دانلود پروپزال و تحقیق کامل در مورد الگوریتم بهینه سازی توده ذرات ‎( PSO )‎ (فرمت فایل Word)با قابلیت ویرایش کامل و شخصی سازی

اختصاصی از فایلکو دانلود پروپزال و تحقیق کامل در مورد الگوریتم بهینه سازی توده ذرات ‎( PSO )‎ (فرمت فایل Word)با قابلیت ویرایش کامل و شخصی سازی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

الگوریتم  PSO یک الگوریتم جستجوی اجتماعی است که از روی رفتار اجتماعی دسته‌های پرندگان مدل شده است. در ابتدا این الگوریتم به منظور کشف الگوهای حاکم بر پرواز همزمان پرندگان و تغییر ناگهانی مسیر آنها و تغییر شکل بهینه‌ی دسته به کار گرفته شد . در PSO، ذرات  در فضای جستجو جاری می‌شوند. تغییر مکان  ذرات در فضای جستجو تحت تأثیر تجربه و دانش خودشان و همسایگانشان است. بنابراین موقعیت دیگر توده  ذرات روی چگونگی جستجوی یک ذره اثر می‌گذارد . نتیجه‌ی مدل‌سازی این رفتار اجتماعی فرایند جستجویی است که ذرات به سمت نواحی موفق میل می‌کنند. ذرات از یکدیگر می‌آموزند و بر مبنای دانش بدست آمده به سمت بهترین همسایگان خود می‌روند اساس کار PSO بر این اصل استوار است که در هر لحظه هر ذره مکان خود را در فضای جستجو با توجه به بهترین مکانی که تاکنون در آن قرار گرفته است و بهترین مکانی که در کل همسایگی‌اش وجود دارد، تنظیم می‌کند.

فرمت فایل :Word

پایان نامه الگوی هماهنگ دوم اپتیکی و بسامد مجموع پراکندگی از ذرات با شکل دلخواه

اختصاصی از فایلکو پایان نامه الگوی هماهنگ دوم اپتیکی و بسامد مجموع پراکندگی از ذرات با شکل دلخواه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:76

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته فیزیک اتمی - مولکولی

فهرست مطالب:
عنوان                                            صفحه
چکیده
مقدمه    1
فصل اوّل: اپتیک غیرخطی
مقدمه    3
تاریخچه    3
1-1- ویژگی‌های محیط خطی     4
1-2- ویژگی‌های محیط غیرخطی     5
1-3- قطبیدگی محیط خطی و محیط غیرخطی     5
1-4- برآورد ساده‌ای از اندازه کمیت پذیرفتاری     11
1-5- تولید هماهنگ دوم    12
1-6- تولید بسامد مجموع و بسامد تفاضل    14
1-7- معادلات ماکسول در محیط‌های غیرخطی    15
فصل دوّم: مفهوم پذیرفتاری موثر در اپتیک غیرخطی
مقدمه     20
2-1- پذیرفتاری غیرخطی     20
2-2- پذیرفتاری غیرخطی در تولید بسامد مجموع     23
2-3- پذیرفتاری غیرخطی در تولید هماهنگ دوم     23
2-4- پذیرفتاری موثر در پراکندگی اپتیک غیرخطی     24
2-5- ذرات ریز     28
2-6- اندیس ذرات همساز     31
2-7- پراکندگی     34
2-8- ویژگی‌های پراکندگی خودبه‌خودی نور     35
2-9- پراکندگی ریلی    37
2-10- پراکندگی تصحیح شده     37
فصل سوم: نظریه  هماهنگ دوم اپتیکی و جمع فرکانس از ذرات با شکل دلخواه
مقدمه     40
3-1) مباحث نظری    41
3-2- پراکندگی از ذرات با شکل دلخواه و سطح‌های ساده     49
3-3- پراکندگی از ذرات بیضوی     50
فصل چهارم: نتایج عددی
نتایج عددی     58
نتیجه‌گیری     62
پیوست الف)     63
پراکندگی اپتیک غیرخطی از ذرات کروی و استوانه‌ای     63
پیوست (ب)     65
ذرات بیضی‌گون     65
منابع و مآخذ     66
چکیده انگلیسی    67

 
فهرست جداول
عنوان                                            صفحه
جدول (2-1) مقدار عناصر قطبش‌پذیر   در مرتبه‌ی دوم فرکانس مجموع پراکندگی از یک کره با شعاع   و پذیرفتاری       33
جدول (2-2) مقادیر نوعی پارامترهایی که چند فرایند پراکندگی را توصیف می‌کنند    36
جدول (3-1) قوانین انتخاب برای عناصر   در پراکندگی با سهم قطبش متفاوت     48
جدول (3-2) مقادیر ممکن برای انتگرال       53
جدول (3-3). تابع‌های پراکندگی برای ذرات بیضی گون با چند جمله‌های از   و   و      56
جدول (الف-1). تابع‌های پراکندگی برای ذرات استوانه‌ای با طول L و شعاع D و ذرات کروی با شعاع R     64
جدول (ب-1). تابع‌های پراکندگی برای ذرات کوچکتر در محدوده  و       65

