آزمایشگاه ترمودینامیک دانشکده ی مهندسی مکانیک یک آزمایشگاه با تجهیزات متنوع و با ارزش بالای علمی -صنعتی است.
حضور در این آزمایشگاه و انجام آزمایش با تجهیزات آن، یک فرصت بسیار عالی جهت مرور مطالب تئوری در عمل و تجربه ی احساس عینی مفاهیم ترمودینامیکی است.
امید است دانشجویان علاوه بر یادگیری تئوری آزمایش ها و انجام دادن صرف آن ها، سوالات پیرامون مفاهیم ترمودینامیکی را پاسخ دهند و با یک برخورد فعالانه و با پیشنهاد های علمی دقیق، به حل چالش های احتمالی تجهیزات و آزمایش ها و هم چنین، بهبود شرایط آزمایشگاه کمک نمایند.
-برای با خبر شدن از اطلاعیه های منتشر شده از سوی آزمایشگاه سیالات ، روی دکمه ها ی " اطلاعیه " کلیک کنید تا با فرمت PDF آن را دریافت نمایید.
ازمایشگاه مجازی در دوران کرونا
اطلاعیه ۱
اطلاعیه ۲
مسئولین این آزمایشگاه (برای ارتباط با آن ها روی لینک ها کلیک کنید) :
۱- دکتر مهدی مقیمی : استاد گروه حرارت و سیالات، مسئول آزمایشگاه های سیالات، ترمودینامیک و انتقال حرارت
۲- مهندس مصطفی موسی خانی : کارشناس آزمایشگاه های سیالات، ترمودینامیک و انتقال حرارت
۳- مهندس احسان عامری : کارشناس آزمایشگاه های سیالات، ترمودینامیک و انتقال حرارت
لینک آزمایشگاه سیالات
دانشجویان محترمی که قصد دارند واحد درسی آزمایشگاه ترمودینامیک را بگذارنند، به موارد زیر توجه داشته باشند:
۱- در جلسات عملی آزمایشگاه لازم است از جداول داده برداری یکسان سازی شده (لینک زیر در فرمت PDF) استفاده شود. در هر جلسه نتایج داده برداری توسط استاد یا کارشناس آزمایشگاه امضا و به استاد مربوطه تحویل شود.
۲- "جزوه ی دستور کار آزمایشگاه ترمودینامیک" پس از چند ویرایش با نظر کارشناسان و اساتید مورد ملاحظه قرار گرفته است و در لینک زیر آخرین ویرایش آن در فرمت PDf و در قالب فشرده قابل دانلود است. دانشجویان محترم توجه داشته باشند که برای نوشتن گزارش کار صرفا از این جزوه استفاده شود و از منابع متفرقه پرهیز گردد.
-جزوه ی دستور کار آزمایشگاه ترمودینامیک در فرمت PDF
( این دستور کار مختص دانشجویان کارشناسی دانشکده ی مکانیک دانشگاه علم و صنعت می باشدو
حقوق مادی و معنوی آن نزد دانشگاه محفوظ است،
در صورتی که درس آزمایشگاه ترمودینامیک را اخذ نموده اید،
جهت استفاده از این دستور کار، رمز عبور این فابل را از استاد درس دریافت نمایید.)
۳- برنامه ی این آزمایشگاه مطابق تقویم آموزشی دانشگاه، شامل ۱۶ هفته است. ۴ جلسه تئوری و ۱۰ جلسه ی عملی و یک جلسه ازمایشگاه مجازی که بسته به صلاح دید استاد مربوطه و فعال بودن تجهیزات برنامه مختلف است.(بسته به تعداد کلاس ممکن است هر کدام از این سه گروه تعداد نفرات کم تری داشته باشند.)
برنامه ی آزمایشگاه ترمودینامیک
| شماره ی جلسه |
موضوع جلسه |
| جلسه ی اول |
تئوری |
| جلسه ی دوم |
دیگ مارست |
| جلسه ی سوم |
معادل مکانیکی گرما |
| جلسه ی چهارم |
موتور بخار |
| جلسه ی پنجم |
تئوری |
| جلسه ی ششم |
هیت پمپ |
| جلسه ی هفتم |
برج خنک کن |
| جلسه ی هشتم |
ترموالکتریک |
| جلسه ی نهم |
تئوری |
| جلسه ی دهم |
سیکل استرلینگ |
| جلسه ی یازدهم |
نیروگاه بخار |
| جلسه ی دوازدهم |
کمپرسور دو مرحله ای |
| جلسه ی سیزدهم |
تئوری |
| جلسه ی چهاردهم |
آزمایشگاه مجازی انرژی خورشیدی(فوتو ولتاییک) |
| جلسه ی پانزدهم |
موتور احتراق داخلی |
۴- برای نوشتن گزارش کار، نمونه فایل (Template) گزارش کار در لینک زیر قابل دانلود است.
