری و فیلم برداری هوایی- سمپاشی مزارع کوچک- آموزشی- حمل محموله تا سقف 80 کیلو- دیدبانی- استفاده نظامی- گشت زنی

نوشته شده در ساعت توسط Ali Khodaeipour| |


محققان دانشگاه اوکلاهاما به همراه سازمان DARPA مشغول کار بر روی نوعی هواپیما هستند که آنقدر کوچک باشد تا در جیب سربازها جا بگیرد.
نیروی محرکه این هواپیما با استفاده از فناوری به نام Plasma thruster ایجاد میشود که این امکان را فراهم میکند تا موتور هواپیما فاقد اجزای متحرک باشد.
هدف ساخت هواپیمایی است با سایز کمتر از 7.5 سانتیمتر و وزن کمتر از 10 گرم.

این هواپیما قرار است برای اهداف مختلفی از قبیل جاسوسی - نظارت بر حرکات دشمن و هنگام عملیات های نظامی استفاده شود. قرار است که هر سرباز این امکان را داشته باشد تا 6 عدد از این هواپیماها را در جیب به همراه داشته باشد. این هواپیما طوری طراحی میشود که بتوان از آنها در محیط های سربسته نیز استفاده کرد.

نوشته شده در ساعت توسط Ali Khodaeipour| |

چکیده
در سال‌های اخیر، توانمندیهای پرنده های کوچک (mini aerial vehicles) و میکروپرنده‌ها (MAV's) به منظور انجام عملیات شناسایی، اکتشاف و تجسس در کنار هواپیماهای بدون سرنشین (UAV)، بسیار مشهود بوده است. انتخاب ترکیب مناسبی از سیستم پیشرانش (موتور و ملخ)، یکی از مهمترین مراحل تعیین کننده در طراحی این وسایل پرنده میباشد. در این مقاله به مطالعه و بررسی سیستم اندازه‌گیری و محاسبه کارآیی بخش پیشرانش میکروپرنده‌ها پرداخته خواهد شد. همچنین آزمایشات تجربی مختلف در راستای محاسبه نیروی تراست و توان تولیدی در این وسایل پرنده شرح داده میشود. نتایج حاصل از آزمایشات تجربی با داده‌های شرکت سازنده مقایسه شده و از این طریق، صحت روند آزمایشات بررسی میگردد. بررسی سیستم‌های اندازه‌گیری و انجام آزمایشات تجربی، موجب بهینه شدن روند طراحی ملخ‌ها و انتخاب مناسب موتور با توجه به پارامترهای انجام مأموریت وسیله پرنده خواهد شد.


مقدمه
اخیراً، طراحی، پیشرفت و گسترش پرنده‌های کوچک بدون سرنشین توجه بسیاری از متخصصین را به خود جلب نموده است. دهانه بال این وسایل پرنده بین 0.3 تا 2.5 متر (1 تا 8 فوت) و محدوده وزنی آنها بین 1 تا 10 کیلوگرم میباشد. آنها قادرند محموله‌ای با وزن بیش از یک کیلوگرم را در شرایط مختلف حمل کنند. با چنین توانایی، آنها توانایی حمل محموله‌هایی نظیر دوربین‌های هوایی، سنسورهای شیمیایی و زیست محیطی، مواد منفجره، سیستم جمع‌آوری اطلاعات و ... را دارند.
حدود 60 درصد وزن کل پرنده‌های کوچک را سیستم پیشرانش آنها تشکیل میدهد و این در حالی است که سهم وزنی محموله، سیستم‌های کنترل و سازه روی هم 40 درصد از وزن کل میباشد. نتایج حاصل از آنالیز حساسیت در مورد برخی میکروپرنده‌ها نشان میدهد که در مقابل افزایش نیروی پسای هواپیما به میزان 0.01 نیوتن (1 گرم)، مداومت پروازی هواپیما به میزان 180 ثانیه کاهش مییابد. همچنین افزایش یک گرم به جرم هواپیما، 3 ثانیه مدت زمان مداومت پروازی را کاهش میدهد. لذا، اندازه و وزن سیستم پیشرانش در کارآیی پروازی وسیله پرنده نقش بسزایی را ایفا میکند. استفاده از ملخ به عنوان تأمین کننده نیروی تراست، برای پرنده‌های کوچک و میکروپرنده‌ها مناسبترین گزینه میباشد. با توجه به سطح تکنولوژی کنونی، موتورهای احتراق داخلی کوچک و موتورهای الکتریکی به عنوان مولد قدرت در پرنده‌های کوچک استفاده میشوند. مناسبترین سوخت مورد استفاده در موتورهای احتراق داخلی، سوخت‌های پایه متانول میباشد و منبع ایجاد انرژی در موتورهای الکتریکی، انواع باتریها و سلول‌های خورشیدی به‌شمار میروند.


تئوری پیشرانش 
سیستم پیشرانشی که بالاترین راندمان کلی و حداقل وزن را با توجه به محدودیت‌های مأموریتی دارا باشد، به عنوان بهترین گزینه در وسایل هوایی، مطرح خواهد بود. راندمان کلی سیستم پیشرانش بصورت حاصل‌ضرب راندمان ملخ و راندمان منبع تولید توان، تعریف میگردد :

که Ps توان محور موتور، J نسبت پیشروی، CT ضریب نیروی تراست و Cp ضریب قدرت میباشند. برای محاسبه نسبت پیشروی داریم :

                                                                                در موتورهای الکتریکی، راندمان از تقسیم توان تولیدی محور موتور به توان ورودی محاسبه میشود :


کارایی موتورهای احتراق داخلی با اندازه‌گیری مقدار مصرف ویژه سوخت (SFC) مشخص میگردد. مصرف ویژه سوخت به صورت وزن سوخت مصرف شده برای تولید یک واحد قدرت در واحد زمان تعریف میشود.

طراحی و پیشرفت آزمایشات تجربی
تست تونل باد میکروپرنده‌ها :
تونل بادی با ابعاد 1.25*1*1 متر در IIT Bombay به منظور انجام آزمایش‌های آیرودینامیکی و پیشرانشی طراحی و ساخته شده است. این تونل باد از نوع باز بوده و هوا در آن توسط دو موتور با توان 10 اسب بخار با دور 960 در دقیقه به جریان در میآید. موتورها توسط اتوترانسفورمر 440 ولت و 30 آمپری کنترل میشوند. این تونل برای انجام انواع آزمایشات روی میکروپرنده‌ها طراحی شده و در آن محدوده‌ی سرعت بین صفر تا 25 متر بر ثانیه میباشد که این مقدار، محدوده‌ی عملیاتی میکروپرنده‌ها به‌شمار میرود. اتاقک آزمایش این تونل باد طوری طراحی شده که میکروپرنده یا مدلی از آن با ابعاد 0.6*0.6 متر به راحتی جهت اندازه‌گیری بارهای آیرودینامیکی در آن نصب میشود. جهت آزمایش سیستم پیشرانش، سکوی اندازه‌گیری توان و نیروی تراست، به‌کمک پایه‌های مختلف، در درون تونل نصب شده‌اند.


نحوه اندازه‌گیری توان به صورت تجربی:
دستگاه اندازه‌گیری توان ، مجهز به سنسور اندازه‌گیری گشتاور، ملخ و محل نصب موتور در کنار سنسور میباشد. ملخ، موتور و سنسور توسط محور مرکزی بهم متصلند و خود محور توسط چهار بیرینگ به میز آزمایش محکم شده است. کار ایجاد شده توسط موتور، موجب چرخیدن ملخ میشود و گشتاور حاصل از آن توسط سنسور اندازه‌گیری گشتاور، محاسبه میگردد. توان خروجی از محور موتور، حاصل این گشتاور و سرعت چرخشی ملخ میباشد ( ). افت توان ناشی از اصطکاک موجود در بیرینگ‌ها، با بکار انداختن موتور بدون بارگذاری (بدون ملخ)، و مشخص کردن افت موجود بر حسب دور موتور، محاسبه و اتخاذ میگردد. جعبه زیر موتور بایستی تا حد امکان کوچک باشد تا شرایط کاری ملخ را با مشکل مواجه نکند. به منظور اندازه‌گیری دور موتور، سنسور اندازه‌گیری دور در پشت ملخ تعبیه شده است که با ارسال نور قرمز و دریافت آن با هر دور چرخیدن ملخ، دور موتور را در زمان مشخص، معلوم میکند. 