 
فهرست اشکال
عنوان                                            صفحه
شکل 1-1: دو قطبی الکتریکی بنیادی الف) همسویی با میدان ب) نیروی وارد بر دو قطبی که در راستای میدان الکتریکی است.     6
شکل (1-2)پاسخ نوعی غیرخطی (الف) و خطی (ب) قطبیدگی P به میدان الکتریکی اعمال شده E برای میدان‌های مثبت و منفی برابر، پاسخ محیط اپتیکی در وضعیت غیرخطی متقارن نیست. در این مورد میدان منفی   قطبیدگی بزرگتری نسبت به میدان مثبت با بزرگی یکسان بوجود می‌آورد     10
شکل(1-3) الف) هندسه تولید هماهنگ دوم ب) نمودار تراز – انرژی که تولید هماهنگ دوم را توصیف می‌کند.    12
شکل1-4 تولید هماهنگ دوم در بلور KDP  و در یک فیبر شیشه ای و در یک کاواکی از لیزر     13
شکل (1-5): تولید بسامد مجموع الف) هندسه برهم کنش  ب) توصیف تراز - انرژی    15
شکل (2-2) الف) هندسه پراکندگی با پارامترهای مرتبط ب) سطح قیاسی    32
شکل (2-3) مثالی از تقریب WKB در منطقه تیره فاز موج تغییر کرده است     34
شکل (2-4) پراکندگی خودبه‌‌خودی نور الف) وضعیت آزمایش ب) طیف مشاهده شده نوعی    35
شکل (2-5) طرحی برای پراکندگی ریلی هماهنگ دوم بوسیله یک کره    37
شکل 3-1: الف) هندسه پراکندگی یک ذره (آنسامبلی از ذرات) تحت دو باریکه که با هم زاویه   می‌سازند ب) سیم‌هایی مختصات ( ) و   مربوط به تانسور   و      42
شکل (4-1)  (منحنی آبی) الگوهای پراکندگی تولید بسامد مجموع (پیکربندی PPP) برای بیضی   و عناصر سطح   برای   و   و   و زاویه‌ی چرخش 0 و 30 و 60 و 90 درجه    59
شکل (4-2)  الگوی پراکندگی برای آنسامبلی از بیضی‌گون در سیستم‌های پرولیت و آبلیت با نسبت ظاهری متفاوت. در پرولیت از آبی تا قرمز نسبت ظاهری از   تا   افزایش می‌یابد. در آبلیت از   تا  کاهش می‌یابد    60
شکل (4-3)  مقایسه الگوهای پراکندکی اشکال متنوع a. کره  b. استوانه  c. چند وجهی d. اسب که سطح‌های آنها برابر سطح یک کره به شعاع nm500 است. کره: منحنی مشکی، استوانه: منحنی خط‌چین مشکی چند وجهی: منحنی خاکستری اسب: منحنی خط‌چین خاکستری     61

چکیده
مفهوم پذیرفتاری موثر در اپتیک غیرخطی بیان شده است و شدت پراکندگی تصحیح شده در این محیط نشان داده شده است و سپس یک ساختار تئوری برای تولید و پراکندگی هماهنگ دوم اپتیکی و بسامد مجموع نور از سطح ذرات با اشکال مختلف در دامنه‌ی محدودی از ضریب شکست‌های ثابت فراهم شده است. پراکندگی نور را می‌توان برای سطح‌ها همگن و همسانگرد با یک مجموعه متناهی از تابع‌های پراکندگی توصیف کرد قوانین انتخاب با توجه به این تابع‌ها وجود دارد. تابع‌های مربوط به سطوح انطباق‌پذیر بر تصویر آینه‌ای و غیرانطباق‌پذیر بر تصویر آینه‌ای مستقیماً با حجم و سطح در ارتباط هستند. سرانجام توابع صریحی برای ذرات بیضی گون نشان داده شده است و الگوی پراکندگی زاویه‌ای به عنوان تابعی برای جهت‌گیری ذره و یا هنگردی از ذرات نشان داده شده است.
کلید واژه: بسامد مجموعه پراکندگی –  پراکندگی غیرخطی - تولید هماهنگ دوم اپتیکی.

مقدمه:
پدیده‌های بسیار کاربردی در محیط‌های غیرخطی اپتیکی رخ می‌دهد که از جمله‌ی این پدیده‌ها تولید هماهنگ دوم و فرکانس مجموع است که در این رساله به طور خاص به الگوی پراکندگی این دو پدیده‌ برای اشکال با شکل دلخواه اشاره شده است که برای بیان بهتر این موضوع ابتدا اپتیک غیرخطی به صورت مختصر توضیح داده شده است و از آنجایی که برای بدست آوردن الگوی پراکندگی نیازمند محاسبه شدت هستیم و برای محاسبه شدت پراکندگی نیازمند پذیرفتاری موثر هستیم. بعد از بیان اپتیک غیرخطی پذیرفتاری موثر شرح داده شده است و سپس وارد مسئله اصلی که بیان الگوی پراکندگی است شده‌ایم.

پایان نامه بررسی اثر دما بر سطح مقطع پراکندگی ذرات نانو فلزی

اختصاصی از فایلکو پایان نامه بررسی اثر دما بر سطح مقطع پراکندگی ذرات نانو فلزی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:89

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc)
گرایش : اتمی - مولکولی

فهرست مطالب:
عنوان                                        صفحه

فصل اول     کلیات طرح
1-1 بیان مسئله و هدف‌های تحقیق    2
1-2- اهمیت موضوع تحقیق و انگیزش انتخاب آن    2
1-3  سؤالات و فرضیه‌های تحقیق    3
a1–3 سؤالات تحقیق    3
b1–3 فرضیه‌های تحقیق    3
1–4- تعاریف عملیاتی متغیرها و واژه‌های کلیدی    4
1-5- مدل تحقیق    4
1-6- روش تحقیق     4
1-7- قلمرو تحقیق    4
فصل دوم      مطالعات نظری
مقدمه    6
2-1- روش‌های تولید نانو مواد    6
2-1-1- روش بالا به پایین    6
2-1-2- روش پایین به بالا    7
2-2- روش‌های تولید نانو طلا و نقره    7
2-2-1- سنتز فاز بخار    7
2-2-2- الکتروشیمیایی    7
2-2-3- سنتز فوتولیز     8
2-2-4- کاهش شیمیایی    8
2-3- خواص نانوذرات    9
2-4- کاربرد نانوذرات    10
2-4-1- نانو ذرات غیرفلزی    10
2-4-2-  نانوذرات فلزی    10
2-4-2-1- نانو طلا و کاربردهای آن    10
2-4-2-2- نانو نقره و کاربردهای آن    11
2-5- فرمول بندی کلاسیکی    11
2-6- تابع دی‌الکتریک گاز الکترون‌های آزاد    17
2-7- انتشار گاز الکترون آزاد و پلاسمون حجمی    22
2-8- فلزات و گذارهای میان باندی    24
2-9- پلاریتون‌های پلاسمون سطحی در فصل مشترک فلز و عایق    25
2-10- معادله‌ی موج    26
2-11- پلاریتون‌های پلاسمون سطحی در یک سطح مشترک منفرد:    29
2-12- پراکندگی به وسیله دوقطبی‌های القا شده‌ی پراکنده‌گرهای کوچک    33
2-13- پراکندگی از طریق یک کره‌ی دی‌الکتریک کوچک    34
2-14- پراکندگی از طریق کره‌ی کاملاً رسانای کوچک    36
2-15- تئوری پراکندگی مای    38
2-16- پیشینه تحقیق    38
فصل سوم      روش تحقیق
3-1- روش تحقیق    43
3-2- ابزار جمع آوری اطلاعات    48
فصل چهارم      تجزیه و تحلیل یافته های تحقیق
4-1 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج در شعاع های مختلف    51
4-2 تغییرات بیشینه مقطع پراکندگی در اندازه های مختلف ذره نقره    60
4-3 تغییرات بیشینه سطح مقطع پراکندگی بر حسب دما در شعاع¬های مختلف    62
فصل پنجم      نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1- نتیجه گیری     66
5-2- پیشنهادات    67
منابع    68

