تحلیل استاتیكی و دینامیكی پایه های مخازن در ارتفاع گاز فشرده و بهینه‌سازی آنها برای شرایط طوفان و زلزله

یكی از مخازنی كه به وفور مورد استفاده قرار میگیریند مخازن گاز فشرده میباشند در این پروژه ما قصد داریم به انالیز استاتیكی و دینامیكی پایه هایی از مخازنی كه در ارتفاع نصب میشوند بپردازیم و نیز علاوه بر این قصد داریم مشخصات از مخازن را در ارتفاع داده و برای شرایط زلزله و طوفان بهینه سازی نماییم

تحلیل استاتیكی و دینامیكی پایه های مخازن در ارتفاع گاز فشرده و بهینه‌سازی آنها برای شرایط طوفان و زلزله

یكی از مخازنی كه به وفور مورد استفاده قرار میگیریند مخازن گاز فشرده میباشند. در این پروژه ما قصد داریم به انالیز استاتیكی و دینامیكی پایه هایی از مخازنی كه در ارتفاع نصب میشوند بپردازیم و نیز علاوه بر این قصد داریم مشخصات از مخازن را در ارتفاع داده و برای شرایط زلزله و طوفان بهینه سازی نماییم.

بدین منظور ابتدا هر دو مدل رایج پایه های مخازن فشرده گاز برای مقایسه و بهینه سازی را در شرایط طوفان و زلزله در نظر میگیریم . همچنین برای زلزله نیز از یكی از نمونه های زلزله واقعی كه در اقیانوس هند در سال 2004 میلادی رخ داده بهره میجوییم و با استفاده از نمودارهای لرزه نگاری مربوط به این زلزله نیروهای وارده بر هر یك از پایه ها را محاسبه مینماییم . ضمنا سرعت طوفان را نیز با فرض حدود صد و سی كیلومتر بر ساعت محاسبه نموده و با استفاده از فرمول های كتاب سیالات فاكس نیروی درگ وارده بر مخزن و پایه ها را محاسبه مینماییم. علاوه بر این بار ثقلی مخزن كه شامل وزن سیال داخل مخزن، وزن پوسته مخزن و وزن اسكلت نگهدارنده مخزن میباشد را و همچنین بار مرده ی مخزن را كه بار برفی كه روی سطح فوقانی مخزن قرار میگیرد را در نظر میگیریم. سپس با استفاده از نرم افزار انسیس و انجام عمل مش بندی و آنالیز تنش ،‌ تنش وارده بر هر یك از المان ها و نود های ( گره ، nod ) موجود برای هر دو مدل میپردازیم. و بر این اساس و با كمك نرم افزار انسیس مدل برتر را در شرایط بارگذاری یكسان شناسایی میكنیم . سپس با استفاده از نرم افزار انسیس ورك بنچ ( Ansys workbench ) به بهینه‌سازی مدل مربوطه با دیدگاه اقتصادی میپردازیم. و بدین ترتیب كه حداقل قطر استاندارد پایه ها را در شرایط بارگذاری مدل شده در حالت بهینه بدست میاوریم .