دستگاه اندازه‌گیری نیروی تراست :
دستگاه اندازه‌گیری نیروی تراست، مجهز به نیروسنجی (load cell) متناسب با محدوده عملکرد ریزپرنده‌ها میباشد. موتور الکتریکی (DC)، به کمک دو گیره به سکوی آزمایش و نیروسنج متصل شده است. سمت دیگر نیروسنج به محل صلب و بدون حرکتی محکم شده است. عملکرد نیروسنج همانند عملکرد تیر یک سر درگیر میباشد و نیروی تراست ایجاد شده توسط ملخ، در راستای عمود بر نیروسنج بصورت نیروی برشی، عمل کرده و مقدار آن توسط نیروسنج مشخص میگردد. دور موتور را به روش مشابه که در بالا تشریح گردید، میتوان اندازه‌ گرفت. از آنجا که این دستگاه اندازه‌گیری در درون تونل مخصوص نصب میشود تا نیروی تراست ایجاد شده توسط ملخ را در سرعت‌های مختلف جریان نشان دهد، لذا بایستی نیروی پسای حاصل از دستگاه را محاسبه نموده و در مقادر ثبت شده لحاظ کرد. در زیر شاهد تجهیزاتی هستید که برای اندازه‌گیری پارامترهای مربوط به نیروی پیشران میکروپرنده‌ها مورد نیاز است :


میزان دقت و اعتبار آزمایشات تجربی :
جهت اطلاع از دقت دستگاه آزمایش تجربی، دستگاه اندازه‌گیری گشتاور و نیروی راست را با ملخ نوع 12x8APC به قطر 12 اینچ و گام 8، آزمایش شده است. نمودارهای 1 و 2 نتایج حاصل از آزمایشات تجربی و مقادیر موجود در مراجع را با هم مقایسه کرده‌اند. نتایج تجربی بیانگر حدود 10 درصد افت در دور 5000 در دقیقه، نسبت به مقادیر ذکر شده هستند و این افت ناشی از انواع اصطکاک‌ها و یکسان نبودن شرایط آزمایش میباشد. این نتایج، بیانگر صحت و قابل اعتماد بودن نتایج حاصل از دستگاه تست تجربی میباشد.


کاربردها : 
انتخاب مناسبترین ملخ :
با مشخص شدن پارامترهای عمومی ملخ در روند طراحی وسیله پرنده، با ثابت نگه داشتن سرعت جریان در تونل و رساندن دور موتور از صفر به حداکثر مقدار خود برای ملخ‌های مختلف، میتوان با ثبت نتایج، مناسبترین ملخ را از بین ملخ‌های تست شده، انتخاب نمود. این عمل موجب بهینه شدن پارامترهایی است که مستقیماً با عملکرد ملخ در ارتباطند.


انتخاب مناسبترین موتور و تعیین پارامتر‌های آن :
انتخاب موتور برای ریزپرنده‌ها، به دو عامل تعیین کننده بازده موتور و نسبت وزن به توان موتور بستگی دارد. با در دست داشتن دستگاه اندازه‌گیری توان، میتوان در شرایط مختلف عملیاتی موتور، مقادیر پارامترهای فوق را محاسبه نمود. اطلاع کافی از پارامترهای مختلف موتور در شرایط مختلف، موجب انجام صحیح مأموریت وسیله پرنده و پیشگیری از بروز سوانح پیش‌بینی نشده خواهد شد.


تعیین پارامترهای مهم موتورهای احتراق داخلی :
با در اختیار داشتن دستگاه اندازه‌گیری نیروی تراست و توان موتورهای احتراق داخلی، میتوان مقدار مصرف سوخت ویژه را در دورهای مختلف موتور بدست آورد و این تحلیل موجب تعیین دور ایده‌آل موتور برای به حداقل رساندن مصرف سوخت میگردد. میزان مصرف سوخت به ملخ، موتور و نوع سوخت بستگی دارد. با ثابت نگه داشتن گاز و دور موتور، میتوان در مدت زمان مشخص، مقدار سوخت مصرفی را به راحتی اندازه‌گیری نمود.


نتیجه‌گیری :
بررسیهای گسترده در مورد عملکرد پرنده‌های بدون‌سرنشین و ریزپرنده‌ها، بیانگر اهمیت و نقش اساسی و تعیین کننده سیستم پیشرانش در انجام موفق مأموریت این وسایل پروازی است. اطلاعات دقیق و کافی از عملکرد سیستم پیشرانش و در دست داشتن وسایل اندازه‌گیری پارامترهای مرتبط با آن موجب پیشرفت در روند طراحی، ساخت و پرواز آنها خواهد بود. با در دست داشتن دستگاه‌های اندازه‌گیری تجربی، میتوان عملکرد موتور و ملخ را در شرایط مختلف بررسی نمود و با ثبت نتایج حاصل از آزمایشات، مقادیر بهینه شده پارامترهایی از قبیل دور ایده‌آل و حداکثر دور موتور، حداکثر نیروی تراست، مصرف سوخت ویژه، پارامترهای مؤثر در ملخ و ... را در تعریف کاربرد پرنده اعمال نمود.

نوشته شده در ساعت توسط Ali Khodaeipour| |

اختلاف درجه حرارت در داخل و خارج از ساختمان انتقال حرارت از طريق ديوارها ، سقف ، كف و ساير اجزا، ساختمان را باعث مي گردد.


جريان گرما از محل گرمتر به محل سردتر به سه طريقه جابجا مي گردد كه عبارتند از     

هدايت    ( Conduction )

همرفت    ( Convection )

تابش        ( Radiation )

همرفت و تشعشع در سطوح داخلي و خارجي بنا به عوامل انتقال گرما ( يا سرما ) بوده و پس از آن هدايت حرارتي عامل اصلي انتقال جريان گرما در ديوارها ، سقف و كف ساختمان است .


وجود يك لايه عايق حرارتي پشم شيشه در يك جداره كه طرفين آن را اختلاف دماي درون و بيرون ساختمان احاطه نموده , تشعشع گرما  را به شدت محدود كرده و با ايستا كردن هواي  محبوس در  سلولهاي  كوچك  ايجاد  شده در لابلاي  الياف  عملا ً جريان همرفت يا  Convection را متوقف مي نمايد و از آنجا كه ضريب هدايت حرارتي هوا در حالت ايستا است و الياف شيشه نيز از رسانايي بسيار كمي برخوردارند ، انتقال حرارت در جداره مذكور را به 1/35حالت فاقد استفاده از عايق كاهش مي دهد .

 

ضريب هدايت حرارتي و مقاومت حرارتي ( مقادير λ و R )

   ضريب هدايت حرارتي با واحد w/m.k عبارتست از توان حرارتي تلف شده ( انتقال يافته ) از يك ديوار به قطر يك متر كه طرفين آن يك درجه سانتي گراد ( يا كلوين ) اختلاف دما دارد . مقدار λ هر چقدركمتر باشد ويژگي عايقي آن بهتر و مطلوب تر است چنانكه اين مقدار براي عايق حرارتي پشم شيشه w/m.k 0.04 و براي ديوار بتني 1.7 است .

