روش محاسبه زاویه تابش
آسایش بیوکلیماتیک شهرستان خلخال
آسایش بیوکلیماتیک شهرستان خلخال چکیده : برای تعیین ماه های آسایش در شهر خلخال به منظور انجام بهینه فعالیت های اکوتوریستی نیاز به عناصر اقلیمی مانند درجه حرارت ، رطوبت نسبی ، سرعت و جهت باد و شدت تابش است . برای این منظور از روش هایی مانند بیکر ، ماهونی ، اوانز و شاخص های ET و CP استفاده شده است . روش کار به صورت تحلیلی – کاربردی است و داده ها در یک محدوده زمانی 5 ساله جمع آوری شده است که هدف شناخت ماه های آسایش شهر خلخال و برنامه ریزی صحیح و اصولی برای ما های آسایش به منظور جذب توریسم می باشد . بر اساس نتایج به دست آمده ما ههای اردیبهشت تا مهر (6 ماه) از نظر وضعیت گرمایی دارای آسایش محیطی روز بوده و بهترین زمان برای ورود و گردش طبیعت گردان و توریست ها به منطقه مورد مطالعه می باشند . و در واقع در این مواقع از سال شرایط آسایشی در ناحیه مهیاست . همچنین مناسب ترین نواحی برای فعالیت های اکوتوریستی و ورزش هایی نظیر ماهیگیری ، دامنه نوردی و کوهنوردی رودخانه قزل اوزن در منطقه خورش رستم ، کوههای اطراف شهر خلخال ، کوههای منطقه خورش رستم مانند کوه آق داغ ( دومین قله بلند استان اردبیل بعد از سبلان با ارتفاع 3303 متر) کوههای منطقه شاهرود - که در فصول بهار و تابستان بسیار سرسبز و دلنشین هستند - می باشند . وازگان کلیدی : آسایش زیست اقلیمی ، بیوکلیمای انسانی ، شهر خلخال ، فشار بیوکلیمایی ، اکوتوریسم کوهستانی مقدمه : یکی از عوامل سازنده محیط زیست و شاید از اساسی ترین آن ها اقلیم است . (محمدی – 1386 ) اقلیم عاملی مهم و موثر بر تمام اشیاء و پدیده های زندگی محیط طبیعی است . ( محمدی 1386 به نقل از کرتیچفیلد 1983 ص 1) کاربرد اقلیم شناسی و تاثیر آن بر زندگی انسان به گذشته های دور بر می گردد . پیدایش تشکیلات هواشناسی جهانی معلول اثر کلی و نقش عمده آب و هوا در زندگانی بشر است . ( محمدی 1383 به نقل از گنجی 1353ص 113) آب و هوا بیش از سایر عوامل در شکل زندگی انسان و نوع آن تاثیر دارد . و بر سلامتی او اثر می گذارد . برخورداری از سلامت انگیزه ای متداول برای مسافرت می باشد . پس یک عامل اصلی و اساسی برای مسافرت و گردشگری شرایط آب و هوایی و عامل بعدی آسایش انسان می باشد . منظور ازشرایط آسایش انسان مجموعه شرایطی است که از نظر حرارتی دست کم برای 80 درصد از افراد مناسب باشد . به عبارت دیگر انسان در آن شرایط ، نه احساس سرما کند و نه احساس گرما . بعضی از پژوهشگران در اصطلاح خنثی بودن حرارتی را تعبیر دقیق تری می دانند ، چرا که انسان سرما و گرما و نراحتی موضعی ناشی از مسائل اقلیمی را احساس نمی کند . ( محمدی 1386 به نقل از قبادیان و فیض مهدوی 1376 ص 119) که با استفاده از روابط ...