فهرست مطالب

چكیده  1

مقدمه  2

فصل اول : كلیات

1-1 كلیات طراحی مخازن تحت فشار 4

1-2 مواد مورد استفاده در ساخت مخازن 4

1-3 جرم مخازن  5

1-4 بررسی تنش در دیواره های مخزن 5

1-5 نكاتی در رابطه با نرم افزار Ansys 5

فصل دوم : تحلیل پایه های مخازن

2-1 پایه های مخازن  7

2-2 شرایط پیش فرض  8

2-3 استاندارد لوله های مانسمان 10

2-4 بارگذاری ثقلی مرده  11

2-5 بار برف  11

2-6 بارگذاری زلزله  11

2-7 بارگذاری طوفان  14

فصل سوم : آنالیز نیرویی با نرم افزار قدرتمند ansys classic

3-1 مشخصات سیستم مورد استفاده 18

3-2 تحلیل پایه های مدل ساده ( مدل اول ) 20

3-3 مقادیر Axial stress در المان های پایه ها 31

3-4 مقادیر تنش های خمشی و برشی در المان های پایه ها 33

3-5 مقادیر تنش های پیچشی درالمان های پایه ها 35

3-6 تحلیل مدل دوم پایه مخازن 37

3-7 مقادیر Axial stress در المان های پایه ها 46

3-8 مقادیر تنش های خمشی و برشی در المان های پایه ها 48

3-9 مقادیر تنش های پیچشی در المان های پایه ها 50

3-10 مقایسه بین دو مدل  52

3-11 نتیجه گیری  58

فصل چهارم : بهینه سازی

4-1 فرضیات  59

4-2 محاسبات نرم افزاری بهینه سازی 62

4-2 محاسبات نرم افزار Ansys work bench 67

4-3 جواب های نرم افزار Ansys work bench 68

نتیجه گیری  106

منابع و ماخذ

فهرست منابع فارسی  107

فهرست منابع لاتین  108

سایت های اطلاع رسانی  109

فهرست اشكال

2-1پایه مخازن – مدل ساده  7

2-2 پایه مخازن – مدل V شكل 7

2-3 شناسایی نوع جریان با توجه به عدد رینولدز ( جریان شناسی ) 16

2-4 محاسبه ضریب درگ با استفاده از عدد رینولدز 17

3-1 مشخصات المان و راستاهای اصلی 19

3-2 المان ها و گره های مشخص شده برای نرم افزار در مدل اول ( مدل ساده ) 20

3-3 وارد كردن مقادیر نیرو به نرم افزار 21

3-4 نتایج Translation المان های پایه ها در راستاهای X,Y,Z 25

3-5 نتایج Rotation المان های پایه ها در راستاهای X,Y,Z 28

3-6 المان ها و گره های مشخص شده برای نرم افزار در مدل دوم 38

3-7 نتایج Translation المان های پایه ها در راستاهای X,Y,Z 40

3-8 نتایج Rotation المان های پایه ها در راستاهای X,Y,Z 43

3-9 مقایسه Translation بین مدل اول و دوم 54

3-10 مقایسه Rotation بین مدل اول و دوم 55

4-1 نمودار جرم بر حسب تكرار 64

4-2 نمودار قطر بر حسب تكرار 65

4-3 نمودار ضخامت بر حسب تكرار 66

برچسب ها : تحلیل استاتیكی و دینامیكی پایه های مخازن در ارتفاع گاز فشرده و بهینه‌سازی آنها برای شرایط طوفان و زلزله , تحلیل , استاتیكی , دینامیكی , پایه های مخازن , ارتفاع گاز فشرده , بهینه‌سازی , شرایط طوفان و زلزله , مخازن , پروژه , پژوهش , مقاله , جزوه , تحقیق , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود جزوه , دانلود تحقیق

مقاله بررسی وضعیت جمع‌آوری و دفع زباله‌های شهری زابل و ارائه راهكارهای مناسب برای بهینه‌سازی

اجتماعات انسانی از دیرباز پس از مورد استفاده قرار دادن منابع مختلف طبیعی موجود بر روی كره زمین، قسمت‌های غیرقابل مصرف و زاید آن را دفع می‌نمودند

بررسی وضعیت جمع‌آوری و دفع زباله‌های شهری زابل و ارائه راهكارهای مناسب برای بهینه‌سازی

