نوشته‌ها

Thermal

Thermal (ترمال )

Thermal چیست؟ چگونه بوجود می آید؟

هنگامی روز آغاز می شود، خورشید به زمین می تابد انرژی نورانی به زمین برخورد می کند زمین هوای همجوار سطح خود را گرم می کند(هوای همجوار سطح زمین ارتفاعش به اندازه  قد یک فرد عادی است تقریباً حدود 180متر تا 2 متر می باشد) اگر سطح زمین پوشیده از چمن و درخت باشد یعنی درواقع سبز باشد همانطور که می دانید تفاوتی بین زمین تیره و زمین سبز وجود دارد و آن هم در Albedo است، Albedo  زمین سبز نسبت به زمین  خشک بیشتر است پس با توجه به Albedo  زمین خشک یا بایر نسبت به زمین سبز زودتر گرم می شود هوای همجوار خود را گرم میکند .

☆( بخش هایی که جاذب بهتر گرما هستند و هوای اطراف خود را هم گرم می کنند را Collector می نامند،صخره ها، زمین های کشاورزی شخم زده و جاده های آسفالت در امتداد جهت وزش باد بهترین Collector ها می باشند.)

وقتی هوای همجوار گرم شد یک babel  ( حباب) یا بادکنک از هوای گرم  ایجاد می شود  (همانطور که گفتیم زمین خشک Albedo  کمتری دارد یعنی انعکاس کمتر و جذب بیشتر انرژی نورانی، جذب بیشتر سبب می شود بادکنک و یا حبابی از هوا تشکیل شود)  این هوا رفته رفته منبسط می شود و در این زمان هوای همجوار زمین سبز سردتر است پس هوای سرد اطراف به هوای گرم فشار می آورد و هوای گرم  ( بادکنک) را هُل می دهد به سمت بالا، حال ترمال شروع به ارتفاع گرفتن می کند و بالا میرود و همزمان هوای سرد اطراف جایگزین هوای گرم می شود به همین نسبت ترمال بالا میرود ، این هوا (بادکنک ) نسبت به هوای اطراف خودش گرمتر است پس هوای سرد اطراف مدام جایگزین این هوای گرم (بادکنک ) می شود و این هوای گرم ( بادکنک ) را بیشتر به سمت بالا هُل می دهد با اصطلاح به این ( بادکنک) یا هوای گرم که به سمت بالا میرود، هوای بالا رونده یا Up Draft  می گویند ، هوای گرم  ( بادکنک) به جایی می رسد که هوای بالا رونده ( Up Draft )  کم کم انرژی داخلی خودش را از دست میدهد و سرد می شود ، وقتی که سرد شد با هوای اطراف خود هم دما می شود.

☆  هوای گرم و هوای سرد مثل آب و روغن هستند به هیچ عنوان با هم ترکیب نمی شوند.

هوای گرم ( بادکنک) هنگامی که به اوج رسید به اصطلاح سقف ترمال یا ( Ceiling  )  ترمال رسید به دلیل Laps Rate دمای داخلی خود را از دست می دهد و با هوای اطراف خودش هم دما  شده،  سرد می شود و ریزش می کند به اصطلاح هوای سرد پایین رونده را Down Draft   می نامند، که به سمت پایین می ریزد.

Down Draft  جایگزین هوای Up Draft  (هوای گرم بالا رونده ) می شود ، هوای سرد می ریزد و  هوای گرم ( بادکنک) را هُل می دهد بالا.

Thermal  دو نوع است :

  • Chimney ( دود کش)
  • Babel ( حباب ، بادکنک)

☆ در مرز مشترک Up Draft  و Down Draft  یک جریانات  پیچشی  (Eddy)   بوجود  می آید که این Eddyها نشن دهنده ی Thermal Turbulence  است که هنگام ورود به Thermal  یا خروج از Thermal بال پاراگلایدر شما تکان هایی انجام می دهد که لازم است خلبان بنا به شرایط با  بالا و یا  یاپین بردن Break  ها این حرکات را کنترل کند.

