محمود یعقوبی

با توجه به پیشرفت های سریع صنعتی و نیاز روزافزون به انرژی و محدودیت منابع انرژی و مسایل اقتصادی و زیست محیطی ناشی از استفاده از سوخت های فسیلی بهره گیری از منابع جایگزین انرژی طی دو دهه گذشته مورد توجه فراوان قرار گرفته است. در این راستا برای اولین در ایران طراحی و ساخت نیروگاه خورشیدی 250 کیلووات شیراز دردست اقدام می باشد. مطالعات متعدی درباره طراحی، ساخت و عملکرد این نیروگاه که از قسمت ها و بخش های مختلفی تشکیل یافته، انجام پذیرفته است. یکی از بخش های مهم این نیروگاه سیستم تولید برق است که ابتدا توربین بخار پیش بینی شده بود و سپس ماشین بخار جایگزین گردید. ماشین بخار قابلیت تولید برق با بخار داغ یا اشباع، با فشارهای مختلف را دارا می باشد. در این مطالعه تاثیر تغییرات فشار بخار ورودی به ماشین و همچنین اثر ارسال بخار داغ یا بخار اشباع به ماشین بخار بر روی عملکرد نیروگاه مورد بررسی قرار می گیرد. نمودارهای تغییرات دما و میزان برق تولیدی روزانه ارائه شده و اثر پارامترهای ذکر شده بر روی راندمان مزرعه، راندمان سیکل روغن، و میزان برق تولیدی روزانه، ماهانه و سالانه مورد بررسی قرار گرفته و با نتایج سیکل بخار با توربین مقایسه شده است.

توسعه انسانی به منظور دستیابی به شادی واقعی و بهره مندی پایدار از منابع و داشتن ارتباطات سالم اجتماعی به خردمندی و توجه داشتن به هدف والای انسانی نیاز دارد. از آنجا که مهندسان در توسعه کشور جایگاه مهمی دارند، باید همراه با آموزش علوم و فنون مهندسی به ارزش های دیگر برای زندگی هدفمندتر آراسته شوند. در مقاله قبلی به ارزش فکر و خرد ر امور برای مهندسان پرداخته شد، در این مقاله راه و روش کسب معرفت، چگونه زیستن و چگونه عمل کردن و چگونه شادتر زیستن تشریح و بیان شده است.

در مهندسی هنر و خلاقیت در بستر پدیده های علمی بارزترین شاخصه شمرده می شود. اگر زیر ساختار علمی بدون تکیه بر فلسفه باشد، آموزش و توسعه علمی در مهندسی از دو محور معرفت و استحکام برخوردار نخواهد بود. این نوشته اشاره ای است بر اهمیت تعریف فلسفه آموزش مهندسی تا آغازی برای برقراری دیالوگی در میان اهل نظر در حوزه فلسفه و مهندسی در آینده باشد.

ازجمله منابع انرژی تجدیدپذیر نیروگاههای آبی کوچک ومیکرو است که به دلیل محدود بودن منابع سوختهای فسیلی، بکارگیری آنها، روند رو به رشدی را طی نموده است. کاربرد اصلی توربین های آبی میکرو عمدتاً به مناطق روستایی اختصاص داشته که درآنها پتانسیلهای آبی محدود وجود دارد. توربین Agnew یکی از توربین های میکرو جریان محوری است که برای نخستین بار دراسکاتلند طراحی وساخته شده است .چون هزاران سایت طبیعی مناسب برای توربین های میکرو درایران وجود دارد یک پروژه مشترک بین سازمان پژوهشهای علمی وصنعتی ایران ودانشگاه گلاسکو انجام گرفته است تاعملکرد توربین Agnew بهبود یافته وبرای کاربرد درسایتهای مختلف ایران آماده گردد. نتایج تست، اصلاحات اساسی را برروی عملکرد توربین نشان می دهد که دربهترین حالت 23% افزایش راندمان مشاهده گردیده است. دراین مقاله توربین Agnew و تجهیزات تست آن معرفی شده و نتایج تست ارائه گردیده است .

تخمین مقدار انرژی خورشیدی رسیده به سطح در یک منطقه قبل از اندازه گیری و برنامه ریزی برای استفاده از آن بسیار ضروری می باشد. در این پژوهش با توجه به برنامه ریزی انجام شده برای استفاده از انرژی خورشید در شهر یاسوج، مقدار این انرژی بطور متوسط تخمین زده می شود. برای این منظور با توجه به اطلاعات در دسترس از وضعیت اقلیمی و اطلاعات هواشناسی، تعدادی مدل مناسب انتخاب شده و از آنها برای تخمین مقدار انرژی خورشیدی رسیده به سطح در شهر یاسوج استفاده می شود. نتایج بدست آمده نظیر مقدار کل تابش، ضریب صافی آسمان، مقدار تابش مستقیم و پخش روزانه در جدول ها و نمودارهایی ارائه گردیده است.