  مهندسان معمار براي مقايسه عملكرد حرارتي ديوارهاي مختلف

 ساختمانها از متغير ديگري بنام مقاومت حرارتي يا R استفاده مي كنند اين پارامتر عكس λ بوده و عامل ضخامت در آن لحاظ گرديده است  به عنوان مثال مقاومت حرارتي R يك ديواره بتني با ضخامت cm 115 با يك لايه پشم شيشه با ضخامت cm 5/2 برابر است .

عملكرد حرارتي R و U يك ديواره بطور عمده وابسته به ايزولاسيون حرارتي است . شار عبوري حرارت از ديوار به اختلاف دماي مابين داخل و خارج و مقاومت R ديوار بستگي دارد .

در هر يك از اجزا، ديوار ويژگيهاي حرارتي خود را دارا است : آجر و بتن ، عايق ، نماي ساختمان مقاومت حرارتي ديوار برابر با حاصل جمع مقاومتهاي حرارتي هر يك از اين اجزا، از پوشش داخلي تا نماي بيروني و مقاومتهاي سطحي طرفين ديوار است .

با R بزرگتر ، ديوار مقاومت بيشتري در برابر تلفات حرارتي دارد

    rsc و rsi مقاومتهاي سطحي طرفين ديوار مي باشند

 

مقاومتهاي اخير مربوط به تبادل حرارت همرفتي و تابشي سطوح ديوار با هواي داخل و خارج مي باشد .

 

مقدار U ضريبي است كه قابليت سطح ديوار را براي انتقال حرارت تعيين مي كند . مقدار U معكوس مقدار R و برحسب w/m2.k بيان مي شود .

 

   اما علاوه بر در نظر گرفتن ايزولاسيون سطوح مختلف ساختمان اعم از ديوارها ، سقف و كف بايستي به مقاطع برخورد اين سطوح نيز توجه كافي شود . تجربه نشان داده است كه انتقال حرارت از اين مقاطع مي تواند عملكرد حرارتي كل ساختمان را به شدت كاهش دهد .

مهندسين معمار و سازه از اين موضوع به پلهاي حرارتي ياد مي كنند . يك طراحي خوب مي تواند تلفات حرارتي را از پلها به حداقل مقدار ، كاهش دهد . خوشبختانه سهولت كاربرد محصولات پشم شيشه اعم از تاپذيري و انعطاف كافي در محصولات رولي و نيمه سخت تا دانسيته kg/m350 و برش پذيري خوب پانلهاي سخت پشم شيشه و تحمل بار مكانيكي بسيار بالاي اين محصولات ، سهولت ايزولاسيون بنا را هم در مرحله طراحي و هم در مرحله اجرا براي مهندسين ساختمان فراهم نموده است .

 

صرفه جويي انرژي ، شرايط آسايش

  عايقكاري حرارتي سرمايه گذاري مطمئني جهت افزايش كاراي ساختمان و صرفه جويي انرژي است . با عايقكاري مؤثر در ساختمان تا 60 درصد صرفه جويي در انرژي مورد نياز جهت سرمايش و گرمايش امكان پذير است .

سهم هر يك از اجزا، يك ساختمان در اتلاف انرژي در فصول سرما نشان مي دهد كه صرفاً با عايقكاري اصولي سقف مي توان تا 30 درصد از پرت انرژي جلوگيري كرد .

 

سهم اتلاف انرژي

-     سقف : 30%

-     ديوار : 16%

-     كف : 16%

-     پلهاي حرارتي: 5%

-     تعويض هوا : 20%

     از طرف ديگر در فصول گرم و مناطق گرمسير عايقكاري از دو جنبه قابل بررسي است اولاً كاهش حجم تجهيزات سرمايشي مورد نياز و ثانياً صرفه جويي انرژي ناشي از كاركرد اين تجهيزات كه در طول عمر ساختمان ادمه مي يابد .

     تحقيقات نشان داده است كه رابطه عايقكاري مؤثر اجزا، ساختمان با سرمايش مورد نياز فضاي داخل آن كاملاً با معنا است به عبارت ديگر ديده شده است كه در يك بنا در شرايط يكسان ليكن با دو نوع ايزولاسيون در حاليكه ميانگين ظرفيت انتقال حرارتي قسمتهاي مختلف ساختمان       ( U-Value ) از w/m2k 3 به w/m2k8/0 كاهش يابد ، سرمايش مورد نياز فضاي داخلي بنا از kwh5/14 براي هر مترمربع بنا بهkwh2/2 يعني 84% كاهش مي يابد . اين ميزان كاهش در سرمايش لازم جهت فراهم آوردن آسايش ساكنين با احتساب شدت بار حرارتي وارده به ساختمان در فصل گرما به تخمين ميزان بهينه تاًسيسات و تجهيزات سرمايشي لازم و مألاً صرفه جويي در سرمايه گذاري در اين زمينه كمك مي كند .

   شرايط آسايش حرارتي در فصول سرما در دماي ˚C 19 تا ˚C 20 با رطوبت نسبي 50% حاصل مي شود به شرطي كه اختلاف درجه حرارت هواي داخل اتاق و سطح ديوارها كمتر از ˚C3 باشد در غير اين صورت علاوه بر ايجاد جريان آزار دهنده هوا ، ساكنين اثر ناخوشايند موسوم به ?? ديوار سرد ?? را احساس مي كنند كه ناشي از تابش انرژي از پوست به سطوح ديوار است .

در شرايط گرما نيز بطور مشابه انتقال انرژي تابشي از ديوار به ساكنين ، احساسي ناخوشايند در آنان ايجاد مي كند كه علت اين موارد عدم ايزولاسيون حرارتي ديوار و ظرفيت انتقال حرارتي( U-Value ) بالاي اجزا، ساختمان است .

 

چرا عايقكاري با پشم شيشه بهترين گزينه است ؟

 

    امروزه درك لزوم عايقكاري براي همگان ميسر است اما دليل اقبال عمومي و روز افزون به توليد و مصرف عايقهاي پشم شيشه در ممالك صنعتي و مترقي چيست ؟ با نگاهي به ويژگيهاي ماهوي پشم شيشه و مزيتهاي اين كالاي ارزشمند به درك بهتر موضوع نائل خواهيم شد .

ضريب هدايت حرارتي (Value- λ )

 

    هدايت حرارتي عايق پشم شيشه با دو عامل ضخامت و دانسيته رابطه معكوس دارد . چنانچه در عايقكاري در مورد ضخامت عايق با محدوديت روبرو باشيم استفاده از عايق پشم شيشه با دانسيته بالاتر توصيه مي شود . چگالي پشم شيشه با مقاومت حرارتي آن تا محدوده 70 كيلوگرم رابطه مستقيم دارد بدين معني كه استفاده از عايقي با اين چگالي از نظر حرارتي كاراترين و از نظر اقتصادي به صرفه ترين است . اين موضوع باعث شده است كه هزينه عايقكاري با پشم شيشه از گروه پشم هاي معدني در مقايسه با ساير زير مجموعه هاي اين گروه بيش از 40 درصد كاهش يابد در حاليكه عملكرد كلي حفظ شده است .

 

لازم به ذكر است كه عايقهايي با محدوده دانسيته مذكور از سختي و فشردگي كافي برخوردار بوده و براحتي مي تواند بارهاي متعارف در ساختمان و تأسيسات را تحمل نمايد . ليكن حسب تقاضا عايقهايي از جنس پشم شيشه تا دانسيته kg/m3 140 نيز قابل توليد است .

 

خاصيت جذب صوت           

در يك طراحي صحيح در اجزا، ساختمان استفاده از پشم شيشه تا 30 دسي بل صدا را كاهش     مي دهد اين در حالي است با كاهش هر 5 دسي بل ، شدت صوت به نصف كاهش مي يابد اين كاهش ناشي از افت انتقال صدا ( TL ) و از ويژگيهاي بارز اين ماده است .