 
فهرست  جداول
عنوان                                        صفحه

جدول 3-1 قسمت های حقیقی و موهومی ضریب شکست مربوط به نقره     46

فهرست  نمودارها
عنوان                                        صفحه

نمودارa 3-1 قسمت حقــیقی ضریب شکست نقـره بر حســب طول مـوج با تـــوجه
به داده¬های جدول جانسون و کریستی    44    
نمودارb 3-1 قسمت موهـومی ضــریب شکست نقــره بر حـسب طول موج با تـوجه
به داده¬هـای جدول جانسون و کریستی    45
نمودار 4-1 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج برای ذره نقره به شعاع
 r=30nm در دماهای مختلف    51
نمودار 4-2 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج برای ذره نقره به شعاع
 r=35nm در دماهای مختلف    53
نمودار 4-3 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج برای ذره نقره به شعاع
 r=40nm در دماهای مختلف    54
نمودار 4-4 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج برای ذره نقره به شعاع
 r=45nm در دماهای مختلف    55
نمودار 4-5 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج  برای ذره نقره به شعاع
 r=50nm در دماهای مختلف    56
نمودار 4-6 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج برای ذره نقره به شعاع
 r=55nm در دماهای مختلف    58
نمودار 4-7 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج برای ذره نقره به شعاع
 r=60nm در دماهای مختلف    59
نمودار 4-8 تغییرات بیشینه سطح مقطع پراکندگی بر حسب شعاع در دماهای مختلف    60
نمودار 4-9 تغییرات بیشینه سطح مقطع پراکندگی بر حسب دما در شعاع های مختلف    62
 
فهرست شکل ها
عنوان                                        صفحه
شکل 2-1 تابع دی الکتریک   معادله (2-27) گاز الکترون آزاد    20
شکل 2-2 ضریب شکست مختلط متناظر با تابع دی الکتریک الکترون آزاد در شکل 2-1    21
شکل 2-3  ارتعاشات تجمعی طولی الکترون های رسانش فلز : پلاسمون حجمی    22
شکل 2-4  قسمت های حقیقی و موهومی   برای نقره    24
شکل 2-5  هندسه انتشار SPP در سطح مشترک واحد بین فلز و دی الکتریک    29
شکل 2-6  بردارهای قطبش و انتشار پرتو پراکندگی و برخورد    35
شکل 3-1 فضای شبیه سازی (C1) نانوذره نقره و (C2) خلاء    43
شکل a3-2 میدان پراکنده شده از نقــره به قطر r=45nm  در حالـت قبل از تـشـدید
در     48
شکل b3-2 میــدان پراکـــنده شده از نقــره به قطر r=45nm  در حالـت تشـــدید
در      48
شکل c3-2 میدان پراکنـــده شده از نقره به قــطر r=45nm  در حالت بعد از تشدید
در      48
شکل a3-3 میدان پراکنده شــده از نقره به قـــطر r=45nm  در حالت قبل از تشدید
در     48
شکل b3-3 میدان پراکـــنده شده از نقره به قـــطر r=45nm  در حالت تشــــدیـد
در      48
شکل c3-3 میدان پراکنده شده از نقره به قطر r=45nm  در حالـــت بعد از تشــدید
در      48

چکیده
ضریب شکست فلزات نجیبی نظیر نقره و طلا‌، تابع حساستری‌-‌‌ نسبت به دی‌الکتریک‌ها-‌ از دماست. در این کار، اثر تغییرات دما بر سطح مقطع پراکندگی نانو ذرات نقره، بررسی شد. نانو ذرات فلزی نقره‌ای کروی شکل با قطرهای30،35،40،45،50،55 و60 نانومتر تحت تابش نور با قطبش TM در بازه طول‌موجی 300nm تا 400nm قرار گرفتند و سپس سطح مقطع پراکندگی آنها محاسبه شد. برای بررسی اثر تغییر دما بر سطح مقطع پراکندگی، دمای نانو ذرات در بازه‌‌های 30 K  از 300K تا 510K تغییر داده شد. نتایج محاسبات که با استفاده از روش عددی عناصر محدود در دو بعد به دست آمده‌ اند، نشان می‌دهند که اولاً قلّه سطح مقطع پراکندگی از شعاع  30nmتا 45nm با افزایش دما افزایش می‌یابد. این در شرایطی است که قله‌های نمودارها در دماهای مختلف، به هم نزدیک می‌شوند. سپس از شعاع 50nm تا 60nm با افزایش دما، قله‌ی سطح مقطع پراکندگی، کاهش می‌یابد. پهنای نمودارها نیز بر حسب طول‌موج، با افزایش شعاع نانو ذره از 30nm تا 45nm افزایش یافته و سپس با ادامه روند افزایش در شعاع، کاهش می‌یابند. نتیجه‌ی نهایی این تحقیق اینست که قله‌ی سطح مقطع پراکندگی از شعاع تقریبا 35nm تا 55nm، از حساسیت کمتری نسبت به دما برخوردار است. تغییرات با دما پایین‌تر از شعاع 35nm و بالاتر از 55nm بسیار شدیدتر است.  
کلمات کلیدی : نانوذرات، پلاسمون، سطح مقطع پراکندگی، نقره  