☆ EDDY  به جریانات پیچشی گفته می شود که پشت جسم جامد و  ثابت و  کوچک رُخ می دهد، در واقع Eddy  یک نوع Rotor  است ولی خیلی کوچک ، مثلاً در اطراف تخت سنگ وجود دارد، Eddy  هم در پشت اجسام و هم در Thermal مورد استفاده قرار می گیرد.

Thermal  را می توان مثل فواره مثال زد که آب  باشتاب بالا می رود و کم کم از شتاب آب کاسته می شود وقتی به سقف یا انتها رسید به سمت پایین می ریزد.

☆Thermal هر چقدر بالاتر می رود ضعیف تر می شود بخاطر Lapse Rate  دمای درون خودش را از دست می دهد چون محیط چگالیش تغییر می کند می تواند بزرگتر شود.

☆ اسکیوتی Squti  نام نرم افزاریست که اطلاعات لازم راجع به Thermal را در اختیار خلبان می گذارد.

☆ وقتی گفته می شود سقف (Ceiling) امروز Thermal  4000 متر است یعنی بیشتر از 4000 متر نمی شود بالاتر رفت مگر اینکه طول روز بلندتر شود Dew Point  (نقطه شبنم ) برود بالا تاسقف Thermal  را به سمت بالا هُل دهد.

☆ وقتی کشش از Base  ابر به سمت بالا ایجاد شود علت Thermal  است

وقتی Thermal  به صورت Chimney  (دود کش)  است رطوبت محیط را با خود بالا می برد و وقتی این رطوبت را بالا می برد اصطلاحاً می گویند امروز هوا خشک (Dry Air) نیست امروز هوا مرطوب (Moisture Air) است وقتی هوا مرطوب باشد یعنی رطوبت کافی دارد و دمای داخلی Thermal  به Dew Point  می رسد و در روی آن ابرهای کومولوس بوجود می آید و هر چقدر رطوبت بیشتر شود ابر تغذیه می شود ارتفاع می گیرد می تواند بزرگتر شود.

ابری که در  Local تشکیل می شود وقتی بالا می رود منشاء تشکیل  Thermal منطقه است بدلیل وجود رطوبت کافی ابرها تشکیل می شوند که به حالت وقتی  ابرباشد به آن white Thermal  گویند وقتی ابر نباشد Blue Thermal گفته می شود حال وقتی ابر ارتفاع بگیرد و رنگ ابر خاکستری دیده شود به آن gray Thermal  گفته نمی شود.

☆  Dew Point (نقطه شبنم) : دمایی که در آن، هوا از بخار آب اشباع می شود را نقطه شبنم می گویند. چرا که سرد شدن بیشتر هوا باعث میعان و تشکیل ذرات آب می شود . مهم است بدانیم نقطه شبنم هوایی که در حال صعود است، با هر 1000 متر افزایش ارتفاع ، دو درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

 

Revers

تیکاف (Takeoff)

cross wind takeoff

cross wind

اصول اولیه پرواز

تیکاف ( Takeoff) به معنی خیزش و پرواز است.

انواع تیکاف در پاراگلایدر سه دسته است :

  • تیکاف فوروارد Forward Takeoff
  • تیکاف ریورز Reverse Takeoff
  • تیکاف کراس ویند Cross Wind Takeoff

تیکاف Forward  :

در تیکاف Forward  بال پاراگلایدر و خلبان در راستا و در خلاف جهت حرکت باد قرار می گیرد و خلبان به درون باد حرکت می کند که صورتش داخل باد است، بعد از آنکه بال پاراگلایدر بالای سر( Over head) خلبان قرار گرفت چک کانوپی(Cheek Canopy ) انجام می شود .

forward

تیکاف فوروارد خلبان مبتدی

تیکاف Forward  در باد خیلی کم یا در باد صفر انجام می شود.