۴- دفترچه ی راهنمای(Manual) اکثر تجهیزات در کتابخانه ی مستقر در آزمایشگاه موجود و قابل دسترسی است. از آنجا که اکثرا یک نسخه ی چاپ از آنها موجود است، قابلیت امانت گرفتن وجود ندارد و صرفا داخل آزمایشگاه دانشجویان می توانند از آنها استفاده کنند. اما برای سهولت در دسترسی و دسترسی بیش تردانشجویان و اساتید محترم، نسخه ی اسکن شده ی برخی دفترچه های راهنما در لینک های زیر در فرمت PDF قابل دانلود است. هم چنین دانشجویان با دانستن نام شرکت سازنده ی دستگاه ها ( در بند ۵ نام شرکت سازنده می آید) و با جستجو در پایگاه اینترنتی آنها به اطلاعات مفیدی از جمله دفترچه ی راهنما احتمالا دست پیدا خواهند کرد.
- دفترچه ی راهنمای آزمایش موتور بخار(Plint & Patners Steam Motor Manual)
- دفترچه ی راهنمای آزمایش توربین گاز(Gilkes Gas Turbine Manual)
- دفترچه ی راهنمای آزمایش موتور احتراق داخلی(Didacta Italia Internal Combustion Engine Manual)
- دفترچه ی راهنمای آزمایش تبرید تراکمی(Tecquipment Refrigeration Cycle Manual)
- دفترچه ی راهنمای آزمایش تهویه مطبوع- نکات کاربردی(Tecquipment Manual(Application Notes in Air Conditioning) )
- دفترچه ی راهنمای آزمایش تهویه مطبوع- آزمایش ها((Tecquipment Manual(Experimental in Air Conditionin) )
۶- پوشیدن روپوش آزمایشگاهی ترجیحا سرمه ای در آزمایشگاه ترمودینامیک الزامی است. استاد درس آزمایشگاه در صورت صلاحدید می تواند این الزام را تغییر دهد.
۷- با تشکر از توجه شما در رعایت نکات موردنظر در ازمایشگاه، لازم به ذکر است که در ادامه توضیحات تجهیزات و دستگاه های آزمایشگاه ترمودینامیک می آید. هم چنین وضعیت عملکردی دستگاه ها به همراه شرکت سازنده ی آن ها قید گردیده است. وضعیت عملکردی به سه دسته تقسیم می شود:
۱- آماده به کار: قابلیت انجام آزمایش را دارند.
۲-نیمه آماده به کار : نواقص یا ایراداتی دارند ولی با فرضیاتی ازمایش قابل انجام است.
۳- غیرفعال : دستگاه نیاز به تعمیرات دارد و قابل آزمایش نیست.
۸- با توجه به شرایط خاص شیوع بیماری فراگیر کرونا و یا حالت های خاص ایام دیگر که حضور دانشجویان و اساتید در دانشگاه میسر نیست، آزمایشگاه سیالات و ترمودینامیک بر آن شد تا برنامه ی آزمایشگاه مجازی را در پیش گیرد. این برنامه به دو صورت فیلم و یا مجازی قابل انجام است. در حالت فیلم، معرفی دستگاه، روش انجام آزمایش و داده های تجربی حاصل از آزمایش در قسمت زیر و در قالب یک فیلم در فرمت MP۴ قرار گرفته است. دانشجویان می توانند با مشاهده ی کامل و با دقت فیلم مشابه آزمایشگاه حضوری از توضیحات هر آزمایش بهره مند شوند. بعد از مشاهده ی فیلم، هر دانشجو موظف است گزارش کار متناسب با جدول داده برداری ارائه شده رابنویسد و برای استاد مربوطه ارسال نماید. در حالت آزمایش مجازی که به صورت ازمایش از راه دور ( Remote Control Lab) و یا مجازی (Virtual Lab) بوده، دانشجو می تواند در حالت اول از طریق Web Cam نصب شده در آزمایشگاه مقصد و با سیستم های کنترلی نصب شده در آن جا و یا در حالت دوم از طریق آزمایشی که به صورت انیمیشنی یا مجازی-واقعی درآورده شده است، آزمایش را مطابق با روش انجام ازمایش که در همین صفحه قید گردیده است، انجام دهد، جدول داده برداری را پر کند، گزارش کار مربوطه را بنویسد و برای استاد مربوطه ارسال نماید. برای آزمایش های مجازی که توسط آزمایشگاه طراحی گردیده است، در صورتی که درس آزمایشگاه ترمودینامیک را اخذ نموده اید، رمز عبور آن را از استاد درس دریافت نمایید. آزمایش های مجازی در دو فرمت exe و swf موجود هستند که اولی در windows قابل اجرا و دومی با کمک flash player (ترجیحا flash player ۱۷)قابل اجرا هستند.