مقدمه
اجتماعات انسانی از دیرباز پس از مورد استفاده قرار دادن منابع مختلف طبیعی موجود بر روی كره زمین، قسمت‌های غیرقابل مصرف و زاید آن را دفع می‌نمودند. این موضوع مشكل حادی را برای آنها و محیط‌شان ایجاد نمی‌كرد. زیرا تعداد و توزیع انسانهای موجود بر روی كره زمین به نسبت مساحت این كرة خاكی خیلی كم بود اما امروزه به دلیل افزایش تعداد، توزیع جمعیت و به دنبال آن تحولات پدید آمده در میزان و كیفیت مواد مصرفی، معضل تولید و دفع زایدات به نحوه بارزی گریبانگیر حیات جوامع بشری به ویژه شهرها گردیده است. گرچه دفن بهداشتی مواد زاید جامد شهری، سالهاست كه مورد استفاده قرار گرفته است و در بسیاری از نقاط دنیا توانسته است، بهداشت عمومی و سلامت جامعه را تأمین كند ولی هنوز مورد قبول عامه مردم قرار نگرفته است. عناوینی مانند، دفن و دفن بهداشتی و تلنبار زباله بارها به جای یكدیگر مورد استفاده قرار گرفته‌اند و هنوز هم خیلی از مردم فرق بین دفن، دفن بهداشتی و تلنبار كردن زباله را نمی‌دانند. به عبارت دیگر در صورتی كه عملیات دفن مواد به صورت كاملاً استاندارد و براساس ضوابط صحیح و دقیق دفن بهداشتی صورت نگیرد مشكلات بهداشتی و زیست محیطی زیادی به وجود خواهد آمد. فقط یك محل دفن بهداشتی كه در محل مناسبی قرار گرفته و از طراحی خوبی برخوردار باشد و نیز عملیات آن كاملاً صحیح و دقیق انجام پذیرد می‌تواند جوابگوی استانداردهای بهداشت عمومی و سلامت بوده، از شرایط لازم برای جلوگیری از آلودگی آب و خاك و هوا برخوردار باشد كه در اینجا بحث مدیریت دفع مواد زائد جامد شهری مطرح می‌گردد.

مواد زاید جامد شهری شامل تمام مواد زاید حاصل از فعالیت‌هایی است كه در شهر انجام می‌گیرد. این مواد هم از نظر منبع تولید و هم از نظر خواص فیزیكی و شیمیایی تنوع بسیار زیادی دربر دارد. در یك شهر، بخش‌های مختلفی در فعالیت هستند و هر بخش نیز در تولید مواد زاید شهری نقش دارد. بخش‌های خانگی، تجاری، حمل و نقل، صنعتی، درمانی، بهداشتی و خدمات، هركدام مواد زایدی با خصوصیات ویژه‌ای تولید می‌كنند. به همین دلیل هم، مواد زاید جامد شهری دارای طیف وسیعی است. از نظر حجم نیز از ذرات ریز گردوغبار گرفته تا وسایل اسقاطی، مثل بدنه اتومبیل، یخچال و میز و صندلی، در این زایدات وجود دارند از نظر خطرناك بودن نیز، شامل مواد زاید غیرقابل فسادپذیر است و هم مواد زاید كاملاً خطرناك، مثل مواد زاید بیمارستانی را دربر می‌گیرد، از نظر فیزیكی و حجم ظاهری نیز طیف كاملاً ناهمگونی از زایدات در یك شهر بروز می‌كند. كمیت مواد زاید جامد شهری نیز ناهمگونی زیادی را شامل می‌شود.

عوامل اقتصادی، بافت شهری، كاربری‌های زمین، عوامل فرهنگی، تراكم در واحد سطح، فصول سال و عادات اجتماعی در كیفیت و كمیت مواد زاید جامد شهری موثر هستند. به عبارت دیگر، فاكتورهای زیادی در امر تولید مواد زاید شهری تأثیر دارند. به همین دلیل هم طراحی سیستم مدیریت مواد زاید جامد شهری از حساسیت و ویژگی‌های خاصی برخوردار است. برای یك طراحی موفق به اطلاعات و داده‌های اساسی از كلیه فاكتورهای مؤثر در سیستم مدیریت مواد زاید جامد شهری نیاز هست. این اطلاعات و داده‌ها را یا می‌توان از طریق سازمانها و ارگانهای زیربط و درگیر با مدیریت مواد زاید جامد شهری بدست آورد و یا از طریق انجام پروژه‌های مشخص، این اطلاعات و داده‌ها را تولید كرد.

1ـ اهمیت و ضرورت موضوع تحقیق:

مدیریت مواد زاید جامد شهری از اهمیت ویژه‌ای در جلوگیری از اثرات سوء و مضر این مواد بر بهداشت و سلامت جامعه برخوردار است. رعایت نكردن اصول بهداشتی و جلوگیری نكردن از انتشار مواد زاید جامد شهری، اولین آسیبی كه به جامعه وارد می‌كند بر بهداشت و سلامت جامعه می‌باشد. خطرات بسیاری از قبیل حمله حشرات و جوندگان موذی، خطرات ناشی از سگ‌های ولگرد، بروز بیماری‌های واگیردار در صورت رعایت نكردن این اصول، با مردم دست به گریبان است. خطرات ناشی از حمله حشرات زمانی به وجود می‌آید كه زباله‌ها در یك محل تجمع داشته باشند كه به علت عدم مدیریت صحیح در حاشیه‌های زابل این مشكلات وجود دارد. باید همواره این اصول را در نظر گرفت كه طبیعت خیلی از مواد از نظر اثرات سوء زیست محیطی، سمیت و سرطانزائی شناخته شده نیست و تا زمانی كه بی‌خطر بودن مواد محرز نشده باشد، باید به آنها به عنوان موادی كه پتانسیل خطرزائی دارند نگریسته شود.

