تدا به توضیح كلی در مورد انواع خطوط لوله می پردازیم:
 : جهت انتقال سیالات بین واحدهای فرایندی و واحدهای ذخیره 1 1- سیستم خطوط لوله فرایندی
و دیگر واحدها استفاده می شود . سیستم خطوط لولة سرویس ، جهت انتقال بخار ، هوا ، آب و
غیره برای انجام فرایند به نحو مطلوب استفاده می گردد .
2- سیستم خطوط لوله دریایی : اكثر قسمتهای آن از لوله های كربن استیل جوشی یا پیچی می
باشد و به طور گسترده در كشتی ها استفاده می گردد .
3- سیستم خطوط لوله انتقالی : معمولاً لوله هایی با قطر زیاد است كه برای انتقال سیالات ، آب
های نا خالص و گاز در طول صدها مایل بكار می رود . نفت های خام ، محصولات نفتی ، آب و مواد
جامدی همچون زغال سنگ ( حمل شده توسط آب ) ، از طریق این سیستم خطوط لوله انتقال
داده می شوند .
4- سیستم خطوط لوله عمرانی : جهت توزیع امكانات شهری (آب و گازهای سوختی ) و نیز جمع
آوری آب باران ، فاضلاب ، و پس آب های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد . اكثر این سیستم
خطوط لوله در زیر زمین واقع می شود .
5- سیستم خطوط لوله ساختمانی : شامل خطوط لوله در ساختمان های تجاری ، مدارس ،
بیمارستانها ، خانه های مسكونی و غیره ، به منظور توزیع آب و گاز سوختی ، جمع آوری فاضلاب و
سایر مقاصد می باشد .
 اساسا خطوط لوله به دو گروه سرد و گرم تقسیم می شوند . خطوط داغ آنهایی هستند كه
66 دارند . از آنجا كه سیستم خطوط لوله در دمای مرجع طراحی می o دمای طراحی بیشتر از C

شوند ، هنگامی كه سیال داخل لوله ها داغ باشد ، تغییر دما باعث انبساط حرارتی می گردد . اگر

انتهای سیستم خطوط لوله محدود باشد ، نیروها و ممانهایی در تكیه گاه لوله تولید می شوند كه
موجب تنشهای حرارتی در سیستم می گردند و تحلیل انعطاف پذیری خطوط لوله باید طوری
انجام پذیرد كه تنشها در همه نقاط سیستم در یک حد قابل قبولی باقی بمانند .
بطور كلی هدف از تحلیل تنش لوله ها كسب اطمینان از عملكرد مطمئن سیستم از نظر تحمل
فشارها و بارهای سازه ای وارد بر سیستم در طول عمر سیستم خطوط لوله می باشد . به این منظور

دمه:
از آنجایی که سقفهای گنبدی سطح بیشتری در فضای خارج خود دارند، تبادل حرارت بهتری انجام
 میدهند و کمتر گرم میشوند تاکنون محققان بسیاری همچون تانگ
1 پیلموتر ، 2 نهار ،[1] 3 تحقیقات [2]
بسیاری درباره انواع سقفها در مناطق مختلف براساس شرایط اقلیمی و جوی منطقه های گرم و خشک
یا معتدل و مرطوب یا کوهستانی انجام دادهاند. از آنجایی که سقف یکی از بخشهای مهم ساختمان
4 است، ساختار هندسی آن تأثیر عمدهای در مصرف انرژی، کاهش برودت و آسایش حرارتی دارد. تامسون
[4] با تقریب، شکل گنبد را به 5 قسمت هرمی تقسیم نمود و از آن به عنوان کلبه خورشیدی استفاده
کرد و تحلیل را روی کلبه خورشیدی در نظر گرفت. طائری و رئیسی با بهره گرفتن از روش هایی مانند سقف
سایهدار به همراه مخزن آب، بار سرمایشی مورد نیاز برای ساختمان را کاهش دادند. یعقوبی و
سرپوشان[5] تشعشع خورشید را روی سطوح سه بعدی با برنامه کامپیوتری محاسبه کردند. در این
تحقیق میزان تاثیر شکل گنبد شامل دهانه آن و زاویه نصف گنبد در شهر قم توسط مدلی که برای
بارگاه حضرت معصومه (س) در روز و ساعت خاص برای گنبد تک پوسته با ارائه سطح و میزان انرژی
تابشی بر روی سطح بارگاه مورد بررسی قرار گرفته و حالت بهینه آن که زاویه نصف گنبد 50<θ<65 درجه
می باشد پس از بررسی روی زوایای متفاوت پیشنهاد شده است و حالت بیهنه پیشنهاد شده توسط سعید
مهران[6] را که 45<θ<60 می بود البته با کمک برنامه کامپیوتری که توسط یعقوبی و سر پوشان پیشنهاد
شده را 5 درجه برای زاویه نصف گنبد بهبود بخشیده است.