تجهیزات آزمایشگاه ترمودینامیک:
(روی آزمایش مورد نظر جهت نمایش اطلاعات کلیک کنید)
۱-دیگ مارست
۲-نیروگاه بخار
۳-موتور بخار
۴-معادل مکانیکی گرما
۵-سیکل استرلینگ
۶-ترمو الکتریک
۷-برج خنک کن
۸-پمپ حرارتی و کولر
۹-کمپرسور دو مرحله‌ای
۱۰-موتور احتراق داخلی
۱۱-توربین گازی
۱۲-سیکل تبرید تراکمی
۱۳-تهویه مطبوع
۱۴-شیپوره ها
۱۵-آزمایشگاه مجازی انرژی خورشیدی (فوتو ولتاییک)
۱۶-آزمایش ضریب هدایت حرارتی
۱۷-آزمایش قانون گازها (قانون های بویل و آمونتون)
۱۸-آزمایش قانون گازها (انبساط گاز ایده آل)
۱۹-آزمایش چرخه تبرید جذبی
۲۰-آزمایش بمب کالری متر
۱-دیگ مارست
 شرح آزمایش و دستگاه:
اگر به آب انرژی دهیم افزایش فعالیت مولکول ها سبب می‌شود تعدادی از آنها سطح مایع را ترک کنندو این عمل تا رسیدن به یک تعادل ادامه پیدا می‌کند و این تعادل بستگی به فشار ماده خالص در مجاورت با آب دارد هرچه فشار کمتر باشد مولکول‌ها راحت‌تر می‌توانندسطح مایع را ترک کنند و انرژی کمتری برای رها سازی نیاز دارند. در این آزمایش به بررسی رابطه بین فشار و دمای بخار پرداخته شده و منحنی P-T محاسبه می‌شود.
وضعیت ها : آماده به کار
نام شرکت سازنده: (I. R. of Iran) Deghat Azma
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
نیروگاه برق مجوعه ای از تأسیسات صنعتی است که از آن برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می شود. وظیفه اصلی یک نیروگاه تبدیل انرژی از دیگر شکل های آن مانند انرژی شیمیایی، انرژی هسته‌ای، انرژی پتانسیل گرانشی و ... به انرژی الکتریکی است. بیشتر نیروگاه های حرارتی (در حدود ۸۶ درصد آنها) از بخار برای انتقال حرارت و ایجاد انرژی مکانیکی استفاده می‌کنند و به همین دلیل این نیروگاه ها را نیروگاه های بخاری نیز می نامند. یک نیروگاه بخار از اجزاء زیر تشکیل شده است:
۱. بویلر
۲. اتاق احتراق
۳. توربین
۴. کندانسور
۵. برج خنک کن
وضعیت : آماده به کار
نام شرکت های سازنده: (I. R. of Iran) Armen Co + (England) WARDS PATENTS LTD. +(England) GREENBAT + (England) BKB
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
در این آزمایش با استفاده از یک موتور بخار که در چرخه ی رنکین کار می‌کند، قوانین اول و دوم و همچنین صحت قوانین ارائه شده توسط کلوین- پلانک و کلازیوس مورد مطالعه قرار می گیرد.
موتور بخار دارای پنج بخش مختلف است:
- ۱-پمپ آب: یک پمپ پیستونی است که توسط الکتروموتور آب را از ظرف مکیده و با فشار وارد دیگ می‌کند.
۲- دیگ: استوانه‌ای با ضخامت ورق حدود ۱۰ میلیمتر است که در جلو و عقب آن دو المنت ۱۵۰۰ واتی نصب شده است .
همچنین دیگ دارای آب نما ، شیر تنظیم، شیر اطمینان و دو شیر در پایین برای تخلیه آب می‌باشد.
وضعیت : آماده به کار
نام شرکت سازنده: Plint & Partners LTD. (England)
.
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
هدف از انجام این آزمایش بررسی رابطه بین کار و گرما با توجه به قانون اول ترمودینامیک است و رابطه‌ی بین این دو پارامتر است. به صورت مشخص کار روی یک سیستم توسط یک الکترو موتور انجام می‌شود و سپس تغییرات دمایی آب داخل محفظه ی چرخان توسط دماسنج اندازه‌گیری می‌گردد. در انتها رابطه میان این دو (کار و گرما) حاصل خواهد شد.
وضعیت ها : آماده به کار
نام شرکت سازنده: (I. R. of Iran) Deghat Azma
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
موتور استرلینگ برای اولین بار توسط رابرت استرلینگ در سال ۱۸۱۶ توضیح داده شد. این سیستم یک موتور تبدیل انرژی گرمایی به انرژی مکانیکی می باشد که در آن واکنش شیمیایی انجام نمی گیرد. این سیکل دارای دو فرآیند هم دما و دو فرآیند حجم ثابت است.
نام شرکت سازنده یک دستگاه : Cussons (England)
وضعیت : غیر فعال
نام شرکت سازنده ی دستگاه دیگر: (I. R. of Iran) IPS: Iranian Precise System
وضعیت : آماده به کار
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
پمپ حرارتی ترموالکتریک با الهام از مدل پلیته ساخته شده و با به کار گیری نیمه هادی‌ها قادر است اثر پلیته را تشریح کند. این اثر وقتی ظاهر می‌شود که جریان الکتریکی مستقیم از مداری بگذرد که نیمه هادی‌های غیر همجنس در آن وجود داشته باشد. عبور جریان باعث می‌شود که بین اتصالات نیمه هادی‌های مدار اختلاف دما به وجود آید. در این آزمایش به بررسی اثر متقابل انرژی الکتریکی و انرژی گرمایی پرداخته می شود.