در بحث مدیریت زباله یك ارگان خاص نمی‌تواند كه دراین زمینه فعالیت چشمگیری داشته باشد. بلكه همكاری و همیاری تمامی ارگان‌ها را می‌طلبد و در نهایت با فرهنگ‌سازی در جامعه و روشن‌نمودن مردم به معنای واقعی می‌تواند گامی مؤثر در این زمینه برداشت.

تفهیم درست مدیریت مواد زاید می‌تواند جلوی خسارات وارده بر محیط زیست را بگیرد و در جهت به راه‌اندازی چرخه صنعت جامعه مفید واقع شود. زیرا وقتی مدیریت صحیح مواد زاید صورت گیرد، بحث تفكیك را نیز بدنبال دارد و از این رو در بسیاری از جهات می‌شود در راستای تولید مواد دیگر به صورت مكانیزه گام برداشت كه خود در ارتقاء به سطح خودكفائی جامعه مؤثر می‌باشد. پس یك مدیریت صحیح می‌تواند هم جامعه را به سوی آبادانی پیش ببرد و هم می‌تواند آن را به ورطه نابودی بكشاند.

دومین بحثی كه اهمیت و ضرورت آن در مدیریت مواد زاید مطرح است، آنالیز زباله می‌باشد كه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. وقتی كه آنالیز زباله صورت بگیرد و بدانیم كه هر كدام از موادی كه در جامعه استفاده می‌شود به چه میزان در زباله های شهری یافت می‌شود می‌توان با توجه به آن، گزارش و تحقیق روشنی را ارائه داد و به عنوان یك منبع و مرجع آن را در نظر گرفت كه اگر در صورتی سازمان و یا ارگانی بخواهد كاری در این زمینه انجام دهد بتواند از آمار مربوطه استفاده بكند.

به عنوان مثال شهرداری زابل در فكر احداث كارخانه كمپوست می‌باشد. این طرح در یک کیلومتری شهر زابل در منطقه‌ای بنام بی‌بی‌دوست قرار است كه اجرا شود كه با استفاده از آمار و ارقام بدست آمده از آنالیز زباله، كارشناسان مربوطه می‌توانند تصمیم‌گیری لازم را در این زمینه اتخاذ نماید كه آیا این طرح قابل اجرا شدن در این منطقه می‌باشد یا خیر؟ و این جامعه در طول یك سال چه مقدار زباله تولید می‌كند و اینكه از این میزان چه مقداری زباله‌های قابل بازیافت می‌باشند كه در چرخه بازیافت مواد قرار می‌گیرند؟ با توجه به بدست آوردن حجم زباله و دانستن این موضوع كه به عنوان مثال میزان پلاستیك و یا مواد فسادپذیر و یا میزان كاغذ به طور سالانه در زباله‌ها چقدر می‌باشد می‌توانیم از این اطلاعات استفاده‌های بیشتری را داشته باشیم و با استفاده از این آمار می‌توانیم بدانیم كه جامعه ما به چه میزان در جهت صرفه‌جوئی گام برداشته و چقدر توانسته است كه در كاهش میزان زباله و تفكیك آن گام مفیدی را بردارد.

برچسب ها : مقاله بررسی وضعیت جمع‌آوری و دفع زباله‌های شهری زابل و ارائه راهكارهای مناسب برای بهینه‌سازی , بررسی وضعیت جمع‌آوری و دفع زباله‌های شهری زابل و ارائه راهكارهای مناسب برای بهینه‌سازی , پایان نامه بررسی وضعیت جمع‌آوری , دفع زباله‌های شهری , زابل , ارائه راهكار , بهینه‌سازی , فرایند موجود