 

 ضريب جذب صدا ( ά ) در پشم شيشه بدليل ظرفيت الياف متشكله آن ، بيش از 0.9 در محدوده فركانسهاي آزار دهنده صوتي است .

نوشته شده در ساعت توسط Ali Khodaeipour| |


نوع عایق

Thermalضریب هدایت حرارتی conductivity
(w/mºk)


شرح

پلی اوریتان

0.025

عایق زرد رنگی است که در سردخانه ها برای دیوارها نیز از این عایق استفاده می شود


پلی استایرن
EPS
پلاستوفوم

0.036

به رنگ سفیدو به صورت صفحات صلبی هستند که از دانه های ریز پلی استایرن تشکیل شده اند . این صفحات هوا را درون خود حفظ می کنند و اجازه عبور آب را نمی دهند .

پشم شیشه

0.039

در نمونه های سفید و زرد است.این ماده از ذوب شیشه و تبدیل آن به الیاف ریز تولید می شود . این الیاف به صورت رول یا پانل در آمده . پشم شیشه در مقابل آتش مقاوم است . پشم شیشه به راحتی بریده و نصب می شود

پشم سنگ

0.039

زرد ء مایل به کرم است.ماده اولیه برای تولید پشم سنگ ، دیاباز یا بازالت است . پشم سنگ از پشم شیشه متراکمتر بوده و دارای مقاومت گرمای بیشتری است . پشم سنگ عایق صوتی خوبی می باشد و در برابر آتش بسیار مقاوم است.

 

مصالح ساختمانی و عایق ها

Thermal conductivity
(w/mºk)

نتایج حاصل از مقایسه

آجر

0.72

ضریب هدایت حرارتی آجر 28 برابرضریب هدایت حرارتی پلی اوریتان، 24 برابر ضریب هدایت حرارتی پلی استایرن و 18، برابر ضریب هدایت حرارتی پشم شیشه می باشد از این مقایسه  نتیجه می گیریم که آجر نسبت به این عایق ها دارای انتقال حرارت بسیار بالایی است. پس استفاده از عایق ها نسبت به آجر در بهینه سازی مصرف انرژی بسیار موثر بوده و به کاهش اتلاف انرژی که هم اکنون در کشور ما در جایگاه خاصی می باشد کمک به سزایی می کند.

ماسه

0.795

ضریب هدایت حرارتی ما سه 32 برابر ضریب هدایت حرارتی پلی اوریتان ، 28 برابر ضریب هدایت حرارتی پلی استایرن و 20 برابر ضریب هدایت حرارتی پشم شیشه می باشد از این مقایسه نیز نتیجه آنچه مربوط به آجر را گرفتیم خواهیم گرفت.

گچ و سیمان

0.72

ضریب هدایت حرارتی گچ 28 برابر ضریب هدایت حرارتی پلی اوریتان، 24 برابر ضریب هدایت حرارت پلی استایرن و 18 برابر ضریب هدایت حرارتی پشم شیشه می باشد با مقایسه میان این نسبت ها به نتایجی مشابه با آنچه برای آجر رسیدیم خواهیم رسید.

پلی اوریتان

0.025

ضریب هدایت حرارتی پلی اوریتان 0.035 برابر ضریب هدایت حرارتی آجر و سیمان ،   0.032برابر ضریب هدایت حرارتی ما سه می باشد. با مقایسه میان این دو حالت نیز به نتیجه مشابه می رسیم که این ماده در مقایسه با مصالح سنتی بسیار بهینه در مصرف انرژی می باشد.

پلی استایرن

0.029

ضریب هدایت حرارتی پلی استایرن 0.04 برابر ضریب هدایت حرارتی آجر و سیمان , 0.0364 برابر ضریب هدایت حرارتی ما سه می باشند.

پشم شیشه

0.039

ضریب هدایت حرارتی پشم شیشه 0.055 برابر ضریب هدایت حرارتی آجر و سیمان و 0.05 برابر ضریب هدایت حرارتی ما سه می باشد.

 مقایسه میان مصالح ساختمانی و عایقها از لحاظ اقتصادی در ساختمان سازی

مواد ساختمانی و عایق ها

ضخامت ماده مورد نیاز به ازای ضریب صوتی و حرارتی استاندارد

نتیجه گیری حاصل از این مقایسه

آجر

860mm

با مقایسه میان ضخامت های مورد نیاز
می بینیم که به ازای ضریب صوتی و حرارتی یکسان برای یک ساختمان استاندارد (ایزوله).
میزان ضخامت عایق های پشم سنگ
پلی اوریتان و پلاستوفوم در مقایسه با مصالح ساختمانی سنتی بسیار ناچیز می باشد و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می باشند.

بلوک های بتنی

380mm

چوب نرم

140mm

پشم سنگ

45 mm

پلا ستوفوم

40mm

پلی اوریتان

35mm

نوشته شده در ساعت توسط Ali Khodaeipour| |

آزبست (Asbestos)

آزبست از جمله مواد خطرناكي است كه هنوز هم

بسياري از كشورها بوفور از آن استفاده ميكنند. اولين بار تئوفراستوس (Theophrastus) كه از شاگردان ارسطو بود در كتاب خود بنام درباره سنگها به ماده بدون نامي، شبيه چوب پوسيده كه در اثر اختلاط با نفت مي سوزد، بدون آنكه آسيبي ببيند در 300 سال قبل از ميلاد اشاره كرده است كه بعد ها اين ماده آزبست نام گرفت. در ساختمان آزبست، پنبه كوهي يا پنبه نسوز عناصري مانند سيليس، منيزم و آهن وجود دارد. آزبست در طبيعت به رنگهاي سفيد، قهوه اي و آبي به چشم مي خورد.

در سال 1820 يك دانشمند ايتاليايي براي اولين بار لباس ضد آتش را با استفاده از الياف آزبست توليد كرد. در اوايل قرن بيستم يك مهندس اتريشي بنام لودويك هاچك از تركيب الياف اين ماده با سيمان، موفق به اختراع سيمان نسوز شد كه با استقبال جهاني روبرو شد. هم اكنون در صنعت از آزبست براي مصارف زير استفاده مي شود:

- عامل افزايش مقاومت سيمان در لوله هاي سيماني و قطعات پوششي سقفي.

- عامل افزايش دهنده نقطه اشتعال در منسوجات و محصولات كاغذي.

- عامل افزايش مقاوت لنتهاي ترمز و كلاچ در برابر سايش.

الياف آزبست توسط استخراج از معدن، اره كشي، عمليات تخريب ساختمانهايي كه در عايق سازي آنها از آزيبست استفاده شده، و بطور كلي تخريب هر فرآورده آزبست دار به محيط زيست وارد مي شوند. در شهرهاي بزرگ يكي از مهمترين راههاي ورود آزبست به هوا از طريق لنت ترمز و كلاچ خودرو است.

هنگام كار با آزبست بايد لباس هاي مخصوص پوشيد بيماري هاي ناشي از استنشاق آزبست عبارتند از:

- ضايعات ريوي.

- سرطان ريه.

- سرطان حنجره.

- سرطان لوله گوارشي و اعضاي ديگر.

آزبست در طبيعت وجود دارد و مي تواند وارد آبها شود، مدارك علمي موجود بيانگر اين واقعيت است كه با وجود اينكه آزبست در شبكه آبرساني وجود دارد، مخاطرات بهداشتي از آن مشاهده نمي شود و بررسي ها مويد آنست كه ميزان آزبست موجود در آب آشاميدني از نظر سلامتي، زيان آور نيست.

در كشورهاي در حال توسعه به طور گسترده اي از لوله هاي آزبست سيمان استفاده مي شود، بطوري كه 30 درصد لوله هاي انتقال رساني آب شهري در هندوستان را شامل مي شود و 19 درصد از شبكه آبرساني كانادا نيز از جنس آزبست سيمان است.