وضعیت : آماده به کار
نام شرکت سازنده: P. A. Hilton LTD. (England)
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
برج خنک کننده دستگاهی است که با ایجاد سطح وسیع تماس آب با هوا تبخیر آسان می کند و باعث خنک شدن سریع آب می گردد.عمل خنک شدن در اثر از دست دادن گرمای نهان تبخیر انجام می گیرد، در حالی که مقدار کمی آب تبخیر می شود و باعث خنک شدن آب می گردد.باید توجه داشت آب مقداری از گرمای خود را به طریق تشعشع ،هدایتی وجابجایی و بقیه از راه تبخیر از دست می‌دهد.
وضعیت : نیمه آماده به کار
نام شرکت سازنده: P. A. Hilton LTD. (England)
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
پمپ حرارتی و یا کولر وسیله¬ای است که در یک سیکل تراکم بخار عمل انتقال انرژی از یک نقطه کم‌دما و یک منبع بزرگ (مانند هوا) به نقطه با دمای بالا که یک منبع محدود (مانند آب) است، را انجام می‌دهد. عمل انتقال به کمک انرژی خارجی تأمین می¬شود. تفاوت پمپ حرارتی و دستگاه¬های تهویه مطبوع مرسوم این است که پمپ حرارتی قابلیت انتقال حرارت برای سرمایش و گرمایش را دارد. برای مثال در مناطق سردسیر استفاده از پمپ حرارتی بیشتر به منظور گرمایش هست. پمپ حرارتی با استفاده از منبع گرم برای گرمایش و کولر با استفاده از منبع سرد برای سرمایش استفاده می شود.
وضعیت : آماده به کار
نام شرکت سازنده: Plint & Partners LTD. (England)
آزمایشگاه مجازی هیت پمپ:
۱-در این آزمایش می توان با نحوه ی عملکرد پمپ حرارتی و چرخه ی آن آشنا شد.(برای ورود به آزمایش روی تصویر کلیک کنید)
۲-برای تئوری این آزمایش، علاوه بر دستور کار موجود در وبگاه ، می توانید از علامت کلاه فارغ التحصیلی در گوشه ی بالا سمت چپ صفحه ی آزمایش استفاده نمایید. داده های لازم برای محاسبات نیز در این قسمت موجود است.
۳-برای معرفی اجزای دستگاه، از علامت چشم در گوشه ی بالا سمت چپ صفحه ی آزمایش استفاده نمایید.
۴-برای انجام این آزمایش، داده های مربوط به جدول زیر را هر ۵ دقیقه تا زمانی که سیستم به تعادل برسد(تا ۵ مرحله) اندازه گیری نمایید و در جدول یادداشت نمایید.
۵-برای خواسته های این آزمایش:
الف-همه ی خواسته های جدول را نیز تکمیل نمایید.
ب-در انتها نمودار فشار- آنتالپی و نمودار دما- آنتروپی را برای سیکل آزمایش شده ، در نمودار مدرج به طور دقیق ترسیم نمایید.
| ۵ |
۴ |
۳ |
۲ |
۱ |
مراحل/متغیرها |
|
|
|
|
|
دمای ورودی به شیر انبساط(T۱) |
|
|
|
|
|
فشار ورودی به شیر انبساط(P۱) |
|
|
|
|
|
دمای ورودی به کمپرسور(T۳) |
|
|
|
|
|
فشار ورودی به اواپراتور(P۲) |
|
|
|
|
|
توان مصرفی(W) |
|
|
|
|
|
حرارتی که مبرد از اواپراتور می گیرد(Q۲) |
|
|
|
|
|
حرارتی که مبرد به کندانسور می دهد(Q۱) |
|
|
|
|
|
کار کمپرسور(Wc) |
|
|
|
|
|
COP |
منبع:https://virtlabs.tech/
بازگشت به فهرست
۹-کمپرسور دو مرحله‌ای
 شرح آزمایش و دستگاه:
این دستگاه از دو کمپرسور تشکیل شده است. گاز متراکم شده در مرحله اول قبل از ورود به مرحله دوم تراکم، جهت انجام عمل خنک کاری از یک مبدل حرارتی عبور می‌نماید. در این آزمایش به بررسی تأثیر خنک‌کاری میانی بر راندمان کمپرسور دو مرحله ای هم پرداخته می شود.
وضعیت ها : آماده به کار
نام شرکت سازنده یک دستگاه : Mawdsley’s LTD. (England) + Reavell & Co LTD. (England)
نام شرکت سازنده ی دستگاه دیگر: (I. R. of Iran) Deghat Azma
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
موتورهای درون‌سوز یا موتورهای احتراق داخلی به موتور‌هایی گفته می‌شود که در آنها مخلوط سوخت و اکسیدکننده (معمولاً هوا یا اکسیژن) در داخل محفظه بسته‌ای واکنش داده و محترق می‌شوند. بر اثر احتراق گازهای داغ با دما و فشار بالا حاصل می‌شوند و بر اثر انبساط این گازها قطعات متحرک موتور به حرکت درآمده و کار انجام می‌دهند.