تیکاف (Takeoff)  Reverse  :

در تیکاف Reverse  بال پاراگلایدر در راستا و در خلاف جهت باد پهن می شود اما خلبان در راستا و در جهت باد می ایستد، همانطور که بال Inflate  می شود و بالای سر خلبان قرار می گیرد همزمان چک کانوپی (Cheek Canopy) انجام می شود.

تیکاف ریورز خلبان

از مزایای تیکاف Reverse  بکارگیری از آن در باد زیاد است.

تیکاف (Takeoff)  Cross Wind  :

cross wind

تیکاف کراس ویند

استفاده از تیکاف Cross Wind  ممکن است در همان مقطع اولیه  یادگیری پرواز مورد استفاده هنرجوی خلبانی قرار گیرد به این صورت که وقتی برای تمرین تپه کوتاه آماده می شود ممکن است جهت وزش باد به جای روبرو از پهلو بوزد، در این حالت وقتی خلبان بال را بالا می آورد بال گردش می کند به سمت راستا و مخالف  وزش باد، این چرخیدن به سمت باد به دلیل Vein Effect  در Cross Wind  رُخ می دهد، که اجازه می دهد وسیله پروازی وارد پرواز شود.

در تیکاف Cross Wind  چون پای خلبان روی زمین است حکم Vein Effect را دارد وقتی خلبان  بال  پاراگلایدر را در Cross wind  بالا می آورد، بال پاراگلایدر  برمی گردد در  جهت باد Inflate  می شود سپس خلبان بعد از چک کانوپی آماده دویدن می شود .

بعنوان مثال  باد از سمت شرق بوزد  خلبان  به سمت  بزرگترین خط شیب می دود،  پس از آف رایزر برک سمت راست را کمی می گیرد و  همزمان برک سمت چپ کاملاً بالا می دهد در این بال پاراگلایدر رو به شیب می شود پس خلبان جفت برک را بالا نگه می دارد و سریع تر می دود.

در Cross Wind ، Air Speed  کاهش پیدا می کند در نتیجه وقتی خلبان  به پاراگلایدر سرعت می دهد و خودش نیز  سریعتر می دود، وسیله سریعتر وارد پرواز می شود و تیکاف Cross Wind  راحتتر انجام می شود.

این سه روش در تیکاف پاراگلایدر مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع پرواز در پاراگلایدر :

  • وینچ Winch
  • فوت لانچ
  • اسکی لانچ

وینچ  :

winch

تیکاف وینج

در این نوع پرواز، تیکاف (Takeoff)  از زمین صورت میگیرد که بوسیله ماشین یا بوسیله قایق  بال پاراگلایدر کشیده می شود در راستا و در خلاف جهت باد.

فوت لانچ :

اسکی لانچ  :

esky

تیکاف اسکی لانچ

در پیست اسکی می توان با پاراگلایدر و اسکی تیکاف کرد.

 

جهت مشاهده فیلم ها و عکس های پروازی در اینستاگرام persianpara@ ما را دنبال کنید

 

tel:09121051004

آزمایش لوله ونتوری

لوله ونتوری (venturi)

لوله ونتوری آزمایشی بود که دانشمندی به نام  ونتوری  انجام داد .

در سایت سازمان ناسا آمده است که تئوری لوله ونتوری غیرصحیح و نادرست است ،فعلاً  تا تعوری جدیدی ارائه نشود مجبوریم بر همین منوال قانون برنولی و آزمایش ونتوری را تدریس کنیم همانطور که در کل مدارس هوانوردی هم تدریس می شود.

دَنیل برنولی فیزیکدان اهل کشور سوئیس، آزمایشی انجام داد و قانونی ارائه کرد به نام قانون برنولی ،  تعریف قانون برنولی  به این صورت است که :

در سیالات یکنواخت ، سرعت با فشار نسبت  عکس دارد . یعنی  وقتی سرعت زیاد می شود، فشار کم و بالعکس .