آزبست و محيط زيست

از ديد توليد كنندگان محصولات آزبست، از آنجا كه صنعت آزبست سيمان، نياز به انرژي كمتري در مقايسه با محصولاتي كه از پتروشيمي و استخراج فلزات بدست مي آيد، دارد، دوستدار محيط زيست است.

اين در حالي است كه در سال 1996 نخست وزير فرانسه فرماني مبني بر قدغن كردن استفاده از آزبست صادر كرد. اين فرمان شش ماده اي مقرر كرده بود كه استفاده از آزبست در كليه محصولات تا سال 2001 محدود و سپس بطور كامل قطع گردد تا از آلودگي زيست محيطي ناشي آزبست جلوگيري گردد.

بطور كلي اروپائيان معتقدند كه آزبست سمي است و اثرات مخرب آن كاملا شناسايي شده است ولي كانادايي ها اعتقاد دارند كه به صورت كنترل شده و با احتياط مي توان از آن استفاده كرد.از اين درگيري تحت عنوان جنگ آزبست ياد شده است. روسيه، چين و كانادا 65 درصد توليد آزبست در جهان را در اختيار دارند و كانادايي ها در حال گسترش فعاليتهاي خود هستند.
نوشته شده در ساعت توسط Ali Khodaeipour| |

فايبرگلاس
فايبرگلاس يا الياف شيشه، فيبرها يا الياف ساخت بشر است كه در آن ، ماده‌ي تشكيل دهنده‌ي فيبر، شيشه است. الياف شيشه‌ها، موارد استفاده‌هاي فراواني از جمله در: ساخت بدنه‌ي خودروها و قايق‌هاي تندرو و مسابقه‌اي، كلاه ايمني موتورسواران، عايقكاري ساختمانها و كوره‌ها و يخچالها و … دارند.

ساختمان و اندازه‌ي اين الياف شيشه‌ها بسيار متغير است. كوچكترين آنها به وسيله‌ي چشم غير مسلح ديده نمي‌شود و بسيار ريز هستند. اندازه‌هاي كمي بزرگتر از آن ذراتي هستند كه در كارخانجات ساخت فرآورده‌هاي الياف شيشه‌ها به كمك هوا نقل و انتقال يافته و سبب سوزش پوست و بيني و گلو مي‌شود.

الياف شيشه متداولترين الياف مصرفي كامپوزيت‌ها در دنيا و ايران است كه متاسفانه در ايران ساخته نمي‌شود. انواع الياف شيشه عبارتند از انواع E , C , S و كوارتز. تركيب الياف شيشه نوع E يا الكتريكي ، از جنس آلومينوبور و سيليكات كلسيم بوده و داراي مقاومت ويژه الكتريكي بالايي است. الياف شيشه نوع S ، تقريباْْ 40 درصد استحكام بيشتري نسبت به الياف شيشه نوع Eدارند.

الياف شيشه نوع C يا الياف شيشه شيميايي، داراي تركيب بور و سيليكات كربنات دو سود بوده و نسبت به دو مورد قبل پايداري شيميايي بيشتري به خصوص در محيط‌هاي اسيدي دارد.

الياف شيشه كوارتز، بيشتر در مواردي كه خاصيت دي‌الكتريك پايين نياز باشد، مانند پوشش آنتن‌ها و يا رادارهاي هواپيما استفاده مي‌شوند.
نوشته شده در ساعت توسط Ali Khodaeipour| |

*عایق های با منشاء گیاهی و حیوانی  

در گذشته های نچندان دور در زمانی كه هنوز عایق ها و مصالح بنائی  امروزی تنوع چندانی نداشت دیوار های قطور با روكش كاه گل و سقف هاو پنجره های چوبی عمده جدار های ساختمانها را تشكیل    می دادو با توجه به ضریب هدایت حرارت چوب و گاه گل نسبت به مصالح بنائی امروزی آن ها را می توان نوعی عایق بشمار آورد كه با كاربردی وسیع در فضای مسكونی باعث می شدتنهابا اندك حرارتی در زمستان گرم شود . در تابستان نیزاز نفوذ گرمای زیاد به داخل خانه جلوگیری می كرد.به این ترتیب مصرف انرژی و هزینه مرتبت  با آن بسیار كم بوده و راحتی ساكنین نیز فراهم می شد. الیاف طبیعی مختلفی شامل پنبه , پشم , كتان و كاه است كه می توان با فرآوری از آنها به عنوان عایق استفاده نمود .

...

*عایق های الیاف پشم معدنی(MINERAL WOOL)  

معروف ترین آن ها عبارت از پشم شیشه , پشم سرباره , پشم سنگ می باشدوالیاف سیلیكات كلسیم وسیلیكات آلو مینیوم نیز از همین دسته می باشند. همانگونه كه از نام دسته بندی آن ها مشخص است مواد اولیه آن ها در طبیعت موجود می باشد . خصوصیت پشم های معدنی این است كه  شكننده بوده وسیلیس باعث رشته ای شدن الیاف آن ها می شود منفذ سلولی باز داشته و جاذب رطوبت هستند , به صورت مشترك و بسته به چكالی و تراكم خود دارای خاصیت موئینگی نیز می باشند .

به این نوع عایق ها, عایق های فیبری یا الیافی نیز گفته می شود و به این ترتیب آزبست را می توان در این خانواده اضافه نمود. جهت استفاده از این نوع عایق ها در ساختمان مهم ترین مسئله جلو گیری از جذب رطوبت در آن هاست كه توسط پوشش مناسب انجام می شود. 

 

عایق های الیاف پشم معدنی(MINERAL WOOL)

1-آزبست یا پنبه كوهی 

یك نوع كانی معدنی است كه بافت الیافی دارد , در گذشته از آزبست جهت عایق كاری استفاده می شده و پس از شناخت اثرات زیان بخش الیاف آن كاربرد آن به شدت كاهش یافته است ودیگر  در عایق كاری از آن استفاده نمی شود , مطابق استاندارد آزبست نباید بصورت جزء یا تشكیل دهنده بخشی از فرآورده ها استفاده شود.

آزبست انواع مختلفی دارد كه نوع كریزوتیل كم خطر تراز بقیه ای انواع آن است و خاصیت شكل پذیری خوبی دارد ولی مقاومت شیمیایی آن نسبت به انواع دیگر كمتربوده و در حدود94 % مصرف آزبست دنیا از این نوع است .

ضریب هدایت حرارت آن نسبت به عایق های دیگر بسیار بالاتر بوده (در حدود W/mc0/06 )و از این حیث عایق خوبی نمی باشد اما دلیل عمده مصرف آن به علت خاصیت عدم اشتعال پذیری آن بوده است .

خاصیت سرطان زا بودن الیاف و فیبرهای آزبست ثابت شده به همین دلیل اگر در تاسیسات قدیمی عایق آزبست مشاهده نمودید از دست زدن به آن خود داری نمائید زیرا فیبرهای آن در هوا پراكنده   می شود و برای برداشتن آن با مسئولین بهداشتی مشاوره نمائید. 

 

2-پشم شیشه (GLASS WOOL)

از معروف ترین و قدیمی ترین انواع عایق هاست ,در حدود 40سال است كه در ایران تولید  می شود.پشم شیشه شامل فیبرهای انعطاف پذیر شیشه است كه از ذوب مواد اولیه شیشه به دست می آیددر حالت استاندارد ضخامت الیاف آن می بایست بین 2/3 الی 4/6 میكرون بوده كه در این حالت محصول نرم تر بوده وخواص ارتجاعی خود را برای مدت بیشتر حفظ   می كند و ریزش ذرات آن كمتر خواهد بود واز انواع عایق های سلول باز بوده و می تواند رطوبت محیط را جذب نمائیدو در مجاورت با بخار آب (خصوصا در سطوح گرم )تولید اسید سیلیسیك می نمایدو اگر محافظت آن به نحو مطلوب انجام نشود باكتریها و قارچها در لایه های الیاف آن تكثیر پیدا می كنند.