طراحی اساسی نیروگاه 250 کیلوواتی شیراز که مهمترین قسمت آن کلکتور می باشد، قبلاً انجام شده است و برای بررسی خواص اپتیکی آینه ها و لوله گیرنده بر روی عملکرد گرمایی ابتدا یک سری اندازه گیری هایی بر روی کلکتور نمونه ساخته شده انجام و در ادامه برای مقایسه نتایج، تحلیل عددی نیز بر روی آن صورت گرفت و ملاحظه شدکه خواص اپتیکی کلکتور نمونه پایین و غیر قابل قبول بوده و با کیفیتهای موجود، روغن داغ با دمای طراحی تولید نخواهد شد، اما با بهتر کردن خواص اپتیکی مواد آینه و لوله گیرنده عملکرد گرمایی کلکتور بهبود خواهد یافت. با در نظر گرفتن خواص اپتیکی قابل دسترس در کشور عملکرد نیروگاه بصورت پایدار و ناپایدار برای سه شهر شیراز، یزد و لار مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. مقایسه عملکرد سالیانه سیکل نشان می دهد که نتایج حاصل از رفتار ناپایدار و شبیه سازی های انجام شده توسط این روش برای مطالعه چنین سیکلهایی قابل اعتماد می باشد و می توان با کیفیتهای قابل قبول در ساخت کلکتور به تولید بخار مطلوب در ماههای مختلف سال در نیروگاه دسترسی پیدا نمود.

در این مقاله ابتدا روش مقایسه برنامه های آموزشی بررسی شده و سپس بر اساس برنامه های تحصیلی و اطلاعات مربوط به دوره های دکترای مهندسی چند دانشگاه از کشورهای مختلف ویژگی های عمده شناسایی شده و مورد بحث قرار گرفته است.

یکی از زیر شاخه های مهنددسی مکانیک و مهندسی شیمی، انتقال حرارت است. کاربرد انتقال گرما به دلیل کاربرد گسترده آن در صنایع مختلف بر مبنای پدیده های فیزیکی بسیار مهمی استوار شده که توسط دانشمندان و محققان از قرن شانزدهم به تدریج شناخته و ارائه شده است. دانش پایه و پدیده های اصلی علم انتقال حرارت در فاصله سالهای 1930 1880 مدون شده و کابردهای عمده آن از سال 1930 تا کنون گسترش یافته است و هر ساله نیز به مراتب بیشتر می شود. در این مقاله تلاش شده است تاریخچه مختصری از روند توسعه دانش انتقال گرما و پدیده های مرتبط با آن از قرن شانزدهم تا ابتدای نیمه دوم قرن بیستم گردآوری و ارائه شود. این اطلاعات عمدتاً از مرجع چهار اقتباس شده، ولی سعی شده است که از سایر منابع موجود به خصوص دانشنامه بریتانیکا نیز استفاده شود. برای هر یک از پدیده های شناسایی شده مرجع جدیدی اضافه شده است تا خوانندگان در صورت علاقه بتوانند پدیده مربوط را به طور مفصل در مرجع مربوط پیدا و مطالعه کنند. در انتها به نتایج و فعالیت های حاضر در زمینه انتقال حرارت اشاره شده است تا علاقه مندان با منابع جدید نیز آشنایی پیدا کنند.

نیروگاه خورشیدی kw250 شیراز اولین نیروگاه در نوع خود است که با استفاده از کلکتورهای شلجمی خطی در ایران ساخته می شود. این نیروگاه از دو سیکل روغن و بخار تشکیل شده است. سیکل اول وظیفه تبدیل آب به بخار فوق اشباء را دارد و در سیکل دوم با عبور بخار تشکیل شده است. سیکل اول وظیفه تبدیل آب به بخار فوق اشباء را دارد و در سیکل دوم با عبور بخار از توربین برق تولید می شود. در این پژوهش سیکل اصلی روغن بطور زمانمند شبیه سازی شده است. برنامه برای روزهای متوسط هر ماه از طلوع تا غروب خورشید با فواصل زمانی 5 دقیقه اجرا شده است. عملکرد نیروگاه، میزان تولید بخار و انرژی جذب شده توسط سیکل در طول روز محاسبه و ارائه شده است. همچنین برای چند روز اثر وجود ابر بر عملکرد مدل به صورت ناپایدار بررسی وحساسیت سیکل مشخص شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که درصد حرارتی که توسط سیکل خورشیدی به طور متوسط در طول روز تامین می شود می تواند ماکزیمم 66% انرژی مورد نیاز باشد. همچنین ماکزیمم راندمان مزرعه کلکتور در طول روز 3/51% است و درصد انرژی که به بخار در مبدلهای حرارتی داده می شود سالیانه 42% انرژی روزانه مورد نیاز می باشد.