وضعیت : آماده به کار
نام شرکت سازنده: Didacta italia (Italy)
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
یک ماشین دوار است که بر اساس انرژی گازهای ناشی از احتراق کار می‌کند. هر توربین گاز شامل:
۱-یک کمپرسور برای فشرده کردن هوا،
۲- یک محفظه احتراق برای مخلوط کردن هوا با سوخت و محترق‌کردن آن
۳- یک توربین برای تبدیل کردن انرژی گازهای داغ و فشرده به انرژی مکانیکی است.
بخشی از انرژی مکانیکی تولیدشده در توربین، صرف چرخاندن کمپرسور خود توربین شده و باقی انرژی، بسته به کاربرد توربین گاز، ممکن است ژنراتور برق را بچرخاند (توربوژنراتور)، به هوا سرعت دهد (توربوجت و توربوفن). توربین گازی موجود در آزمایشگاه از نوع Rover است.
وضعیت : غیر فعال
نام شرکت سازنده: Gilkes (England)
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
این سیستم یک سیستم تبرید تراکمی مانند یخچال و کولر گازی است. در سیکل تبرید تراکمی گرما از یک فضای محدود (محفظه اپراتور) جذب شده و به یک محیط بزرگ یعنی هوا انتقال می‌یابد و باعث کاهش درجه حرارت فضای محدود می‌گردد. در سیستم موجود سیال عامل گاز فریون ۱۲ است. سیستم های تبرید تراکمی از اجزای زیر تشکیل شده اند:
۱-اواپراتور
۲-کندانسور
۳-کمپرسور
۴- شیر انبساط
وضعیت : غیر فعال
نام شرکت سازنده: Tecquipment (England)
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
سیستم تهویه مطبوع موجود برای تست های آموزشی تهویه مطبوع و تاسیسات ساختمان مناسب است. این سیستم با یک اتاق با درجه دما و فشار و رطوبت مطلوب با تجهیزات اندازه گیری لازم است ، یعنی ورودی و خروجی آن با این اتاق مرتبط است. خود سیستم شامل موارد زیر است:
۱-فن محوری جهت ایجاد جابه جایی اجباری
۲- هیتر
۳- کویل سرد کننده ( به کمک سیال عامل سرد شده ی حاصل از دستگاه تبرید تراکمی)
۴- رطوبت زن
۵- دمپر تنظیم کننده ی دبی هوای تازه
۶- تجهیزات اندازه گیر دما و رطوبت
وضعیت : غیر فعال
نام شرکت سازنده: Tecquipment (England)
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
این سیستم شامل دو عدد شیپوره یا همان نازل با گلوگاه های متغیر است. در این سیستم یک مخزن تغذیه هوای فشرده وجود دارد که در آن توسط کمپرسور دو مرحله ای هوای فشرده ذخیره می شود. سپس مخزن هوای ورودی به شیپوره که مخزن کوچک سیاه رنگی است که از یک طرف به مخزن اصلی و از طرف دیگر به شیپوره متصل است هوا را به شیپوره ها منتقل می کند. این مخزن دارای دو فشار سنج و یک ترمومتر است. یک فشارسنج ثابت بوده و فشار داخل مخزن را نشان می دهد. فشارسنج دوم در بالای آن قرار داشته و متحرک است. در نوک این فشار سنج سوراخی وجود دارد که در هر نقطه ای که قرار گیرد فشار آن محل را نشان می دهد.
خود شیپوره در زیر مخزن قرار دارد و هوا را از مخزن دریافت نموده و پس از افزایش سرعت آن را به خارج منتقل می کند. در خارج این شیپوره فشارسنجی قرار دارد که می تواند فشار برگشت را بخواند. هم چنین یک لوله خروجی وجود دارد که از یک طرف متصل به شیپوره و از طرف دیگر به محیط. این لوله دارای یک اریفیس است که بر روی آن یک فشارسنج نصب شده است که به کمک آن می توان دبی واقعی خروجی را بدست آورد.
وضعیت : غیرفعال
نام شرکت سازنده: Plint & Partners LTD. (England)
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
امروزه اهمین انرژی های نو بر کسی پوشیده نیست. انرژی خورشیدی به عنوان یکی از انرژی های نو حائز اهمیت، عنوان این آزمایش است. در این آزمایش یک لامپ هالژون با تابیدن بر یک سلول خورشیدی ، تولید جریان و ولتاژ می کند.نمودار جریان بر حسب ولتاژ به صورت بر خط نمایش داده می شود و با جا به جا کردن مقدار ولتاژ توسط کاربر در یک بازه ی مشخص یک ولتی، نقاط نمودار روی نمودار ترسیم می گردد.با توجه به روابط دانشجو می تواند مواردی چون بازده کل سلول خورشیدی، انرژی بیشینه ی جذب شده ، رابطه ی نمودار های مشخصه جریان- ولتاژ ، ضریب FF و ضریب ایده آل دیود را به دست آورد. این دستگاه قابلیت تنظیم تابش لامپ هالوژن با شدت های ۰، ۴۰، ۷۰ و ۱۰۰ درصد را دارد.