در گسترش حریق بی اثر بوده و در مجاورت حریق گازهای سمی تولید نمی كندالیاف آن با سر سوزنی شكل بوده و اگر وارد نسوج ریه شود خارج نمی گردد و تماس آن با پوست باعث خراشیدگی می شود, استمرار مجاورت در تنفس ذرات معلق آن می تواند باعث ایجاد بیماریهای تنفسی و پوستی شود, حداكثر تحمل حرارتی آن550Cº است.

اخیرا پشم شیشه های جدیدی تولید شده كه از تركیب مذاب دو نوع شیشه است كه باعث كمتر شدن تحریك پوستی می گردد, و نیازی به چسباننده شیمیایی برچسباندن الیاف به هم ندارد تولید پشم شیشه در چگالی متوسط زیاد نیز انجام می شود كه مقاومت حرارتی آنها قدری بیشتر از نوع قدیمی آن است.

 

3 -پشم سر باره (SLAG WOOL)

از مشتقات و محصولات هماتیت بوده كه از كوره بلند به دست آمده و دارای خواص و درصد خلوص یكنواخت در تمام محصولات می باشد, كه از مزایای عمده این محصول است .در كشور های صنعتی جزو پر مصرف ترین عایق های معدنی است. در حدود 30 در صد حجم آن را سیلیس تشكیل داده كه باعث رشته رشته شدن الیاف عایق پشم سرباره می گردد و اضافه شدن در صد سیلیس آن را به سمت پشم شیشه سوق می دهدو كم شدن آن فرآیند رشته ای شدن آنها را به خطر می اندازد .

سر الیاف آن كروی شكل بوده كه به همین دلیل باعث خراش و تحریك پوستی بسیار كمتری می شود و به دلیل ریز بودن ذرات آن عایق الكتریسته نیز می باشد , بازگشت پذیری آن به طبیعت سریع انجام می شود .

در صورت مجاورت با بخار آب +PHدارد, جهت تولید اشكال هندسی از یك چسبنده لاتكس رزینی گرما سخت به نام فنولیك استفاده می شود كه محصول تولید شده تحمل درجه حرارتی كمتر از نوع خالص آن را دارد و پنل های آن می تواند به عنوان عایق صوتی نیز بكار رود, حداكثر تحمل درجه حرارت آن در نوع خالص800ºC است و در حالت غیر خاص و مخلوط با فنولیك حداكثر 350ºC را تحمل می كند .

 

4 -پشم سنگ (ROCK WOOL)

پشم سنگ كه در زبان انگلیسی Rock wool نامیده می‌شود، جزو خانواده عایق‌های حرارتی متشكل از الیاف معدنی است.

ماده اولیه اصلی برای تولید این عایق، سنگ بازالت، از گروه سنگ‌های آذرین است كه بازمانده فعالیت‌های آتش‌فشانی است و در كشور ما به وفور وجود دارد.  بدلیل رگه ای بودن مواد اولیه  آن محصول تولیدی آن ممكن است دارای خلوص یكنواخت نباشد.. مقاومت آن در مقابل آتش زیاد بوده و آتش گیرنیست , در مقابل مواد شیمیایی مقاوم بوده و جاذب رطوبت است, اثرات زیان بخش آن بر روی پوست و ضریب هدایت حرارتی آن ازانواع قبلی كمتر و دامنه تحمل حرارتی آن از انواع قبلی بیشتر است و حداكثر تحمل حرارتی آن بصورت خالص دمای820درجه سانتیگراد است وحداقل دمای مورد تحمل آن240- درجه سانتیگراد  است. نیز ph  آن خنثی بوده و عایق الكتریسته است.

روش تولید پشم سنگ به این صورت است كه ابتدا سنگ بازالت در دمای 1500 درجه سانتیگراد ذوب می شود و به صورت سیلیكات مذاب در می آید و سپس مذاب به دست آمده تحت روش های خاصی به الیافی به قطر حدود 6 میكرون تبدیل می شود .كه مجموعه این الیاف پشم سنگ را تشكیل می دهد.
نقطه ذوب این الیاف 1000درجه سانتیگراد بوده و می تواند تا دمای تا 700 درجه سانتیراد كاربرد عایقی داشته باشد.ا



آنالیز شیمیایی و مواد تشكیل دهنده آن عبارتند از :

اكسید سیلیس
sio2           46%
اكسید آلومینوم
Al2 o3            14%
اكسید تیتانیوم
Tio2             .5%
اكسیدهای آهن 7.5-8%
       Fe2 o3+Feo
اكسید كلسیم
cao             18%
اكسید منیزیم
Mgo              10%

 

 5 -سیلیكات كلسیم

یك نوع عایق دانه ای ساخته شده از آهك و تقویت شده توسط ذرات سیلیكات با ساختار یك پارچه و صلب به همراه مواد معدنی آلی می باشد,مقاومت مناسب در مقابل تغییر شكل داشته و جاذب آب است اما به سرعت خشك می شود در نتیجه فاسد نشده و مكان مناسبی برای رشد قارچ ها و میكروب ها نمی باشد . نیز قابل اشتعال نبوده و عموما برای لوله های عبور سیالات داغ مورد استفاده قرار می گیرد, دانه های المنت سماور  و یا برخی اتصالات  نسوز از این جنس است و حداكثر تحمل دمای آن  982Cº می باشد.

 

 6-سیلیكات آلو مینیوم 

این نوع عایق از مواد معدنی اكسید آلو مینیوم و الیاف سرامیكی تشكیل شده است, كه در دمای بالا با هم آمیخته می شوندو در دو شكل پتویی و یا آجری یكپارچه ساخته شده و تحمل دماهای بسیار بالا را دارد ,و همچنین در مقابل شوك های حرارتی نیز مقاوم بوده و كاملا غیر قابل اشتعال است .

عایق كورهای القائی ذوب فلز از این جنس می باشد و دماهای تا حدود 1800 را به راحتی تحمل می كند . 

 

*فوم های پلیمری

عایق فوم پلیمری جسمی است كه از دو فاز مختلف گاز و جامد تشكیل شده است . در مورد فوم های پلیمری فاز جامد از پلیمر ساخته شده است . در یك توده فومی دو نوع فضای خالی بین ذرات در بخش پلیمری می تواند وجود داشته باشد كه آنها را سلول می نامند, از این رو دو نوع سلول شامل باز و بسته در فوم ها وجود دارند . در مورد فوم های سلول باز فاز گاز موجود نیز پیوسته است, به همین دلیل در فوم های سلول باز ذرات بخار آب در لابه لای سلول های فاز جامد قرار گرفته و ضریب انتقال حرارت راافزایش می دهددر حالی كه در فوم سلول بسته فاز گاز ناپیوسته است . پلیمرهایی كه در ساخت این  فوم ها استفاده می شوند به دو دسته كلی گرمانرم و گرماسخت تقسیم می شوند . فومهای پلی استایرن و پلی اتیلن (پلی فوم)  مثالهای مورد اول و فوم پلی یورتان مثال مورد دوم هستند.از این رو بسته به نوع پلیمر به كار رفته در فوم ساخته شده نحوه تولید آن متفاوت است . آنچه كه در مورد فوم های مختلف اهمیت دارد نوع پلیمر و نوع گازی است كه در سلول های آن قرار دارند . این دو عامل ضریب هدایت حرارتی و یا توانایی یك فوم را در ایفای نقش عایق حرارتی تعیین می كند.