تنظیم شرایط محیطی
منطقه آسایش : به منطقه ایی گفته می شود که انسان در آن احساس آرامش کند نه احساس گرما و نه احساس رطوبت و سرما کند- و دمای محیط آن بین 26 و 21 باشد. (دمای داخل بدن انسان 37 و بیرون بدن انسان 32) بیرون بدن 38 ناراحت کننده و پائین 32 در بیرون بدن ناراحت کننده است. * منطقه آسایش محدوده ای است که فرد در آن احساس آسایش می کند بر اساس دمای هوا و میزان رطوبت. تأثیر عوامل اقلیمی بر منطقه آسایش : تابش آفتاب و باد. همچنین رطوبت هوا در محدوده منطقه آسایش تأثیر می گذارد. تابش آفتاب : * در شرایطی که دمای هوا کمتر از 21 باشد تابش آفتاب باعث گسترش منطقه آسایش می شود. اما اگر دما بیش از این باشد مثلاً c 29 بالا باشد چون هوا گرم است باعث کم شدن محدوده آسایش می شود. تأثیر رطوبت هوا در منطقه آسایش : رطوبت باعث کاهش دمای هوای خشک می شود. در رطوبت نسبتی 30% با دمای هوای c 32 آزاردهنده می شود. (هوای شرجی) اگر رطوبت 10% افزایش کند با همین دما قابل تحمل تر می شود. تأثیر باد بر منطقه آسایش : (باد غربی در کشور ما در مناطق سرد نامرغوب می باشد.) (باد غربی در کشور ما در مناطق مرطوب نامرغوب می باشد.) (باد غربی در کشور ما در گرم با رطوبت بالا تقریباً مرغوب است.) آفتاب صبح یعنی تا ساعت 10 چون گرم نیست بهتر است به آشپزخانه که وسایل گرم کننده دارد تابیده شود . اتاق خواب چون بیشتر وقت در آن سپری می کنیم در قسمت جنوب استفاده شود. * زاویه تابش خورشید در هر ساعت 15 می باشد. چون شبانه روز 24 ساعت است و خورشید 360 درجه حرکت می کند. 1. معتدل و مرطوب شمال 2. سرد و کوهستانی کردستان 3. گرم و مرطوب جنوب- دزفول-خوزستان 4. گرم و خشک یزد- کاشان معتدل و مرطوب : باید روی سکو قرار بگیرند تا به رطوبت زمین برخورد نکند. یا سکوها به صورت چهار پایست یا به صورت دیوار یکپارچه که دو سوراخ در شمال و جنوب (بیشتر) به سمت بادهای غالب قرار می دهند که به آن گربه روی می گویند. - - استفاده از رنگ روشن در نمای ساختمان – (دمای شب با روز اختلاف زیاد باهم دارند. به خاطر ظرفیت گرمایی ، ظرفیت گرمایی آب بیشتر از خاک است.) نیم دریا و خشکی : هنگام روز هوای روی خشکی گرمتر از هوای روی دریاست بنابراین این اختلاف دما باعث می شود هوای روی خشکی که گرمتر است بالا رود و هوای روی دریا به سمت خشکی آمده و جای آن را بگیرد. در شب هوای روی دریا گرمتر از هوای روی خشکی است در شب دریا گرمتر از خشکی است در نتیجه هوا از سمت خشکی به سمت دریا است. - برون گرا هستند. – زیر زمین ندارند. – پنجره های بزرگ و قدیدارند. – مصالح از ...
تعیین ضریب شکست منشور
منشور محیط شفافی است که توسط دو سطح تخت متقاطع از محیط اطراف جدا شده و زاویه بین دو سطح متقاطع را زاویه راس(A) و سطح مقابل آنرا قاعده منشور گویند. هر یک از دو سطح متقاطع را وجه منشورو زاویه بین پرتو تابش و پرتو خروجی را زاویه انحراف نامند . میزان زاویه انحراف به زاویه بین دو وجهی که نور از آنها وارد و خارج میشود بستگی دارد ، ازآنجا که منشور نور سفید را علاوه بر انحراف به هفت رنگ تجزیه می کند از نور تک رنگ لیزر استفاده می کنیم. آنچه در اختیار شماست، منشور ، خط کش نقاله ، لیزر 1- به کمک پرتو تک رنگ قرمزو با استفاده از قوانین شکست( اسنل - دکارت ) ضریب شکست منشوری را که در اختیار دارید تعیین کنید.( روش عمل با رسم شکل و محاسبات ) 2- ضریب شکست منشور از رابطه زیر نیز قابل محاسبه است که در آن ()کمترین زاویه انحراف منشور است 2-1 - بوسیله تاباندن نور زاویه مینیمم انحراف را پیدا کنید و مقدار آن را بنویسید. 2-2- زاویه راس منشور را با کمک ابزار های موجود تعیین کنید و مقدار آن را بنویسید. 2-3- به کمک رابطه بالا ضریب شکست منشور را محاسبه کنید و مقدار آن را بنویسید. 3- چگونه می توانید زاویه حد منشور را تعیین و به کمک آن ضریب شکست را بدست آورید؟( روش عمل با رسم شکل و محاسبات ) 4- اگر اندازه گیری های فوق را با نور سبز تکرار کنید توضیح دهید ضریب شکست بدست آمده نسبت به حالت قبل چه تغییری می کند ؟ چرا؟
معرفی کتاب کاربرد اقلیمی تابش خورشیدی در برنامه ریزی محیطی
کتاب "کاربرد اقلیمی تابش خورشیدی در برنامه ریزی محیطی" توسط استاد گرانقدر، جناب آقای دکتر تقی طاووسی - دانشیار رشته اقیلم شناسی در برنامه ریزی محیطی و عضو هئیت علمی دانشگاه سیستان و بلوچستان به رشته تحریر درآمد. این کتاب در 11 فصل به مفاهیمی همچون برنامه ریزی محیطی، انرژی خورشیدی، محاسبه زاویه تابش، کاربرد انرژی تابشی خورشید در کشاورزی و شهرسازی و معماری و چشم انداز فناوری استفاده از انرژی خورشید پرداخته است.شایان ذکر است که این کتاب اولین منبع مکتوب در زمینه کاربرد تابش در برنامه ریزی محیطی در رشته اقلیم شناسی می باشد. برای آن دسته از دانشجویانی که علاقمند به تهیه این کتاب می باشند لازم به ذکر است که کتاب مذکور توسط انتشارات دانشگاه سیستان و بلوچستان در سال به چاپ رسیده است. (به نقل از وبلاگ دکتر عليرضا موقری؛ اقليم شناسی در برنامه ريزی محيطی). خاطرنشان می شود اين کتاب می تواند برای دوستان و دانشجویان شهرسازی که علاقه مند به نحوه کاربرد داده های اقليمی تابش در طراحی و برنامه ریزی شهری هستند، مفید باشد.