تابش آفتاب و تاثیر آن بر ساختمان و محیط اطراف
نور خورشید همیشه برای ایجاد روشنایی طبیعی در یک ساختمان مورد نیاز است. اما از آنجا که این نور
سرانجام به حرارت تبدیل میشود، باید میزان تابش مورد نیاز برای هر ساختمان با توجه به نوع آن
ساختمان و شرایط اقلیمی محل آن تعیین گردد. بدین منظور، در این قسمت نخست به بررسی ماهیت

هش مصرف انرژی و حذف صدمات زیست محیطی می تواند در آینده ای نزدیک جایگزین یخچال های
معمولی كنونی گردد و در دهه اخیر بسیار مورد توجه و علاقه قرار گرفته است.
امروزه تقریبا تمامی یخچال های موجود در بازار بر اساس سیستم تبرید تراكمی كه بیش از 120 سال از عمر آن
می گذرد كار می كند كه امروزه با تغییرات و اصلاحاتی كه به زمان بر روی آن انجام شده است به مرحله
بهینه تكامل فنی – اقتصادی خود رسیده است و محدودیت های فنی مانع از تكامل بیش از این این سیستم ها
می شود. نگرانی های موجود در رابطه با گرمایش جهانی، تغییرات اقلیمی و لایه ازن و نیز نیاز روز افزون به
تكنولوژی های پاك و پر بازده سبب علاقه مندی های اخیر به سرمایش مغناطیسی گردیده است.

بطور تجربی مشخص گردیده است كه ضریب عملكرد(COP) یخچال های مغناطیسی از 3 تا 10 و بازده در

قیاس با سیكل كارنو 15% تا 75% قابل حصول است[1] در صورتی كه بازده یخچال های تراكمی در بهترین حالت
40% است. با توحه به بازده بالا یخچالهای مغناطیسی از آن ها به عنوان جایگزین یخچال های خانگی رایج یاد می
شود[2] در دومین كنفرانس بین المللی یخچال های مغناطیسی در دمای اتاق(thermag 2) در سال 2007
coulombo اشاره كرد كه %15 مصرف انرژی دنیا صرف تبرید(یخچال ، تهویه مطبوع و سردسازهاو…) می
شود.[6] بطور كلی سرمایش مغناطیسی در قیاس با وسایل خنك ساز دارای كمپرسور %30% -20 كمتر انرژی
مصرف می كند و نیز در كاهش انتشار CO2 نیز نقش پر رنگی دارد، بنابر این این تكنولوژی یک تكنولوژی سبز
محسوب می شود ، زیرا برخلاف یخچالهای سیكل تراكمی كه با موادی چون CFC كه مخرب لایه ازن است و یا
HFC) hydrofluorocarbon) و HCFC كه تاثیر سوء زیادی در پدیده گرمایش جهانی دارند (GWP) و یا

د .

مقدمه
 انتقال حرارت تشعشعی همراه با جابه جایی آزاد و اجباری (مختلط) در بسیاری از كاربردهای
مهندسی از قبیل مبدل های حرارتی، عایق های حرارتی و روش های خنك كاری در راكتورهای هسته
ای و…… دیده می شود .
اگر حل معادلات انتقال حرارت تشعشعی و انتقال حرارت جا به جایی به صورت جداگانه صورت گیرد
منجر به خطایی در محاسببات می گردد. به همین منظور معادلات ممنتم، انرژی و تشعشع باید همزمان
حل گردند تا محدوده سرعت، دما و نرخ انتقال حرارت به دست آید . كارهای بسیاری بر روی انتقال
حرارت جا به جایی تركیبی (مخلوط انتقال حرارت جا به جایی اجباری و انتقال حرارت جا به جایی آزاد)
چه به صورت عملی و چه به صورت تئوری در جریان های مغشوش و آرام صورت گرفته است .
Cheng و Ou اعداد پرانتل زیادی برای تحلیل انتقال حرارت جا به جایی تركیبی به تنهایی، در ناحیه
مركزی ورودی كانال مربعی افقی به كار برده اند .
افرادی مانند Hieber و sreenivasun همین آزمایش را در لوله افقی انجام داده اند .
نتایج این افراد نشان می داد كه جریان دومی كه توسط نیروی بویانسی ایجاد شده كه در حقشقت همتن
جا به جایی آزاد می باشد می تواند نرخ انتقال حرارت را به طور قابل ملاحطه ای افزایش دهد. به علاوه
این نیروی بویانسی می تواند طول حرارتی ورودی را كاهش دهد .
ولی هنوز تركیب انتقال حرارت جا به جایی مختلط (مخلوط انتقال حرارت جا به جایی اجباری و انتقال
حرارت جا به جایی آزاد) با انتقال حرارت تشعشعی مورد مطالعه قرار نگرفته است.جا به جایی اجباری در
كانال همراه با تشعشع با مشخص بودن شار حرارتی و دما بر روی دیواره توسط بسیاری از محققین در