 

 

فوم  های پلیمری

 

1-پلی استایرن منبسط(فوم پلی استایرن ,پلاستو فوم یا یو نیلیت)

 برای اولین بار پلی استایرن توسط یك شركت آلمانی در سال 1940برای عایق در صنایع الكتریكی ساخته شد.و در جریان جنگ جهانی دوم جهت ساخت لاستیك مصنوعی از آن استفاده شد . محصولات پلی استایرن در سه گرید تولید می شود.

 گرید 1- مقاوم در برابرضربه كه جهت مصارفی مانند : تهیه ظروف , بدنه لوازم خانگی استفاده می شود.

گرید2- نوع معمولی كه مقاومت كمتری در مقابل ضربه دارد كه كاربردهای در صنایع اتومبیل سازی  و الكتریكی و غیره دارد.

گرید3- پلی استایرن منبسط یا فوم پلی استایرن (پلاستو فوم )كه در صنایع بسته بندی كار برد وسیعی داشته و به عنوان عایق حرارتی نیز استفاده می شود دامنه استفاده از این فوم در حال افزایش است به عنوان مثا ل اخیرادر سقفهای تیرچه بلوك به جای بلوك سیمانی از بلوك های پلاستو فوم استفاده می شود.

مزایای عمده فوم پلی استایرن عبارتند از :

1-انتقال حرارت كم جهت استفاده عایق حرارتی 2-جذب خوب انرژی برای بسته بندی مواد  3-شناوری بالا 4-بالا بودن نسبت سفتی به وزن به طوری كه قطعات ساخته شده دارای وزن كم و استحكام خوب هستند 5-هزینه كم به ازای واحد حجم .

معایب عمده فوم پلی استایرن عبارتند از :

 1-خاصیت اشتعال پذیری وكمك به گسترش حریق

 2-تولید گازهای سمی در هنگام سوختن

 3- انتقال بخار آب و جذب رطوبت

4-نمی توان در بالاتر از ˚C  74  درجه سلسیوس به كار برد .

فوم پلی استایرن به طور وسیعی در عایق حرارتی54-تا 74درجه سانتیگراد  به كار برده شده است كه دلائل عمده آن قیمت پائین  بوده , در دسترس    می باشد و به راحتی ساخته می شود , محكم و پایدار بوده و در برابرتخریب مقاوم است . پلی استایرن اكسترود شده به صورت تخته در اندازه های مختلف جهت ساخت دیوار و عایق بام در دسترس است . دانه های قابل انبساط پلی استایرن را نیز می توان به صورت صفحاتی برای نما در ساختمان سازی ساخته و به كار برد. در مواردی كه كاربردعایق حرارتی مورد نظر است مقاومت بالا لازم نبوده و پلی استایرن منبسط به اندازه كافی مقاومت دارد .

فوم پلی استایرن را در جرم ویژه های بسیار پائین نیز می توان تولید كرد. ولی كاهش جرم ویژه به افزایش ضریب هدایت حرارتی با كاهش عایق حرارتی و افزایش انتقال بخار آب می انجامد .از این رو از این نوع فوم های بسیار سبك در كارهای بسیار حساس نمی توان استفاده كرد.

2- فوم پلی یورتان 

فوم پلی یورتان با یك ساختار سلولی بسته كه برپایه پلی یورتان ,حضور كاتالیزورها و مواد دمنده با واكنش شیمیایی پلی ایزوسیانات ها با تركیبات حاوی هیدروژن اسیدی ساخته می شوند. مزیت های فوم پلی یورتان عبارتند از : هدایت حرارتی كم كه از تمامی مصالح عایق متداول دیگر كمتر است , وزن سبك , استحكام بالا, قابلیت بسیار زیاد در پذیرش تغییر در فومولاسیون جهت برآورده كردن انتظارات كاربردی, چسبندگی قوی به بسیاری از مواد, نفوذپذیری كم در برابر بخار آب, مقاومت حرارتی در دمای بیش از 100 در جه سلسیوس, قابلیت فوم شوندگی در محل برای پر كردن شكل های پیچیده, فوم سخت پلی یورتان در گستره وسیعی از دما به عنوان عایق حرارتی به كار برده شده است .برای مثال این نوع فوم در عایق كاری ازت مایع در-196 درجه سلسیوس و بخار در +126 درجه سلسیوس به كار برده شده است .

فرم انعطاف پذیر پلی یورتان نیز در عایق كاری لوله ها می تواند به كار برده شود . فوم های پلی یورتان به صورت یك لایه نازك با كارآرایی بالا عایق كاری بدنه یخچال ها و فریزرها به كار برده می شود . امروزه سعی می شود كه فوم پلی یورتان باگازی غیر از CFC(كلروفلوئور كربن )به عنوان ماده دمنده ساخته شود . اگر چه این گازها به خوبی گاز هایCFC عایق كاری را انجام نمی دهند ,ا ما به لایه ازن سیاره زمین آسیب كمتری وارد می كنند, چگالی فو م های ساخته شده  توسط روش جدید معمولا 32 كیلو گرم بر متر مكعب است . فومهای پلی یورتان سلول باز با چگالی كم (8كیلو گرم بر متر مكعب)نیز وجود دارد .بعضی انواع با چگالی كم از دی اكسید كربن به عنوان ماده دمنده استفاده می كنند و همچنین فوم های كم چگالی به داخل دیوار های دو جداره باز اسپری می شوند و به سرعت منبسط می شوند و فضای خالی راپر از درزبندی می كنند فو م های آهسته منبسط شونده برای ساختمان های موجود كه عایق حرارتی ندارند در نظر گرفته شده است . این فوم مایع بسیار آهسته منبسط می شود و بنابراین احتمال آسیب رسیدن به دیوار ناشی از انبساط بیش از حد كاهش می یابد . فوم در برابر بخار آب نفوذ پذیر است, قابل انعطاف بوده و در برابر مكش آب این عایق درزبندی هوای خوبی انجام می دهد . همچنین كندسوز است و بعد از براشتن آتش , شعله پایدار نخواهد بوداما نكته با اهمیت این است كه متصاعد نمودن گازهای سمی سیانید هیدروژن(سیانور) در مجاورت حرارت یا در هنگام سوختن می باشد.

3- فوم پلی اتلین(پلی فوم)

پلی اتلین دارای خواص مهمی از جمله عایق الكتریكی, خاصیت فیلم و ورقه شدن و مقاومت شیمیایی در برابر رسوبات را داراست . از جمله معایب پلی اتلین این است كه در برابر حلال ها تحت دما و شرایط معین , مقاومت كمتری نشان می دهد و اكسیژن می تواند در آن خرابی بوجود آورد . به طوری كه در طولانی مدت وقتی در برابر آب قرار می گیرد اكسیژن آزاد شده تولید پوسیدگی می كند این امر استفاده از این عایق هارا در شبكه آبرسانی آب گرم محدود می كند. در صورت استفاده از این عایق در صنایع برودتی وحرارتی با پدیده كندانس و اتلاف حرارت مواجه خواهیم شد ضریب انتقال حرارت این عایق در دما ی 25 درجه سانتیگراد 0/042 است . این عایق قابل اشتعال است و برابر شعله مستقیم باعث افزایش دامنه حریق می گردد و نباید از آن در معرض تابش مستقیم نور خورشید استفاده شودگسترده دمائی قابل استفاده از این فوم بین دماهای   ˚40- 90˚ است.