وضعیت : فعال
نام شرکت سازنده: Charles University in Prague (Czech Republic)
نحوه ی انجام آزمایش:
۱- ابتدا از طریق لینک زیر (تصویر) وارد صفحه ی آزمایشگاه مجازی انرژی خورشیدی شوید:
۲- زبان سیستم را به کمک کلیک راست و زبانه ی Translate to English به زبان انگلیسی برگردانید.
۳- قسمت مقدمه (introduction) ، قسمت مبنای فیزیکی (physical basis ) ، قسمت چگونگی انجام آزمایش (How to experiment ) ، تمرین ها (assignment) ، چیدمان آزمایش (expermental arrangement) و روش اندازه گیری (measurement procedue)را به دقت مطالعه فرمایید.
۳- در قسمت اجرای آزمایش (Run an experiment) با زدن دکمه ی آن آزمایش را شروع نمایید. در حالت های خاموش و بعد در حالت ۴۰ ، ۷۰ و ۱۰۰ درصد تابش نور با جابه جا کردن کلید ولتاز نقاط آن را رسم نمایید.
۴-فایل را به صورت فایل excel ذخیره نموده و نمودار جریان بر حسب ولتاز را رسم نمایید.
۵- مقادیر Um , Im را با بر خورد نموداری با شیب ۱ با نمودار حاضر به دست اورید. مقدار Uoc وIsc را نیز به دست آورید.
۶- ضریب FF را با توجه به رابطه ی ۵ به دست آورید.
۷- بازدهی کلی را با توجه به روابط موجود به دست آورید.
۸- انرزی بیشینه ی الکتریکی که از یک متر مربع سلول خورشیدی با فرض تابش انرزی با نرخ ۷۵۰ زول بر ثانیه متر مربع به دست آورید.
۹- ضریب ایده آل دیود را به دست آورد.
۱۰- Pm و Rm را در یک تابش مشخص به دست آورید.
۱۱- به چهار سوال تحلیلی زیر پاسخ دهید:
الف- در سلول خورشیدی چگونه تابش خورشید به انرژی الکتریکی تبدیل می شود؟
ب-انواع سلول های خورشیدی را نام ببرید.
ج- آیا جریان تولید شده متناوب است و اگر خیر چگونه می توان آن را به جریان متناوب تبدیل نمود؟
د- مقدار دمای سطح سلول خورشیدی ، مساحت آن و زاویه ی قرار گرفتن آن با توجه به روابط چه تاثیری بر راندمان سلول خورشیدی دارد؟
بازگشت به فهرست
 شرح آزمایش و دستگاه:
این سیستم شامل دو مدل برای تست هدایت حرارتی است. یکی در جهت خطی و یکی در جهت شعاعی.در مدل خطی هم می توان هدایت حرراتی نمونه ای که هادی حرارت باشد مانند برنج را تست گرفت و هم آزمایش هایی برای میزان هدایت حرارتی یک عایق و حتی کامپوزیت ها را انجام داد. هم چنین با این مدل می توان تاثیر تغییر سطح مقطع و تاثیر برخورد سطوح در هدایت حراتی را نیز آزمایش نمود. مدل دیگر برای هدایت حرارتی در جهت شعاعی کاربرد دارد. در هر دو آزمایش ها، یک هیتر برقی منبع گرم و یک قسمت به عنوان منبع گرم که با آب خنک می شود در نظر گرفته شده است. بین این دو منبع گرمایی و در راستای مسیر انتقال حرارت،سنجش دما به کمک سنسورهای دما با دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد انجام می شود.
توجه: این دستگاه علاوه بر کاربرد های آموزشی و تحقیقاتی قابلیت ارائه ی خدمت به دانشجویان داخل و خارج دانشگاهو صنعت را دارد. جهت استفاده از این خدمت لازم است در سامانه ی بیت عضو شوید:
http://bit.iust.ac.ir/Lab/ViewTool/۱۳۳۵۳
هم چنین در صورت نیاز به اطلاعات بیش تر علاوه بر توجه به و ملاحظاتی که در ادامه می اید، می توانید با مدیر آزمایشگاه و کارشناس مربوطه با شماره های زیر ارتباط بگیرید:
شماره ی تماس مدیر آزمایشگاه(دکتر مهدی مقیمی): ۷۷۲۴۰۱۸۲
شماره ی تماس آزمایشگاه ترمودینامیک ( محل انجام آزمایش): ۷۳۲۲۲۹۴۱
ملاحظات:
۱-برای آگاهی از تعرفه ها به پایگاه اینترنتی معرفی شده مراجعه نمایید.
۲-ابعاد نمونه ی شعاعی استوانه ای(یا دیسکی) با قطر ۱۱۰ میلی متر و ارتفاع ۳ میلی متر است.ابعاد نمونه ی خطی استوانه ای با قطر ۲۵ میلی متر و در حالت هادی حراتی ارتفاع ۳۰ میلی متر و در حالت عایق حراتی کم تر از ۵ میلی متر است.
۳-دمای صفحه ی داغ ماکزیمم ۱۰۰ درجه ی سانتیگراد می تواند باشد.