فصل اول

کلیات طرح

 
فصل اول: کلیات طرح
1-1 بیان مسئله و هدف‌های تحقیق
نانو تکنولوژی، دست‌یابی به فناوری کاربرد ذراتی با ابعاد نانومتر است که به نانوذرات موسومند. دلیل انتخاب این مقیاس برای کار بر روی مواد، خواص خارق‌العاده‌ای است که در ذراتی با این اندازه ظاهر می‌شوند و امروزه به شدت مورد توجه دانشمندان قرار گرفته اند. نگاه به فرآیندهای شیمیایی و بیولوژیکی از دید نانومتری، یعنی در ابعاد اتمی اطلاعاتی به دست می‌دهد که راحت‌تر می‌توان مسیر تشکیل آن را مشخص و خواسته‌ها و نظرات شخصی را در آن اعمال نمود]1[. آن چه که امروز تحت عنوان نانوتکنولوژی مطرح است آشنا شدن و کنترل کردن بسیاری از پدیده‌ها در ابعاد اتمی و آنگسترومی است. پیشرفت‌ های اخیر در ساخت تیوپ کربن، موتورهای بیومولکولی، حسگرهای با ابعاد باکتری، فیلترهای میکرونی و دیگر موارد، موجبات تغییر و تحول در علوم مختلف از جمله کامپیوتر، فیزیک، الکترونیک، هوا فضا، شیمی و محیط زیست و دیگر علوم را فراهم کرده است]2[. از این میان، نانوذرات فلزی طلا و نقره به دلیل خواص منحصر به فردشان مورد توجه هستند. یکی از جالب‌ترین جنبه‌های نانوذرات فلزی این است که خواص نوری آن‌ها به شدت به اندازه و شکل ذره وابسته است. نور منعکس شده از طلای توده‌ای زردرنگ است، اما فیلم‌های نازک طلا، نور آبی از خود عبور می‌دهند. با کاهش اندازه این فیلم تا حدود 3nm، این رنگ تدریجاً به ارغوانی، قرمز و سرانجام نارنجی تبدیل می‌شود. این اثرات، نتیجه‌ی تغییراتی موسوم به تشدید پلاسمون سطحی – فرکانسی که در آن الکترون‌های نوار رسانش در پاسخ به میدان الکتریکی متناوب یک پرتو الکترومغناطیس برخوردی نوسان می‌کنند- است. با این حال تنها فلزات دارای الکترون‌های آزاد (الزاماً طلا، نقره، مس و فلزات قلیایی) در طیف مرئی دارای تشدید پلاسمون هستند و به همین علت چنین تغییر رنگ‌ شدیدی را از خود نشان می‌دهند]3[ و]4[.
1-2- اهمیت موضوع تحقیق و انگیزش انتخاب آن
امواج پلاسمون سطحی که در فصل‌های بعدی مورد بحث قرار خواهند گرفت، یکی از مباحث نو و جدید در حیطه نانواپتیک هستند. از سال 1990 تعداد سالانه مقالات در مورد پلاسمون‌های سطحی هر 5 سال، دو برابر شده است]5[، این رشد سریع با پیشرفت و تجاری کردن کدهای محاسباتی نیرومند، تکنیک‌های ساخت نانو و تکنیک‌های تحلیل فیزیکی، امکان بیش‌تری به مهندسین و محققین با ارائه ابزار لازم برای طراحی ساخت و تحلیل خواص اپتیکی نانو ساختارهای فلزی، فراهم می‌کند]5[.
این گرایش جدید استفاده‌های قابل توجهی در بحث حس‌گرها، آنتن‌ها، گیرنده‌ها و ادوات نوری در مقیاس نانو دارد]6[. بررسی اثرات تغییر دما بر سطح مقطع پراکندگی ذرات نانو، می تواند در جهت توسعه مفاهیم نظری، جهت کاربردهای آتی موثر باشد. تا جایی که به اطلاعات ما بر می گردد این بررسی برای اولین بار انجام می شود. موضوع پراکندگی نور از ذرات نانو فلزی تحت اثرات دمایی، گسترش موضوع و فرمول‌بندی نظری و تلاش در جهت شناخت این پدیده از انگیزه‌های انتخاب این موضوع می‌باشد.
1-3  سؤالات و فرضیه‌های تحقیق
a1–3 سؤالات تحقیق:
•    چرا از ذرات فلزی در مقیاس نانو در این تحقیق استفاده می‌شود؟
•    چرا نانو ذرات نقره در این روش کاربرد بیش‌تری دارند؟
•    تغییرات دما چه تأثیری می‌تواند در سطح مقطع پراکندگی این ذرات ایجاد کند؟
•    آیا تغییرات مشاهده شده، قابل توجه هستند؟
•    آیا اندازه نانو ذرات فلزی در میزان پراکندگی تأثیر دارد؟
•    پدیده پلاسمون و پلاسمون سطحی چیست و تحت چه شرایطی رخ می‌دهد؟
b1–3  فرضیه‌های تحقیق:
فرضیه‌های این پژوهش شامل موارد زیر است:
•    قطر ذرات به اندازه ای است که مدل های کلاسیکی می توانند پدیده پراکندگی نور را بخوبی توصیف کنند.
•    معادلات موج ماکسول بدرستی می توانند جهت بررسی سطح مقطع پراکندگی نانو ذرات فلزی مورد استفاده قرار گیرند.
•    روش عناصر محدود روشی مناسب جهت بررسی این پدیده بصورت عددی است.
1–4-  تعاریف عملیاتی متغیرها و واژه‌های کلیدی
نانوذرات فلزی: طبق تعریف عمومی نانوذرات، ذراتی با ابعاد 1 تا 100 نانومتر هستند.
پلاسمون: در فیزیک، به نوسانات پلاسمایی تشکیل شده در سطح فلز، پلاسمون گویند. یا، عملکرد الکترون‌های آزاد بر روی سطح فلزات، پدیده‌ای است که پلاسمون نامیده می‌شود]6[.
امواج پلاسمون سطحی: فصل مشترک میان ماده‌ای با ثابت دی‌الکتریک مثبت و ماده‌ای با ثابت دی‌الکتریک منفی مثل فلزات می‌تواند باعث انتشار امواج الکترومغناطیسی ویژه‌ای شود که امواج پلاسمون سطحی خوانده می‌شوند و در محدوده‌ی نزدیک سطح باقی می‌مانند]6[.
1-5- مدل تحقیق
 بر اساس حل معادله موج ماکسول در یک منطقه که شامل ذره فلزی در زمینه خلاء است، می‌باشد.
1-6- روش تحقیق
روش تحقیق به صورت نظری و با استفاده از روش‌ عددی، عناصر محدود و با استفاده از نرم افزار Comsol Multi Physics صورت گرفته است.
1-7- قلمرو تحقیق
تحقیق با توجه به آخرین یافته‌ها در ادبیات مربوطه، از طریق مطالعات کتابخانه‌ای، بررسی پایان‌نامه‌های مرتبط و مقالات ژورنال های تخصصی در این زمینه ها و جستجو در اینترنت صورت می گیرد.

