تحقیق بررسی انرژی مغناطیسی در 17 صفحه ورد قابل ویرایش

محاسبه متوسط ممان مغناطیسی هسته در یک میدان H و دمای T

Application of canonical distribution in (Nuclear Magnetism)

ماده را در نظر می گیریم که دارای N0 هسته در واحد حجم باشد. و در یک میدان مغناطیسی H قرار گرفته باشد.

هر هسته دارای اسپین و ممان مغناطیسی است.

ممان متوسط مغناطیسی ماده (در جهت H) در درجه حرارت T چقدر است؟

فرض می کنیم که هر هسته دارای برهم کنش ضعیف با سایر هسته ها و سایر درجات آزادی است. همچنین یک هسته را بعنوان سیستم کوچک در نظر می گیریم و بقیه هسته ها و سایر درجات آزادی را بعنوان منبع حرارتی می گیریم.

هرهسته می‌تواند دارای دوحالت باشد+یا هم‌جهت بامیدان واقع در تراز انرژی پائین

یا در خلاف جهت میدان واقع در تراز انرژی بالا

(Cثابت تناسب است )

چون این حالت دارای انرژی متر است پس احتمال یافتن هسته در آن بیشتر است.

از طرفی احتمال یافتن هسته در حالت تراز بالای انرژی برابر است با



و چون این حالت دارای انرژی بیشتری است پس احتمال یافتن هسته در آن کمتر است. (چون تعداد حالات بیشتر است با افزایشE، افزایش می یابد و ذره شکل پیدا می شد در حالت بخصوص)

و چون احتمال یافتن هسته در حالت + بیشتر است پس ممان مغناطیسی هسته نیز باید در این جهت باشد.

با توجه به دو رابطه های مقابل مهمترین متغیر در این دو رابطه که نسبت انرژی مغناطیسی به انرژی حرارتی را نشان می دهد پارامتر زیر می باشد.





که نسبت انرژی مغناطیسی به انرژی حرارتی را نشان می دهد پارامتر زیر می باشد:



واضح است که

اگر



نمای هر دو e یعنی احتمال اینکه هم جهت با H باشد برابر با احتمال اینکه در خلاف جهت H باشد.

در اینصورت تقریباً کاملاً بطور نامنظم جهت گیری می کند بطوریکه:



از طرف دیگر اگر

اگر احتمال هم جهت بودن ؛ H بیشتر از خلاف جهت است



تمام این نتایج کیفی را به نتایج کمی تبدیل می کنیم.

بوسیله محاسبه واقعی متوسط

در حالت تعادل حرارتی داریم







و این برای زمانی است که اسپینها در رابطه با شبکه اطرافشان مورد بررسی قرار می‌گیرند از اینجا n0 اختلاف تعداد اسپینها در حالت تعادل حرارتی بین شبکه اسپینی و میدان مغناطیسی خارجی است، بطوریکه در این حالت تفاوت مقادیر انرژی گرمایی ناشی از دمای شبکه اسپینی و انرژی پتانسیل مغناطیسی ناشی از میدان آنچنان کم باشد که تعداد انتقالات از بالابه پایین و از پایین به بالا دارای تفاوت اندکی بوده که در نتیجه آن تعداد اسپینهای تراز پائین نی اندکی (3ppm) از تعداد اسپینهای تراز بالا بیشتر باشند در این صورت گفته می شود که ماکزیمم مغناطیسی شدن حاصل می شود. مشخصه زمانی برای نزدیک شدن به این تعادل احرارتی که متعاقب آن ماکزیمم مغناطیسی شدن بدست می آید زمان T1 نام دارد. که برابر عکس مجموع احتمال انتقالات در واحد زمان است.

بهمین خاطر T1 را زمان استراحت یا Relaxation Time و بطور دقیقتر زمان استراحت اسپین- شبکه Spin-Lattic Relaxation Time نامیده اند. لازم به ذکر است که در T1، مقدار e-1 یا 0.63 ماکزیمم مغناطیسی شدن



n(t) اختلاف تعداد در هر لحظه از زمان t است.

n0 اختلاف تعداددر حالت تعادل حرارتی (بین شبکه اسپینی و میدان مغناطیسی خارجی است) T1 مشخصه زمانی نزدیک شدن به حالت تعادل حرارتی است که Spin-Lattice Relaxation نام دارد.