۴-دقت سنسور ها ۰.۱ درجه ی سانتیگراد است.
۵- برای تعداد نمونه ی بیش از ۵ عدد، ۲۰ درصد تخفیف لحاظ می گردد.
۶- جمعا" ۲ تست بر روی هر نمونه (دو توان الکتریکی مختلف) انجام خواهد شد و نتایج بصورت یک گزارش تحقیقاتی مجزا ارائه خواهد شد.
۷-توصیه می گردد برای بررسی خطاها و کالیبراسیون دستگاه، حتما دو نمونه ابتدا به ساکن علاوه بر نمونه ی آزمایشگاهی، تست گردد.بدیهی است هزینه ی این بر عهده ی متقاضی بوده و طبق تعرفه ی نمونه های دیگر محاسبه می گردد.
وضعیت : فعال
نام شرکت سازنده: P.A. Hilton (England)
بازگشت به فهرست
۱۷-آزمایش مجازی قانون گازها (قانون های بویل و آمونتون)
۱-در این آزمایش می توان با قانون گازها (قانون های بویل و آمونتون) آشنا شد. قانون بویل به بررسی رابطه ی بین حجم و فشار برای یک گاز ایده ال می پردازد و قانون آمونتون به بررسی رابطه ی بین دما و فشار برای یک گاز ایده ال می پردازد. (برای ورود به آزمایش روی تصویر کلیک کنید)
۱-قانون بویل(Boyles Law):
۲-قانون آمونتون(Amontons Law):
۲-برای تئوری این آزمایش، می توانید از علامت کلاه فارغ التحصیلی در گوشه ی بالا سمت چپ صفحه ی آزمایش استفاده نمایید. داده های لازم برای محاسبات نیز در این قسمت موجود است. به طور خلاصه در آزمایش قانون بویل، یک استوانه ی مدرج (با سیال هوا به عنوان گاز ایده آل) وجود دارد که حجم آن توسط یک پیستون متغیر است. باتغییر حجم این استوانه، فشار توسط یک گیج بوردون متصل به استوانه خوانده می شود.به طور خلاصه در آزمایش قانون آمونتون، آب درون یک استوانه با یک هیتر حرارت داده می شود. داخل آب یک کره (حجم کنترل) قرار دارد که به یک گیج بوردون متصل است تا فشار خوانده شود. دمای هوای داخل کره که با دمای آب داخل استوانه برابر است، به کمک دماسنج داخل آب خوانده می شود. در هر دو آزمایش ها با توجه به قانون گاز ایده آل و رابطه اش : PV=nRT می توان محاسبات لازم را انجام داد.
۳-برای معرفی اجزای دستگاه، از علامت چشم در گوشه ی بالا سمت چپ صفحه ی آزمایش استفاده نمایید.
۴-برای انجام آزمایش قانون بویل، با تغییرموقعیت پیستون (S) از ۳ تا ۲۷ سانتی متر در ۱۰ مرحله، فشار را در هر مرحله اندازه گیری نمایید و در جدول یادداشت نمایید.در این آزمایش دمای محیط ۲۰ درجه ی سلسیوس است و مقدار گاز ۹.۵ میلی مول داخل استوانه ی مدرج قرار دارد. برای انجام آزمایش قانون آمونتون، برای دو نرخ متفاوت حرارت دهی، در ۷ مرحله، فشار و دما را اندازه گیری نمایید و در جدول مربوطه یادداشت نمایید.در این آزمایش قطر کره ای که هوای آن را اندازه می گیریم ۶ سانتی متر است و مقدار گاز ۴.۵۵ میلی مول داخل استوانه ی مدرج قرار دارد.
۵-برای خواسته های این آزمایش:
۵-۱-قانون بویل:
الف-همه ی خواسته های جدول را نیز تکمیل نمایید.
ب- نمودار فشار- حجم را در نمودار مدرج به طور دقیق ترسیم نمایید. (توجه شود که در آزمایش، باید حجم باقی مانده در گیج فشار (V۱=۳ cm^۳) به حجم هایی که در طول آزمایش اندازه گیری می شود افزوده شود)
ج-در مورد برقرار بودن آیا قانون گاز ایده آل در این آزمایش برای سیال هوا تحقیق کنید.
د-در حالتی که ضرب فشار در حجم (P*T)مقدار ثابتی برای گاز ایده آل باشد، به آن قانون بویل-ماریوت می گوییم. ایا قانون بویل ماریوت برقرار است؟
(قطر استوانه ۴ سانتی متر و حجم باقی مانده درون گیج فشار سه سانتی متر مکعب است.)
| مراحل |
مکان پیستون(cm)
S |
حجم استوانه(cm^۳)
V |
فشار(bar)
P |
| ۱ |
|
|
|
| ۲ |
|
|
|
| ۳ |
|
|
|
| ۴ |
|
|
|
| ۵ |
|
|
|
| ۶ |
|
|
|
| ۷ |
|
|
|
| ۸ |
|
|
|
| ۹ |
|
|
|
| ۱۰ |
|
|
|
۵-۲-قانون آمونتون:
الف- نمودار فشار- دما را در نمودار مدرج به طور دقیق ترسیم نمایید.