  • یکنواختی  یعنی سرعت و جهت یکسان جریان هوا
  • فشار تابع سرعت است یعنی اول سرعت تغییر پیدا می کند و بعد فشار کم و یا زیاد می شود .

سال ها بعد دانشمندی به نام ونتوری با آزمایشی به نام آزمایش لوله ونتوری، این قانون را ثبت کرد . ونتوری یک لوله است که دارای قطرهای متغییر است طرفین لوله نسبت به مرکز لوله دارای قطرهای بزرگتر است.در این لوله که لوله ونتوری نامیده می شود، ۳ سرعت سنج و ۳ فشار سنج تعبیه کرد، در ابتدای لوله ونتوری در وسط لوله ونتوری و در انتهای لوله ونتوری [ سرعت را با (v) مخفف (velocity) سرعت سنج، فشار را با (p) مخفف (pressure) فشار سنج در نظر بگیرید] از درون این لوله ونتوری سیال عبور داد [ سیال به مایعات و گازها گویند] سیال یکنواخت و همگن عبور داد اصطلاحاً به سیال همگن سیال خطی گویند، در لوله ونتوری زمانی که سیال شروع کرد به حرکت درون لوله میزان ورودی سیال با میزان خروجی سیال یک اندازه بود

در نتیجه وقتی سرعت سنج و فشار سنج در قسمتهای لوله ونتوری تعبیه کرد چه چیزی مشاهده کرد؟

در قسمت اول اگر فشار و سرعت یک عدد ثابت را نشان داده که خیلی اهمیت ندارد در قسمتی که لوله ونتوری باریک شد متوجه شد که سرعت عبور سیال زیاد شده (در سرعت سنج وقتی جهت عقربه ساعت حرکت به راست افزایش می یابد وقتی برعکس به سمت چپ است کاهش پیدا می کند) دید که سرعت افزایش پیدا کرده و برعکس فشار کاهش پیدا کرد وقتی از سمت باریک لوله ونتوری، سیال به قسمت پهن تر رسید دید که فشار سنج و سرعت سنج برعکس عمل کردند یعنی سرعت کاهش و فشار افزایش پیدا کرد.

دنیل برنولی با آزمایش لوله ونتوری به این نتیجه رسید که در سیالات خطی (liner) سرعت و فشار باهم رابطه نسبت دارند یعنی هر جا که سرعت زیاد بشود فشار کم و هر جا که سرعت کم شود فشار زیاد است.

مثال یک رودخانه را برایتان میزنم وقتی به مرکز رودخانه نگاه می کنید خطهای صاف در کنار هم منظم که این خط با خط بقلیش یک دما دارد، یک فشار دارد و از یک جنس است به این جریانات اصطلاحاً جریانات خطی (liner)گویند حال در گوشه های رودخانه شاهد این هستید که جریان آب با دیواره رودخانه در ارتباط است و جریانات دیگر خطی و منظم نیست به این جریانات گوشه ای غیر خطی(unliner) می گویند.

وسایل پروازی در جریان هوایی پرواز می کند و قانون برنولی در آن صدق می کند که سیال (هوا) خطی باشد.

آزمایش لوله ونتوری را همگی از بچگی انجام داده اید هنگام آب بازی با دوستان وقتی شیلنگ آب را سمت دوستتان می گرفتید برای اینکه بیشتر از یک متر را بتوانید آب بپاشید، انگشت خود را داخل شیلنگ آب می گذاشتید با این کار مَدخل خروجی آب کوچکتر می شد دقیقاً مثل قسمت باریک لوله ونتوری، سرعت مولکولها بیشتر می شد بخاطر فشار زیادی که در پشت شیلنگ بوجود می آمد، پس آب فضای دورتری را خیس می کرد.

حال اگر با این شیلنگ می خواستید زمین را که مقداری سنگ ریزه و خاک ریخته جابجا کنید بدون استفاده از جارو شیلنگ آب را از فاصله نزدیک به جسم جامد می گرفتید.