پروژه کارآفرینی تسمه مغناطیسی در 27 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

خلاصه طرح
مطالعات اقتصدی

2-1. تعریف محصول

2-2. موارد مصرف و کاربرد

2-3. کالاهای رقیب یا جانشین

2-4. قیمت فروش محصول تولیدی

3. بررسی های فنی

3-1. بررسی تکنولوژی های مختلف

3-2. بررسی روشهای مختلف تولید محصول

3-3. بررسی شیوه های کنترل تولید محصول

3-4. مشخصات مواد اولیه

3-5. مشخصات ماشین آلات و تجهیزات خط تولید و ...

3-6. نقشه استقرار ماشین آلات در خط تولید

3-7. مشخصات ماشین آلات و تجهیزات حمل و نقل در ارتباط با تولید

3-8. برآورد زیربنا و زمین مورد نیاز

3-9. محاسبه میزان برق و آب و سوخت

3-10. نیروی انسانی مورد نیاز
3-11. پلان کلی کارخانه

3-12. نمودار گردش مواد

4. بررسی های مالی

4-1. برآورد سرمایه ثابت

4-2. برآورد سرمایه در گردش

4-3. برآورد کل سرمایه مورد نیاز

4-4. نحوة تأمین مالی

4-5. محاسبه هزینه استهلاک

4-6. محاسبه هزینه های نگهداری و تعمیرات

4-7. محاسبه قیمت تمام شده و قیمت فروش

4-8. توجیه اقتصادی و مالی طرح

4-8-1. مقایسه قیمت فروش محصول و قیمت عمده فروشی در بازار

4-8-2. نقطة سر بسر طرح

4-8-3. نرخ بازگشت سرمایه

4-8-4. زمان برگشت سرمایه

4-8-5. سود بعد از کسر مالیات

4-8-6. درصد مواد اولیه خارجی طرح

4-8-7 . ارزش افزوده طرح

4-8-8 . صرفه جوئی ارزی طرح

4-8-9 . سرمایه ثابت سرانه طرح




1- خلاصه طرح :

عنوان محصول


: ته مغناطیسی دائمی

ظرفیت سالیانه


: یکصد تن

تعداد روز کار


: 270

تعداد شیفت


: 2 شیفت

مساحت زمین


: 594 متر مربع

سطح زیر بنا


: 199 متر مربع

سرمایه ثابت


: 5/330 میلیون ریال

سرمایه کل


3/370 میلیون ریال

تعداد کارکنان


: 20 نفر

فروش کل محصول


: 500 میلیون ریال

سود ویژه


: 3/110 میلیون ریال

ارزش افزوده


4/390 میلیون ریال

سرمایه گذاری سرانه


: 6/10 میلیون ریال

ظرفیت در نقطه سر به سر


: 70 تن

نرخ بازده سرمایه


: 33%

صرفه جوئی ارزی سالیانه


: 1.300.000دلار

درصد صرفه جوئی ارزی


: 30%

2- مطالعات اقتصادی

2-1- تعریف محصول

تسمه مغناطیسی محصولی است ساخته شده از فریت مغناطیسی که پس از عبور از یک میدان مغناطیسی قوی به آهنربای دائمی تبدیل می شود.

دانسیته تسمه مذکور حدود 7/3 – 6/3 گرم بازای هر سانتیمتر مکعب، سختی آن حدود 90-85 (در شاخص A ) و قدرت جذب مغناطیسی به مقدار 37/0 – 3/0 پوند بازای هر اینچ مربع (26-21 گرم بر سانتیمتر مربع) می باشد.

مقطع تسمه و ابعاد آن متناسب با کاربرد آن و سفارش مشتری بایستی انتخاب شود یک نمونه از آن در شکل زیر نشان داده شده است. کاربرد نمونه مذکور در اطراف درب یخچال می باشد. در حال حاضر استاندارد ملی برای این محصول وجود ندارد.

2-2- موارد مصرف و کاربرد

تسمه مغناطیسی مورد نظر معمولاً در اطراف درب یخچال و فریزر و به میزان کمتر در لوازمی از قبیل جعبه های جامدادی و ساخت علائم مورد استفاده در «وایت برد» و تخته های مهندسی می باشد. تسمه مذکور در داخل نوار پلاستیکی اطراف درب یخچال و فریزر قرار گرفته و باعث می شود پس از اعمال گشتاور به درب وپس از نزدیک شدن در به بدنه یخچال، با جاذبه بیشتری درب به یخچال نزدیک شده و پس از تماس از آن جدا نشود. و به این ترتیب از تبادل حرارت و اتلاف انرژی جلوگیری بعمل آید.