پایان نامه بررسی عددی تاثیر ذرات نانو در مواد تغییر فاز دهنده در یک محفظه بسته مربعی سه بعدی

اختصاصی از فایلکو پایان نامه بررسی عددی تاثیر ذرات نانو در مواد تغییر فاز دهنده در یک محفظه بسته مربعی سه بعدی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:150

فهرست مطالب:
عنوان                                                                                                                   شماره صفحه
 
فصل اول    1
مقدمه    1
1-1        مقدمه    1
1-3 نانو تکنولوژی    4
1-3-1 چرا «نانو» تکنولوژی؟    5
1-4 تاریخچه نانو فناوری    5
1-5 کاربرد نانو سیالات    6
1-6 روش¬های ذخیره انرژی    7
1-6-1 ذخیره انرژی به صورت مکانیکی    7
1-6-2 ذخیره الکتریکی    7
1-6-3-1 ذخیره گرمای محسوس    8
1-6-3-2 ذخیره گرمای نهان    8
1-6-3-3 ذخیره انرژی ترموشیمیایی    8
1-7 ویژگی¬های سیستم ذخیره نهان    10
1-8 ویژگی¬های مواد تغییر فاز دهنده    10
1-10-1-1 پارافین¬ها    12
1-10-1-2 غیر پارافینها    13
1-10-2 مواد تغییر فاز دهنده غیرآلی    14
1-10-2-1 هیدرات¬های نمک    14
1-10-2-2 فلزات    15
1-10-3 اوتکتیک¬ها    15
1-11 کپسوله کردن مواد تغییر فاز دهنده    15
1-12 سیستمهای ذخیره انرژی حرارتی    17
1-12-1 سیستمهای گرمایش آب خورشیدی    17
1-13 کاربرد¬های مواد تغییر فاز دهنده در ساختمان    17
1-14 کاربرد مواد تغییر فاز دهنده در دیگر زمینه ها    18
1-15  تکنیک¬های افزایش کارایی سیستم ذخیره¬ساز انرژی    19
1-15-1 استفاده از سطوح گسترش یافته    19
1-15-2 استفاده از شبکهای از PCMها در سیستم    20
1-15-3 افزایش هدایت حرارتی PCM    21
1-15-4 میکروکپسوله کردن PCM    23
فصل دوم    25
پیشینه موضوع و تعریف مسئله    25
2-1- مقدمه    25
2-2- روش¬های مدلسازی جریان نانوسیال    25
2-3- منطق وجودی نانو سیالات    28
2-4- پارامترهای انتقال حرارت در نانوسیالات    31
2-4-1- انباشتگی ذرات    31
2-4-2- نسبت حجمی ذرات نانو    32
2-4-3- حرکت براونی    33
2-4-4- ترموفورسیس    33
2-4-5- اندازه نانوذرات    34
2-4-6- شکل نانوذرات    34
2-4-7- ضخامت لایه سیال بین ذرات نانو    35
2-4-8- دما    36
2-5- انواع نانو ذرات    36
2-5-1- نانو سیالات سرامیکی    36
2-5-2- نانو سیالات فلزی    37
2-5-3- نانو سیالات، حاوی نانو لوله های کربنی و پلیمری    38
2-6- نظریه هایی بر نانو سیالات    39
2-6-1- روابط تئوری ارائه شده در زمینه ضریب رسانش حرارتی موثرنانوسیال    39
2-6-2- کارهای تجربی انجام شده در زمینه ضریب رسانش حرارتی موثر نانوسیال    43
2-6-3- کارهای تجربی انجام شده در زمینه ویسکوزیته موثر نانوسیال    44
2-7- کارهای تجربی انجام شده در زمینه¬ی انتقال حرارت در نانوسیال    44
2-8- کارهای عددی انجام شده در زمینه¬ی انتقال حرارت در نانوسیال درداخل حفره‌ی مربعی    45
2-9- کارهای انجام شده در زمینه¬ی تغییر فاز ماده    45
2-10- تعریف مسئله    48
فصل سوم    49
معادلات حاکم و روشهای حل    49
3-1 فرض پیوستگی    49
3-2- معادلات حاکم بر رژیم آرام سیال خالص    50
3-3- مدل بوزینسک    51
3-4- خواص نانوسیال    51
3-5 - معادلات حاکم بر تحقیق حاضر    52
3-6- شرایط مرزی و اولیه    53
3-7- روش بررسی تغییر فاز در این پژوهش    54
3-7-1 تغییر فاز با مرز مجزا    54
3-7-2 تغییر فاز آلیاژها    54
3-7-3 تغییر فاز پیوسته    54
3-8- معادلات حاکم بر روش آنتالپی    56
3-8-1 معادله حاکم بر انتقال حرارت بر پایه روش آنتالپی    56
3-8-2 معادلات نهایی حاکم بر انتقال حرارت بر پایه روش آنتالپی تعمیم یافته    58
3-9  مروری بر روش¬های عددی    61
3-9-1  روش حل تفکیکی    62
3-9-2 روش حل پیوسته    64
3-9-3 خطی سازی: روش ضمنی و روش صریح    65
3-9-4 انتخاب حل کننده    67
3-10  خطی سازی    69
3-10-1 روش بالادست مرتبه اول    70
3-10-2  روش بالادست توان-پیرو    70
3-10-3 روش بالادست مرتبه دوم    72
3-10-4 روش QUICK    73
3-11  شکل خطی شده معادله گسسته شده    74
3-12 مادون رهایی    75
3-13  حل کننده تفکیکی    75
3-13-1  گسسته سازی معادله ممنتوم    75
3-13-1-1 روش درونیابی فشار    76
3-13-2  گسسته سازی معادله پیوستگی    77
4-13-3 پیوند فشار- سرعت    78
3-13-3-1 SIMPLE    79
3-13-3-2 SIMPLEC    80
3-13-3-3 PISO    80
3-14  انتخاب روش گسسته سازی    81
3-14-1  مرتبه اول و مرتبه دوم    81
3-14-2 روش های توان- پیرو و QUICK    82
3-14-3  انتخاب روش درونیابی فشار    82
3-15  انتخاب روش پیوند فشار- سرعت    83
3-15-1  SIMPLE و SIMPLEC    83
3-15-2  PISO    84
3-17 مدلسازی¬های وابسته به زمان    84
3-17-1 گسسته سازی وابسته به زمان    85
3-17-2 انتگرال گیری زمانی ضمنی    85
3-17-3 انتگرال¬گیری زمانی صریح    86
3-17-4  انتخاب اندازه بازه زمانی    87
3-18 انتخاب روش¬های حل    87
3-19 شبکه بندی و گام زمانی    89
3-19-1 آزمون عدم وابستگی نتایج به تعداد نقاط شبکه و گام زمانی    89
3-20- مراحل حل مسئله    91
فصل چهارم    92
بررسی نتایج عددی    92
4-1 اعتبار سنجی مسئله    93
4-2  اثر افزودن نانو ذرات    98
4-3 بررسی اثر افزودن ذرات نانو در مدل¬های گفته شده در قسمت اعتبار سنجی    114
فصل پنجم    124
5-1 نتیجه گیری    124
5-2 فعالیت های پیشنهادی برای ادامه کار    ...................................................................................    126
مراجع    127