دست بررسی می باشد. این مطالعات روش های تقریبی متفاوتی برای انتقال حرارت تشعشعی در محیط
استفاده كرده اند.در این میان روش های تقریبی دیفرانسیلی شدت تشعشع را به عنوان تابعی از مكان و
زاویه تشریح می كنند .
در سال های اخیر انتقال حرارت به صورت آزاد و یا تركیبی ار آزاد و اجباری به همراه تشعشع با توجه به
اهمیت آن در مسائل احتراق، طراحی كوره ها و طراحی خنك كننده های رآكتورهای هسته ای مورد
توجه محققین قرار گرفته است .

17فیزیكدان انگلیسی Lord Raylejgh اولین بار علت فرسودگی سریع پره های كشتی را مورد بررسی
قرار داد و متوجه تولید حبابهای بخارتوسط پره های كشتی شـد.كـه قـبلاً توسـط Reynolds بـه صـورت
تجربی اثبات شده بود .به نظر می رسید كه این حبابها همان طور كه به پروانه آسیب می رساندند، سـبب
كندی حركت قایق نیز می شدند.
هنگامی كه سیال از دریچه كنترل شیر عبور می كند، به دلیل عبور ازیک گلوگاه فشار سـیال پـایین
آمده و سرعت افزایش میابد. اگراین افت فشار، فشار سیال را به پایین ترازفشار بخار سیال برساند، مایع به
بخار تبدیل شده ودرون مایع حبابهایی تشكیل می شود. بعد از عبور سیال از گلوگاه فشـار در بـالا دسـت

افزایش می یابد واصطلاحاً به این امر بازیافت فشار گفته می شود. افزایش مجـدد فشـار و بـالارفتن فشـار

بخارسیال باعث می شود كه حبابهای ایجاد شده درون مایع تركیده وبخار دوباره به مایع تبدیل شود. این
عمل تشكیل حبابهای بخار و سپس تركیدن حبابها را كاویتاسیون مـی نامنـد. كاویتاسـیون عمـلاً بسـیار
مخرب بوده و سبب آسیب رساندن به شیر و عمرآن می شود. این پدیده با فلشینگ كـاملاً متمـایز اسـت
چرا كه فلشینگ در حالتی اتفاق میافتدكـه فشـار در خروجـی پـایین ترازفشاربخارباشـد. در ایـن حالـت
حبابهای بخار ایجادشده نمی تركند. اما به دلیل باز یافت فشار در پایین دست و در نتیجه افـزایش فشـار،
حجم حبابهای تشكیل شده كاهش می یابد و در نتیجه نوسانات در جریان سیال ایجاد می شود. بـه ایـن
پدیده فلشینگ می گویند. این پدیده به مخربی كاویتاسیون نمی باشد اما بر روی سطوح، فرسایش ایجـاد
نموده و سبب لرزش وصدای كم در شیر می شود.
كاویتاسیون یک فرایند مایع، بخار، مایع است كه در ناحیه كوچكی بعد ازگلوگاه درچند میكرو ثانیـه
اتفاق می افتد.كاویتاسیون شدیدسبب ایجاد نشتی درنشیمنگاه، از بین رفتن خاصیت جریان، قفس شیر و
در نهایت از بین رفتن كامل بخشهای تحت فشار(بدنه شیروخطوط لولـه)مـی شـود. درسرویسـهای فشـار
بالا،كاویتاسیون می تواند در مدت چند دقیقه اجزاشیررا نابود سازد. حبابهای كاویتاسیون خیلی كـوچكتر
اما پر قدرت تر از حبابهای است كه توسط جوشاندن معمولی به وجود می آینـد. اگـر حبابهـا در نزدیكـی