2-3- کالاهای رقیب یا جانشین :

در حال حاضر رقیب یا جانشین برای این محصول در بازار وجود ندارد.

2-4- قیمت فروش بازار :

با توجه به محاسبات قسمت (2-7-4) قیمت فروش هر کیلو تسمه تولیدی 1690 ریال تعیین گردیده است.

3- بررسی های فنی :

3-1- بررسی های تکنولوژیهای مختلف

محصول مورد نظر عمدتآً با استفاده از دستگاه اکسترودر، مغناطیس کننده و دستگاه برش و بسته بندی ساخته می شود. معمولاً در کشورهای دارنده تکنولوژی پیشرفته مراحل فوق بصورت پیوسته صورت گرفته و برش و بسته بندی نیز با استفاده از ماشین بسته بندی صورت می گیرد. در طرح فعلی با توجه به اینکه این مرحله تأثیری در کیفیت محصول خروجی نخواهد داشت و استفاده از روش کارگر بر منجر به افزایش اشتغال زائی طرح خواهد شد. مرحلة برش بصورت اتوماتیک و مرحله بسته بندی با استفاده از کارگر انجام خواهد شد.





3-2- بررسی روشهای مختلف تولید

روش تولید تسمه مغناطیسی عمدتاً شامل مراحل زیر می باشد :

1- انتقال مواد اولیه به داخل قیف اکسترودر

2- اکسترود کردن مواد بصورت تسمه

3- خنک کردن تسمه ها با جریان آب بعد از اکسترود شدن

4- خشک کردن تسمه

5- عبور دادن تسمه از میدان مغناطیسی

6- برش در ابعاد مورد نظر

7- بسته بندی

8- ارسال به انبار

3-3- بررسی شیوه های کنترل تولید محصول و نقاط کنترل در خط تولید :

کنترل تولید محصول شامل کنترل کیفیت مواد اولیه خریداری شده و محصول نهائی می باشد. کنترل مواد اولیه خریداری شده را نیز میتوان با ساخت نمونه محصول از آن و انجام آزمایشات لازم انجام داد. مشخصات کیفی محصول آماده که بایستی مورد آزمایش و کنترل قرار گیرند عبارتند از :

دانسیته

سختی

قدرت جذب مغناطیسی

ابعاد

یکنواخت بودن دانه بندی و ساختمان تسمه

رنگ

الف – دانسیته : دانسیته تسمة تولیدی می تواند در حدود 7/3 – 6/3 گرم بازای هر سانتیمتر مکعب محصول باشد.

ب – سختی : سختی تسمه در دستگاه A می تواند حدود 90-85 باشد.

ج – قدرت جذب مغناطیسی : قدرت جذب مغناطیسی تسمه تولیدی می بایستی حداقل 21 گرم بر سانتیمتر مربع باشد.

د – ابعاد : ابعاد مقطع و طول محصول بریده شده بایستی مطابق درخواست مشتری و با تولرانس های مورد قبول وی باشد.

ه – یکنواخت بودن دانه بندی و ساختمان تسمه : در صورتیکه مواد اولیه مرغوب و مناسب نبوده و اکسترودر نتواند بخوبی مواد اولیه را عمل آورد دانه بندی و ساختمان تسمه از حالت یکنواختی خارج شده و در مقطع برش خورده تسمه دانه های خام دیده می شود که نشان دهنده یکی از عیوب فوق (نامناسب بودن مواد اولیه و یا خراب بودن دستگاه یا تنظیم نبودن آن) می باشد.

و) رنگ : رنگ محصول بصورت سیاه مات می باشد.





آزمون های لازم برای تعیین کیفیت محصول و وسایل لازم :

آزمون تعیین دانسیته : این آزمون می تواند با استفاده از ترازوی دقیق و ظروف آزمایشگاهی مدرج برای تعیین حجم نمونه صورت گیرد.

آزمون تعیین سختی : این ازمون میتواند با استفاده از دستگاه سختی سنج صورت گیرد.

آزمون تعیین قدرت جذب مغناطیسی : این ازمون می توان با استفاده از یک صفحه کوچک فولادی با سطح یک سانتیمتر مربع که به آن قلابی توسط نخ آویخته شده صورت گیرد با این وسیله می توان با افزایش ورنه قلاب حد جدا شدن صفحه از قطعه را بدست آورد.