 
فهرست شکل ها
عنوان                                                                                                                 شماره صفحه

شکل 1-1 دیدگاه کلی ذخیره انرژی حرارتی    9
شکل 1-2 دسته¬بندی مواد تغییر فاز دهنده    12
شکل1-3- سیستم¬های حاوی چند PCM    21
شکل1-4- ساختارهای فلزی مورد استفاده در سیستم ذخیره¬سازی انرژی    23
شکل1-5: نمونه¬ای از میکروکپسوله PCM، (A) روش اسپری خشک، (B) روش تودهای    24
شکل 2-2- رژیم¬های جریان گاز بر پایه¬ی عدد نادسن.    28
شکل 2-3- نمودار تغییرات ضریب رسانش حرارتی نسبت به زمان برای مخلوط آب اکسید مس [8].    32
شکل 2-4- افزایش انباشتگی نانوذرات باافزایش زمان برای مخلوط آب اکسیدمس (1/0=)  الف) 20 دقیقه ب) 60 دقیقه ج) 70 دقیقه [8]    32
شکل 2-5- نمودار تغییرات ضریب رسانش حرارتی نسبت به نسبت حجمی ذرات نانو [10]    33
شکل 2-6- نمودار تغییرات ضریب رسانش حرارتی موثر نسبت به نسبت حجمی و اشکال متفاوت نانوذرات برای مخلوط آب - اکسید آلومینیم [14].    35
شکل 2-7- نمودار تغییرات ضریب رسانش حرارتی موثر نسبت به ضخامت لایه سیال پیرامون نانوذرات [16 و 17].    36
شکل 2-8- نمودار تغییرات ضریب رسانش حرارتی موثر نسبت به دما برای مخلوط آلومینیوم–آب [12]    36
شکل 2-9-  افزایش رسانایی گرمایی K بخاطر افزایش نسبت حجمی    از توده های با رسانایی بالا. نمودار شماتیک به ترتیب موارد زیر را نشان می دهد. (I) ساختار قرارگیری بصورت فشرده FCC از ذرات (II) ترکیب قرارگیری مکعبی ساده (III) ساختار بی نظم ذرات که در تماس فیزیکی با هم قرار دارند (IV) توده از ذرات که بوسیله لایه نازکی از سیالی که اجازه جریان گرمای سریع در میان ذرات را می دهد از یکدیگر جدا شده اند.    41
شکل 2-10- شکل هندسه مورد نظر    49
شکل 3-1: بررسی انتقال حرارت در هندسه مورد نظر    57
شکل 3-2-  نمای کلی مراحل حل¬کننده تفکیکی    64
شکل 3-3- نمای کلی حل کننده پیوسته    65
شکل 3-4-  حجم کنترل استفاده شده برای نمایش گسسته¬سازی    70
شکل 3-5- تغییر متغیر   بین X=0 و X=L (معادله 4-21)    72
شکل 3-6- حجم کنترل یک بعدی    74
شکل 3-7- زمان لازم برای انجماد کامل سیال در گراشف 105 و نسبت حجمی 1/0 برای مش¬های مختلف    89
شکل 3-8- زمان لازم برای انجماد کامل سیال در گراشف 105 و نسبت حجمی 1/0 برای گام های زمانی مختلف    90
شکل 4-1- توزیع ناسلت موضعی روی دیواره¬ی گرم  0.71 =و 0=Φ الف) 105 = ، ب) 106  =    94
ج)    107  = ]63[    94
شکل4-2- مقایسه پروفیل دما در برش میانی حفره مربعی (2/6=  ، 105=  و 05/0= Φ )    95
شکل 4-3-  مقایسه زمان لازم برای انجماد سیال در دمای      96
شکل 4-4- پروفیل دما در خط مرکزی برای ارتفاع  20    97
شکل 4-5- زمان لازم برای انجماد کامل سیال در سیال خالص در مقایسه با افزودن ذرات نانو را در عدد گراشف 105    97
شکل 4-6-  پروفیل¬های الف) دما و ب) سرعت در برش میانی حفره مربعی    98
شکل 4-7- تغییرات ناسلت موضعی نانوسیال آب روی دیواره گرم در نسبت منظری (L/H=1) و105=   برای نسبتهای حجمی متفاوت    99
شکل 4-8-الف- کانتور   برای درصد حجمی )0% ،10% و20% ( و گراشف 105 (زمان برحسب دقیقه) در صفحه 005/0 Z=    101
شکل 4-8-ب- کانتور    برای درصد حجمی )0% ،10% و20% ( و گراشف 106 (زمان برحسب دقیقه) در صفحه 005/0 Z=    103
شکل 4-9- زمان لازم برای انجماد کامل سیال در سیال خالص در مقایسه با افزودن ذرات نانو را در  سه عدد گراشف الف) 105 ، ب) 106 و ج) 107.    104