4-فوم پلی وینیل كلراید (PVC)

محدوده وسیعی از تغییر شكل فشار ی همراه با مزایای عالی عایق رطوبت و بخار ارایه می دهد . فوم PVC از طریق آمیزه سازی انواع مختلف نرم كننده و كوپلیمر به دو طریق فیزیكی و شیمیایی با خواص مختلف به دست می آید . این فوم ها به صورت نرم , سلول باز , بخشی سلول باز , نیمه سخت و سخت سلول بسته می توانند باشند. از نظر عایق حرارتی فوم PVC  سخت دو برابر گران تر از فوم های پلی استایرن و پلی یورتان است .در مقایسه با دیگر پلاستیك های سلول دار به كار رفته در عایق حرارتی PVC انبساط مقاومت بالایی داشته و بسیارسخت است.فوم PVC  سخت عایق حرارتی و صوتی بسیار خوبی بوده و نفوذ بخار و رطوبت در آن بسیاركم است. از آن جا كه مقاومت برشی فوم PVC بالاست سطح آن برای اعمال سیمان و گچ بسیار مناسب است . مزیت عمده فوم های PVC عمل كرد به تر آن ها در برابر آتش نسبت به سایر فوم های پلیمری است .از این رو نوع پانل ها در كاربردهای دریایی و ساختمانی در اورپا پذیرفته شده اند.

نوشته شده در ساعت توسط Ali Khodaeipour| |


checker 1926
تلسکوپ فضایی هابل
طی قرنهای 16 و 17 میلادی تحولی در دیدگاه بشر نسبت به آسمان و زمین روی داد. منجمانی چون کپرنبک، گالیله و کپلر بکمک تلسکوپ دامنه آگاهی بشر از هستی را وسعت بخشیدند. تا آن زمان شناخت بشر از آسمان محدود به قوه بینایی بود و ابزاری برای مشاهده آسمان وجود نداشت. این منجمان با بهره گیری از تلسکوپ، بر باورهای باطل بشر درباره مرکزیت زمین در کائنات، خط بطلان کشید.
تلسکوپ در قرن 18 برای منجمان به ابزاری غیر قابل چشمپوشی بدل شده بود. با پیشرفت فن تراش عدسی ها و علوم اپتیک، تلسکوپهای بزرگتر و بهتر در رصد خانه ها نصب شد. حال آدمی سیارات و ستارگانی را می دید که قبل از اختراع تلسکوپ از وجود آنها بی خبر بود. او به مدد تلسکوپ پی برد جهان بزرگتر از پندارهایش است.

با افزایش بزرگنمایی و وضوح تصاویر تلسکوپها، حوضه شناخت بشر از دنیای پیرامونش، بزرگ و بزرگتر شد. با این حال در آغاز قرن بیستم، اغلب ستاره شناسان اعتقاد داشتند که، جهان فقط از یک کهکشان تشکیل شده است که همان راه شیری است که منظومه شمسی از اجزای آن است.

در سال 1924 ادوین هابل، ستاره شناس آمریکایی با استفاده از تلسکوپ 100 اینچی خود کهکشانهای بسیاری، خارج از کهکشان راه شیری، رصد کرد. وی مشاهده کرد که کهشکانها در حال دور شدن از یکدیگر هستند. پس جهان در حال گسترش است. کشف وی بار دیگر مرزهای شناخت هستی را فرو ریخت و در پی آن نظریه انفجار بزرگ مطرح شد که تاکنون بهترین پاسخ به دورشدن کهکشانهاست.

منجمان، برای مشاهده بهتر آسمان، تلسکوپها را در کوهستانها و نواحی عاری از گرد و غبار و نور شهرها، نصب می کنند با این وجود برای رصد آسمان، در بند شرایط جوی هستند.

تلسکوپی در فضا
checker 1926 Edwin Powell Hubble
در سال 1923 هرمان ابرت، که یکی از بزرگان صنایع موشکی آلمان، در مقاله ای به امکان قرارگیری تلسکوپی در مدار، توسط راکت، اشاره کرد. در سال 1946 دانشمند دیگری بنام لیمان اسپیتزر، به بررسی مزایای بهره گیری از تلسکوپی در آنسوی اتمسفر آشفته زمین پرداخت. لیمان وجود گازها و گرد و غبار موجود در جو زمین را عامل افت کیفی تصاویر بدست آمده از اجرام آسمانی می دانست. در سالهای 1960 تا 1970 میلادی دانشمندان بر لزوم بهره گیره از تلسکوپی بزرگ در خارج از جو زمبن توافق داشتند ولی سفینه ای که بتواند تلسکوپی بزرگ و کار آمد را در مدار قرار دهد، وجود نداشت.

با ساخته شدن شاتل فضایی و امکان حمل محموله های بزرگ پروژه ساخت تلسکوپ فضایی سرعت گرفته و سر انجام در سال 1985 یک عدد تلسکوپ فضایی توسط ناسا آماده قرارگیری در مدار بود. بعدها این ابزار پیچیده و دقیق بیاد منجم بزرگ آمریکایی، هابل نام گرفت.
تا سال 1990 که مشکلات حمل تلسکوپ فضایی برطرف می گشت، از آخرین تکنولوژی ها، برای به روز آوری و ارتقا ابزارهای دقیق تلسکوپ فضایی استفاده شد. از جمله سلولهای خورشیدی، کامپیوترها و ابزار های مخابراتی و هدایت آن ارتقا یافت و آزمایشهای بسیاری برای اطمینان از صحت کارکرد تلسکوپ فضایی به عمل آمد. در نهایت در سال 1994 شاتل فضایی دیسکاوری، تلسکوپ فضایی را در فضا رها کرد تا چشمان بشر از فراز جو مغشوش زمین، نظاره گر بی کران آسمان باشد. بدینسان هابل در مداری به فاصله 600 کیلومتری زمین قرار گرفت، تا پرده از اسرار هستی بردارد.

بهره گیری مداوم از آخرین تکنولوژی
هابل بگونه ای طراحی شد، که قابلیت، سرویس و بهبود سیستمهایش توسط فضانوردان مهیا باشد. این ماشین پیچیده و دقیق از قطعاتی تشکیل می شود که جداگانه قابل ارتقا هستند. هابل تاکنون بارها توسط فضانوردان تعمیر و ویا اجزای سیستمهایش به روز شده اند. ضریب دقت و کیفیت تصاویر هابل تاکنون بیش از 10 برابر ارتقا یافته است. خطاهای لنزها و ابزارهایش طی سالها رفع شده، و اکنون تصاویری بسیار واضح تهیه و به زمین ارسال می کند.

این تلسکوپ به مدد بازسازی و به روز آوری مداوم توانسته است پس از 15 سال همچنان به ارسال تصاویر بی نظیرش بپردازد.

کوششهای هابل
• هابل هر روز بین 10 تا 15 گیگابایت تصویر برای ستاره شناسان ارسال می کند. حجم این داده ها تا کنون بیش از 10 ترا بایت بوده است.
• هابل بیش از 400000 رصد جداگانه از اجرام آسمانی به عمل آورده است.
• هزاران مقاله نجوم بر اساس اطلاعات هابل نوشته شده است.
• هابل هر 95 دقیقه یک دور مدار خود به دور زمین را می پیماید و تا کنون مسافتی بالغ بر 3 میلیارد مایل پیموده است.
• هابل سرانجام تحقیقات 8 ساله محاسبه سرعت گسترش کهکشنها را از یکدیگر پابان داد.
• هابل اولین تلسکوپ نوری بود که توانست از یک سیاه چاله تصویر برداری کند. این سیاه چال جرمی معادل چندیدن میلیارد برابر خورشید دارد.
• هابل برای اولین بار تصاویری واضح از تولد و مرگ ستارگان ارائه داد.
• در سال 1994 هابل از برخورد ستاره ای دنباله دار با مشتری تصویربرداری کرد.
• دور ترین و قدیمی ترین اجرام آسمانی نسبت به زمین که تا کنون نور آنها به زمین رسیده است نیز توسط هابل ثبت شده اند.

تاکنون بهترین تصاویر بدست آمده از اجرام آسمانی توسط هابل تهیه شده اند. این تلسکوپ بزودی باز نشسته می شود و اکنون دانشمندان به دنبال جایگزینی آن هستند.
نوشته شده در ساعت توسط Ali Khodaeipour| |


Design By : Night Skin