توسعه و گسترش علوم مهندسی و فناوریها، کیفیت بهتر خدمات مهندسی در تولیدات صنعتی، بهره گیری بیشتر از شبکه ارتباطی و روابط بین الملل، شرایط ویژه ای را برای تجدید نظر در اهداف و ساختار برنامه آموزش مهندسی در ابتدای هزاره سوم میلادی در کشور فراهم کرده است. در این خصوص، برای بررسی کارایی کیفیت تحصیل در آموزش مهندسی، بسیاری از کشورها برنامه اطمینان از کیفیت را توسط سازمانهای مستقلی در کشور خود یا با مشارکت چند کشور دیگر از چند دهه قبل به اجرا درآورده اند. مجله بین المللی آموزش مهندسی The international journal of engineering educatiuon  اخیراً به انتشار ویژه نامه ای در این زمینه مبادرت ورزیده است و نویسندگان مختلف برنامه اطمینان از کیفیت در کشور خود را تشریح کرده اند. در این مقاله ضمن بررسی تأثیر ابعاد مختلف اجرای اطمینان از کیفیت در آموزش مهندسی و اعتبار دهی به آن از جهت نقش و جایگاه آن در توسعه علمی و صنعتی کشور، ساختار و اهداف برنامه اطمینان از کیفیت از چندین کشور از مجله مذکور برداشت و ارائه شده است. با توجه به رویکرد جهانی به این امر، ضرورت اجرای برنامه اطمینان از کیفیت و رتبه بندی حرفه ای برای ارتقای حرفه مهندسی و ارایه خدمات بهتر به صنایع توصیه شده است. طرح اعتبار دهی مدارک علمی و ارایه مدارک حرفه ای در توسعه دانش مهندسان در کشور هنوز ساماندهی نشده است و امیدواریم مسئولان نظام مهندسی کشور و انجمنهای فنی و مهندسی، چنین برنامه هایی را با مشارکت دانشکده های فنی و مهندسی تدوین و موجبات ارتقای توان علمی و فنی مهندسان را پیش از گذشته در داخل فراهم کنند.

افراد بر این باورند که چیزی از جسم سرد منتقل می شود و آن چیز را حرارت می نامند. در قرن هیجدهم و ابتدای قرن نوزدهم، دانشمندان فکر می کردند که اجسام و مواد یک ماده غیر قابل رؤیت دارند که آن را کالری می نامیدند و خصوصیات مختلفی برای آن قایل می شدند، از جمله اینکه وزن دارد، تولید نمی شود و از بین نمی رود. بعدها معلوم شد که این تصویر از حرارت درست نیست. با فراگیر شدن علوم و ضرورت به کاربردن حرارت یا انتقال حرارت در مباحث مختلف علوم و مهندسی همراه با ویژگیهای دیگر، تضادها و ابهاماتی در معنی فیزیکی و معنی کاربردی کلمه حرارت ایجاد شد. برای ایجاد شیوه قابل قبول و رفع تناقض در واژه های مختلف ساخته شده از حرارت، مقالات و کتابهای مختلفی توسط محققان نوشته شده است. در این خصوص آقای شیگل مقاله ای پیرامون توسعه مفهوم حرارت نگاشته است[2] که ضمن تشریح مفهوم فیزیکی و علمی حرارت، واژه های ساخته شده از حرارت را از دیدگاه علوم ترمودینامیک و انتقال حرارت بررسی کرده و پیشنهادهای مشخصی برای رفع ابهام و تفاوتها در کاربرد کلمه "حرارت" ارائه داده است . آنچه در این نوشتار ملاحظه می شود، در این راستا قرار دار و عمدتاً از مقاله آقای شیگل مستفاد شده است.  

در این مقاله آموزش مهندسی از دیدگاه تربیتی و حرفه ای مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نقش و جایگاه مهندسان در توسعه فن آوری و صنعت در کشور، در تهیه این نوشتار ویژگی هایی از قبیل آینده نگری، خلاقیت، همگرایی در کار، فرهنگ مهندسی، خودباوری درکار و ... که هر مهندسی در حرفه خود باید آنها را بکار گیرد مورد بحث واقع شده است. در ادامه پیشنهاد گردیده در برنامه های آموزش مهندسی با توجه به زیر ساختارهای پرورشی مذکور بازنگری به عمل آید.