یکنواخت بودن دانه بندی ساختمان تسمه و رنگ را می توان با رؤیت چشمی و میکروسکوپ ملاحظه نمود.

3-4- مشخصات مواد اولیه، میزان مصرف سالیانه، مشخصات و قیمت :

مواد اولیه مورد نیاز طرح عمدتاً شامل کامپاوند مغناطیسی (MAGnETIC COMPOUND) بصورت گرانول می باشد و ترکیب آن بصورت زیر است :

فریت باریم 90%

بایندر (واکس و پل اتیلن) 10%

میزان مورد نیاز از ماده فوق با احتساب 2% ضایعات (ضایعات خط تولید عمدتاً قابل استفاده مجدد هستند) برابر است با :

تن 102 = 02/1 × 100

هزینه ارزی مقدار فوق با توجه به قیمت آن (28000 دلار بازای هر تن) برابر است با 2856000 دلار و هزینه های ریالی مربوطه (ثبت سفارش، حقوق و عوارض گمرکی، حمل داخلی) برابر 49980000 ریال برآورد می گردد.

مواد مورد نیاز دیگر وسایل بسته بندی شامل کیسه پلاستیکی و کارتن می باشد که با فرض اینکه هر 100 متر محصول (حدود 5/11 کیلوگرم) در یک کیسه و کارتن بسته بندی شود و با احستاب 2% ضایعات اقلام فوق به تعداد 8870 عدد کارتن و کیسه نیاز می باشد که با توجه قیمت 1000 ریال برای هر کارتن و 25 ریال برای هر کیسه جمعاً برابر 11087500 ریال میگردد. به این ترتیب جمع مواد اولیه خارجی 2856000 دلار و هزینه های ریالی مواد اولیه وارداتی و داخلی برابر 61067500 ریال میگردد.

3-7- مشخصات ماشین آلات و تجهیزات حمل و نقل در ارتباط با تولید

1- لیفت تراک : جهت حمل پالت های مواد اولیه به یکدستگاه لیفت تراک 5/1 تنی با برآورد قیمت 25.000.000 ریال نیاز می باشد.

2- پاک تراک : جهت حمل کارتن های محصول به انبار یکدستگاه پالت تراک با برآورد قیمت 2.500.000 ریال نیاز می باشد.

3- وانت : جهت انجام امور تدارکاتی به یکدستگاه وانت با برآورد قیمت 25.000.000 میلیون ریال نیاز می باشد.

4- تأسیسات برق : با توجه به توان برق مصرفی کارخانه (24 کیلو وات) که در قسمت (3-9-1) محاسبه گردید، هزینة تأسیسات مربوطه شامل اخذ انشعاب ، کنتور و سیم کشی تا محل تابلوی اصلی دستگاه ها 10800000 ریال برآورد میگردد.

5- تأسیسات آب : با توجه به میزان آب مصرفی روزانه که در قسمت (3-9-2) به مقدار 6/7 متر مکعب در شبانه روز برآورد گردید هزینة تأسیسات مربوط به آن شامل اخذ انشعاب، کنتور و لوله کشی تا محل اکسترودر، سرویس های بهداشتی و سایر مکانهای لازم 2456.000 ریال برآورد میگردد.

6- تأسیسات سرمایشی و گرمایی : تأسیسات گرمایشی بر اساس استفاده از سه دستگاه بخاری کارگاهی و سه دستگاه کولر به میزان 10.000.000 ریال برآورد میگردد. توان برق مصرفی تأسیسات فوق الذکر حدود 5/2 کیلووات برآورد میگردد.

7- هوای فشرده : بمنظور تأمین هوای فشرده مورد نیاز پرس پنوماتیکی یک دستگاه هوای فشرده با ظرفیت 100 لیتر در دقیقه به ارزش 1700.000 ریال و با توان برق مصرفی یک کیلووات در نظر گرفته میشود.

8- وسایل آزمایشگاهی : بمنظور انجام آزمونهای مذکور در قسمت 3-3 به وسایل آزمایشگاهی زیر نیاز میباشد.

*مقاله درمورد برق شهری*

مقدمه :

اکنون بیش از نود سال تاسیس کارخانه برق شهری در ایران می‌گذرد و حدوداً سی سال تحت این مدت موسسات تولید و توزیع برق کلاً در دست بخش خصوصی بوده نه تنها صاحبان و مدیران آنها در گذشته‌اند بلکه متأسفانه دفاتر و اسناد مرتب و مدونی در دست نیست و در بیشتر موارد حتی یک نکته روشن کنندة مطلب هم دشوار بدست می‌آید.