شکل 4-10-  مقایسه زمان لازم برای انجماد کامل سیال در سیال خالص و نسبت حجمی 1/0Φ در سه گراشف 105، 106 و 107    105
شکل 4-11- مدت زمان از بین رفتن اثر انتقال حرارت جابجایی در سیال خالص در گراشف 105    105
شکل 4-12- مقایسه مدت زمان ناچیز شدن اثر انتقال حرارت جابجایی در سیال خالص و نانو سیال با در صد حجمی ذرات نانو 1/0Φ و 2/0Φ در گراشف 105    106
شکل 4-13- مقایسه اثر انتقال حرارت جابجایی بر ناحیه خمیری شکل در سه گراشف 105، 106 و 107    106
شکل 4-14- خطوط جریان در 10ثا نیه نخست فرایند انجماد در گراشف105 با در صد حجمی ذرات نانو 20% در صفحه 005/0=Z    108
شکل4-15- مقایسه خطوط جریان در زمان 0 و 10 ثانیه فرایند انجماد در گراشف 105 ، 106 و 107 با در صد حجمی ذرات نانو 20%    109
شکل 4-16- توزیع درجه حرارت را بر روی خط مرکزی حفره مربعی در دو زمان الف)5   دقیقه و ب) 12 دقیقه در گراشف  105    110
شکل 4-17- مقایسه مدت زمان لازم برای انجماد کامل سیال با اختلاف در جه حرارت بین دو دیوار چپ و راست    110
شکل 4-18- زمان لازم برای انجماد کامل سیال در سیال خالص در مقایسه با افزودن ذرات نانو را در گراشف 105 برای الف) C  20 =T ب C  30 =T ج) C  50 =T د) C  80 =T    111
شکل 4-19- مقایسه خطوط همدما بین سیال خالص و نانوسیال آب در 05/0= Φ  و نسبت منظریهای مختلف    112
شکل 4-20- مقایسه مدت زمان لازم برای انجماد کامل سیال الف) برای نسبت های منـــظریهای مختلف  ب) برای نسبت های منـــظریهای 5/0 برای گراشف 105 و  نسبت حجمی مختلف    113
شکل 4-21- مقایسه مدت زمان لازم برای انجماد کامل سیال در عدد گراشف 105 با سیال پایهی آب و ذرات نانو مختلف    114
شکل 4-22-  حفره مربعی در پژوهش      114
شکل 4-23- کسر حجمی ماده تغییر فاز یافته در دما و درصد حجمی محتلف از نانو ذرات    116
شکل 4-24- مرز ناحیه تغییر فاز در درجه حرارت مختلف دیوار چپ و زمان الف)   10 ب)   50    116
شکل 4-25- میدان سرعت نانو سیال با درصد حجمی مختلف و در زمانهای مختلف    118
شکل 4-26- خطوط جریان در 10ثا نیه نخست فرایند انجماد برای دیوار چپ با  و در صد حجمی ذرات نانو 20%    119
شکل 4-27- منحنی توزیع دما بر خط مرکزی افقی حفره در دمای مختلف دیواره چپ و درصد حجمی مختلف از نانو ذرات    120
شکل 4-28-  حفره مربعی در پژوهش      120
ج)    122
شکل 4-29- منحنی توزیع دما بر خط مرکزی افقی حفره در دمای مختلف دیواره چپ و درصد حجمی مختلف از نانو ذرات الف)   ب)  ج)      122
شکل 4-30- کسر حجمی ماده تغییر فاز یافته برای درصد حجمی محتلف از نانو ذرات و ارتفاع مختلف    123
الف)   ب)  ج)      123
 

فهرست جدول ها
عنوان                                                                                                                   شماره صفحه
جدول 1-1 نقطه ذوب و گرمای نهان پارافین‌ها    13
جدول 1-2-  نقطه ذوب و گرمای نهان غیر پارافین‌ها    14
جدول 1-3-  نقطه ذوب و گرمای نهان هیدرات¬های نمک    16
جدول 1-4-  نقطه ذوب و گرمای نهان فلزات    17
جدول 1-5-  نقطه ذوب و گرمای نهان اوتکتیک¬ها    17
جدول 3-1 الگوریتم¬های حل انتخاب شده    88
جدول 4-1-خواص ترموفیزیکی سیالات و نانوذرات    92
جدول 4-2 خواص سیال پایه، ذرات مس و نانوسیال در نسبت حجمی مختلف    93
جدول 4-3 مقادیر ناسلت متوسط  برای عدد رایلی مختلف    94
جدول 4-4 خواص سیال پایه، ذرات مس و نانوسیال در نسبت حجمی 2/0، 1/0، 0= Φ    115
جدول 4-5- خواص سیال پایه، ذرات مس و نانوسیال در نسبت حجمی 2/0، 1/0، 0= Φ    121