ب-با استفاده از قانون گاز ایده آل و داده هایی که ثبت نمودید، حجم و قطر کره ی حجم کنترل را برای هر دو ضریب حرارت دهی محاسبه نمایید.
ج-با داشتن قطر کره به اندازه ی ۶ سانتی متر ، در مورد برقرار بودن قانون گاز ایده آل در این آزمایش برای سیال هوا تحقیق کنید.
د-در حالتی که تقسیم فشار بر دما (P/T) مقدار ثابتی برای گاز ایده آل باشد، به آن قانون آمونتون می گوییم. این قانون در بالاتر از دمای بحرانی گاز ایده آل برقرار است. با برون یابی نمودار فشار- دما ، تحقیق کنید که در چه بازه ای این قانون برقرار است.
| مراحل |
ضریب حرارت دهی(C/min) |
دما(cm)
T |
فشار(hPa)
P |
مراحل |
ضریب حرارت دهی(C/min) |
دما(cm)
T |
فشار(hPa)
P |
| ۱ |
|
|
|
۱ |
|
|
|
| ۲ |
|
|
|
۲ |
|
|
|
| ۳ |
|
|
|
۳ |
|
|
|
| ۴ |
|
|
|
۴ |
|
|
|
| ۵ |
|
|
|
۵ |
|
|
|
| ۶ |
|
|
|
۶ |
|
|
|
| ۷ |
|
|
|
۷ |
|
|
|
منبع:https://virtlabs.tech/
بازگشت به فهرست
۱۸- آزمایش قانون گازها (انبساط گاز ایده آل)
 شرح آزمایش و دستگاه:
دستگاه حاضر به بررسی قوانین ابتدایی ترمودینامیک (قانون اول و دوم) و بررسی روابط فشار و حجم و دما در طی فرآیندهای مختلف خواهد پرداخت.
این دستگاه انبساط یک گاز ایده آل را مورد بررسی قرار داده و همچنین ضرایب گرمای ویژه را با استفاده از روش celement-Desormes بدست خواهد آورد. اجزای اصلی این ستگاه دو شیشه با ابعاد مختلف است که با استفاده از یک پمپ یکی از شیشه ها تحت فشار مثبت و دیگری تحت فشار منفی قرار خواهد گرفت.
دما و فشار هر دو شیشه با استفاده از سنسورهای نصب شده اندازه گیری شده و حجم هر دو شیشه نیز مشخص است. این دو شیشه از طریق لوله و شیر به هم ارتباط داده شده اند. مقادیر اندازه گیری شده توسط سنسورها به کمک نرم افزار دستگاه نمایش داده خواهد شد و همچنین نمودارهای مربوط به هر آزمایش رسم خواهد شد.
وضعیت ها : آماده به کار
نام شرکت سازنده: (I. R. of Iran) Deghat Azma
بازگشت به فهرست
۱۹- آزمایش چرخه تبرید جذبی
.JPG) شرح آزمایش و دستگاه:
در این سیستم مبرد آمونیاک و جاذب، آب می باشد. سیستم جذبی آب آمونیاک ، تنها سیستم جذبی بوده که سالها در صنایع از آن استفاده می شده و امروز نیز در تبرید با درجات حرارت پایین به کار می رود.در سیستم تبرید جذبی ، بخار آمونیاک در فشار پایین از اواپراتور خارج شده و وارد جاذب می شود و در آنجا جذب محلول رقیق آمونیاک می گردد. این فرآیند در درجه حرارت کمی بالاتر از محیط صورت می گیرد.مقدار کمی گرما به محیط انتقال پیدا می کند. این مایع به داخل مخزن سرازیر می شود و سپس وارد ژنراتور می گردد. در ژنراتور به درجه حرارت بالا می رسدو در اثر انتقال حرارت از منبع گرم، بخار آمونیاک از محلول جدا شده و این بخار به درون چگالنده می رود.
وضعیت ها : آماده به کار
نام شرکت سازنده: (I. R. of Iran) Radman Sanat
بازگشت به فهرست
۲۰- بمب کالری متر
 شرح آزمایش و دستگاه:
دستگاه بمب کالری متر موجود برای گرماسنجی و اندازه‌گیری ظرفیت گرمایی ویژه مایعات و هم چنین جامدات کاربرد دارد. این دستگاه دارای یک محفظه ی عایق دولایه ، ترموستات دیجیتالی ، فشار سنج و ترمومتر است.
وضعیت ها : آماده به کار
نام شرکت سازنده: (I. R. of Iran) Adak Tajhiz
بازگشت به فهرست
ایمیل آزمایشگاه: thermofluid.iust gmail.com
: اینستاگرام آزمایشگاه
آدرس آزمایشگاه: دانشگاه علم و صنعت ایران ، بالاتر از دانشکده ی برق و صنایع
این اطلاعات متعلق به دانشکده ی مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت می باشد.
تهیه شده توسط احسان عامری و جمعی از نویسندگان
تحت نظارت دکتر مقیمی
تاریخ ۲۹ دی ماه ۱۳۹۸
|
.jpg)
.jpg)