1-1- تاریخچه

اگر کسی بخواهد که تاریخ علم الکتریسیته را تا قرن ششم قبل از میلاد بکشا ند. بر او خرده نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان گرفت زیرا در آن عصر کهربا و مغناطیس و برخی از خاصیتهای این دو ماده شنا‌خته شده بود و این سخن از طا لس ملطی[1] روایت شده است که گفته بود «مغناطیس در خود روحی دارد، چه آهن را به جنبش در می آورد[2].»

اما در واقع الکتریسیته از تاریخ 1785 میلادی که کولن[3] قانون اصلی الکتریسیته ساکن را یافت و شباهت بسیار نزدیک آن را با قانون جاذبة عمومی نشان داد[4] آغاز می‌شود.

از این زمان تا سال 1871 که گرم ماشین برقی خود را اختراع کرد 86 سال طول کشید. انرژی، استعداد یک سیستم برای انجام دادن کار خارجی است[5]. تأثیر گذاری هر عامل بر محیط اطرا فش به همین استعداد بستگی دارد. در میان تأثیر گذاران بر محیط، انسان از این امتیاز شگرف بر خوردار است. که می‌تواند با به کار بردن تمهیداتی، حاملهای انرژی را به خد مت خود در آورد و از استعداد کارزایی آنها در راههای مطلوب خودش سود ببرد.

انسان این مهم را به اختراع دستگاههای لازم تحقق بخشیده است. این دستگاهها واسطه‌ای هستند که گونه خاصی از انرژی را به گونه‌ دیگر تبدیل می‌کند به نحوی که از نظر کاربرد قابل استفاده و مطلوب باشد.

ماشینهای ساده مانند اهرم، چرخ، اره، چکش و سطح شیب دار از دیرباز توسط بشر شناخته شده بودند و کار آنها اساساً تغییر شکل انرژی مکانیکی حاصل از نیروی عضلانی بود. با گذ شت زمان و متنوع شدن نیاز بشر به انرژی انواع دیگری از ماشینها که تبدیلات پیچیده تری را انجام می‌دادند اختراع شد.

ماشینهای تازه، علاوه بر آنکه استفاده از انرژی عضلانی انسان را متنوعتر و کار آمد‌تر ساختند، توانستند منابع دیگری در بیرون از وجود انسان را نیز مهار کنند و به خدمت او در آورند.

[1]. Thales of Miletos

[2] - تاریخ علم، جرج سارتن، ترجمه احمد آرام .

[3] . Charles Augustion Coulomb

[4] - تاریخ صنایع و اختراعات، پی یر روسو،‌ ترجمه حسن صفاری .

[5] - تعبیر از ماکس پلانک Max Plant

ماشینهای بافندگی دستی، آسیابهای بادی و آبی و کشتیهای بادبانی را می توان از این زمره محسوب داشت.

دستیابی بدین گونه منابع انرژی، گام بزرگی در راه فراتر رفتن انسان از محدودة امکانات بدنی وی بشمار می‌رفت. ولی چون سیستمهای بکار رفته، نسبت به انرژی قابل استحصال از آنها بسیار حجیم بودند، ماشینها هم می‌بایست به همان نسبت حجیم و بزرگ باشند و همین امر محدودیتهای بسیاری را بر کم و کیف و کارائی ماشینها تحمل می کرد.

بنابراین، توجه دانشمندان به ساخت ماشینهایی که بتوانند منابع انرژی متراکم را به کار گیرند معطوف شد. اختراع ماشین بخار در سال 1764 میلادی توسط جیمز وات[1]، منشأ تحولی سریع و شدید در صنعت گردید. وجه تمایز این ماشین جدید با ماشینهای قبلی در این بود که با حجم بسیار مختصری می‌توانست انرژی متراکم در سوخت را به انرژی از نوع دلخواه (مکانیکی) تبدیل کند.

استفاده از ماشین بخار در وسائط نقلیه و کارخانه‌ها به سرعت پیشرفت نمود. در کارخانه ها، با سود جستن از یک محور انتقال انرژی و با کمک تعدادی چرخ فلکه و تسمه، انرژی مکانیکی را از ماشین بخار در یا فت و بین دستگاههای مصرف کننده توزیع می کردند و با این روش توانستند انرژی حاصل از ناشین بخار را مهار سازند.

[1] - James Watt .