چکیده :
افزایش انتقال حرارت و همچنین افزایش راندمان سیستم های ذخیره کننده انرژی با توجه به محدودیت منابع طبیعی و با هدف کاهش هزینه¬ها همواره یکی از اساسی ترین دغدغه¬های مهندسین و محققین بوده است. این امر به خصوص در سیالات به دلیل کوچکی ضریب رسانش حرارتی از اهمیت بیشتری برخوردار است. یکی از مهمترین راه¬های دستیابی به این امر ،که در سال¬های اخیر به آن توجه زیادی شده، افزودن ذرات جامد با رسانش حرارتی بالا در ابعاد نانو می باشد. انتقال حرارت به همراه تغییر فاز در بسیاری از کاربردها بویژه در سیستم¬های ذخیره انرژی حرارتی از اهمیت فوق العاده¬ای برخوردار است. در این واحد¬های ذخیره انرژی، هدف استفاده از گرمای نهان ذوب در طول فرایند تغییر فاز است. هدف از این تحقیق بررسی اثر افزودن  ذرات نانو به سیال تراکم ناپذیر پایه در انتقال حرارت و تغییر فاز ماده می باشد. در این تحقیق از یک سیال پایه¬ی آب و چهار نوع نانو ذره¬ی جامد مس (Cu)، آلومینیم (Al)، TiO2 و اکسید آلومینیم (Al2O3) برای شش نسبت حجمی متفاوت (2/0، 15/0، 1/0، 05/0، 025/0، 0=φ) استفاده شده است. جریان آرام و در محدوده فرض بوزینسک در نظر گرفته شده و نتایج برای سه عدد گراشف 105، 106 و 107 ارائه گردیده است. با استفاده از نرم افزار FLUENT مدلسازی تغییر فاز در جریان آرام سیال انجام شده است و افزودن ذرات نانو به سیال پایه با نوشتن UDF صورت پذیرفته است. نتایج نشان داده است که وجود نانو ذرات معلق در سیال باعث افزایش نرخ انتقال حرارت و کاهش زمان لازم برای انجماد کامل سیال می¬شود. همچنین نتایج نشان داده است که عدد ناسلت قبل از شروع تغییر فاز با افزایش نسبت حجمی ذرات نانو افزایش می¬یابد. همچنین افزودن ذرات مس در ابعاد نانو نسبت به افزودن دیگر ذرات نانو به سیال پایه زمان لازم برای انجماد کامل را بیشتر کاهش می دهد. مقایسه¬ی نتایج حاصل از حل جریان با تحقیقات پیشین نشان دهنده¬ی همخوانی قابل قبول این نتایج می-باشد.
واژه‌های کلیدی: انتقال حرارت (Heat Transfer)، نانوسِیال (Nanofluid)، تراکم¬ناپذیر(Incompressible) ، حفره (Cavity)، نسبت منظری (Aspect Ratio)

دانلود پروژه ی نانو ذرات و روشهای تولیدآن روش سل-ژل

اختصاصی از فایلکو دانلود پروژه ی نانو ذرات و روشهای تولیدآن روش سل-ژل دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نوع فایل : word

نعداد صفحات : 15

مقدمه

اصلی ترین روش های ساخت مواد در مقیاس نانو به دو روش کلی بالا به پایین و روش پایین به بالاخلاصه می شوند. روش بالا به پایین اولین بار توسط فیمن به عنوان روشی برای ساخت ذرات در ابعاد نانومتری مطرح شد. در این روش با استفاده از دستگاه ها و روش های مکانیکی مانند: تراشیدن، آسیاب کردن وغیره نانوذرات از توده مواد با ابعاد بزرگتر تولید می شود.روش پایین به بالا درست در جهت مخالف روش قبلی است که در این روش مواد نانو با استفاده از به هم پیوستن واحدهای بنیادی سازنده و قرار دادن آنها کنار هم ایجاد می شوند.

فرآیند سل ژل یک روش سنتز پاین به بالا است.هدف روش سل ژل انجام فرایندهای شیمیایی در دمای پایین برای تولید اشیاء، فیلم ها، فیبرها، ذرات یا کامپوزیت هایی با شکل و سطح مناسب می باشد که می توانند بعد از یک مرحله فرایند تکمیلی به صورت تجاری مصرف شوند.

فناوری نانو واژه ای است کلی که به تمام فناوری های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می شود.معمولا منظور از مقیاس نانو ابعادی در حدود 1نانو تا 100 نانو می باشد.واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال ١٩٧٤ برزبانها جاری شد.او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل) دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می باشد، به کار برد.

فرایند سل ژل اولین بار در اواخر قرن نوزدهم کشف شد واز اوایل دهه ی 40 به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن برای ساخت ژل ها در دماهای پایین و تبدیل آنها به شیشه فرآیندهای توسعه یافتند.

روش سل- ژل دارای محبوبیت و کاربرد صنعتی بالاتری نسبت به سایر روش های موجود است و این امر بی علت نیست! سل – ژل هم اکنون می تواند نانو ذراتی با کیفیت بالا ( تولید ذرات با اندازه یکسان) را در حجمی بالا تولید کند .

فهرست

1-مقدمه

2-تعریف نانو ذرات

3-انواع نانوذرات

4-روش های ساخت نانو ذرات

5-تعریف فرایند سل-ژل

6-روش سل-ژل و محصولات آن

7-فرایند هیدرولیز

8-واکنش هیدرولیز

9-انواع ژل ها

10-شمای مراحل فرایند سل-ژل

11-مزیت و کاربرد روش سل-ژل

12-نتیجه گیری

13-منابع