روش طراحی روشنایی معابر
روش طراحی روشنایی معابر <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> در این مبحث اصول کلی طراحی روشنایی برای انواع معابر شامل معابر فرعی ،خیابان ، بلوار و بزرگراه مورد بررسی قرار می گیرد.در طراحی روشنایی معابر همان اصولی حاکم است که در طراحی محوطه ای مورد بحث قرار گرفت. محاسبات شدت روشنایی شدت روشنایی روی سطح افق در هر نقطه از معبر ، تابعی از جمع جبری شدت روشنایی نسبی از منابع مجاور است .اگر چه منابع روشنایی دور به میزان محدودی موثر هستند ولی با توجه به قاعده کلی فقط مجموع شدت روشنایی ناشی از 3 تیر چراغ نزدیک از هر طرف نقطه مورد نظر در معبر محاسبه می شود. شدت روشنایی جزیی ناشی از هر منبع، تابعی از شدت نور منبع یا منابع نصب شده روی هر تیر ،ارتفاع نصب چراغ زاویه تابش وافت روشنایی چراغLLF است. ضریب افت کارایی سیستم را در نیمه عمر لامپ نشان می دهد،لذا بدیهی است که در ابتدایی بهره برداری از سیستم روشنایی این عامل اثر خود رانشان نمی دهدولی در طراحی لحاظ می گردد.رابطه شدت روشنایی در نیمه عمر لامپ در هر نقطه از سطح معبر بصورت زیر خواهد بود. ضریب بهره روشنایی چراغ ضریب بهره روشنایی چراغ وابسته به خصوصیات چراغ و نسبت فاصله نقطه مورد نظر تا زیر چراغ به ارتفاع نصب ان است.با توجه به اثر ابعاد طراحی در تعیین ضریب بهره روشنایی هر چراغ میتوان حالات متنوعی از ضریب بهره را برای یک چراغ تصور نمود.ضریب بهره روشنایی در طراحی معابر تابع فواصل تیرهای چراغ نیز هست،زیرا فواصل تیرها به نوعی بیان کننده محدوده ای است که یک منبع و منابع مجاور باید روشنایی سطح ان را تامین نمایند و بزرگ شدن ابعاد به معنی بزرگ شدن مساحت و حجم محدود مورد طراحی و کاهش دانسیته نور در ان میباشد.به همین خاطرضریب بهره روشنایی هر چراغ بطور اختصاصی از کاتالوگ مشخصات ان قابل استخراج است و با داشتن نسبت فاصله افقی نقطه مورد نظر در محدوده روشنایی در عرض معبر از خط عمود بر زیر چراغ به ارتفاع ان.در منحنی مربوطه تعیین میگردد.در صورتی که نمودار مذکور بطور اختصاصی موجود نباشد باید انطباق بر چراغ مشابه از نمودار مشابه استفاده گردد. برای تعیین بهره روشنایی حاصل از یک چراغ باید مقدار نسبت فاصله خط مقابل چراغ در ان سوی معبر تا زیر چراغ به ارتفاع نصب ان در محور افقی نمودار مشخص گردد و از نقطه مربوطه خط عمودی بسمت بالا ادامه یابد نقاط تلاقی با هر دو منحنی نمودار در سمت چپ ان روی محور عمودی نشان دهنده ضریب بهره روشنایی چراغ در سمت خیابان وپیاده رو است.ضریب بهره نوری کل چراغ حاصل جمع این دو مقدار خواهد بود.بطور مثال در شکل 16 برای نسبت ارتفاع بربر یک،ضریب بهره سمت ...
محاسبات کلکتور تخت خورشیدی
مقدمه : گردآورنده هاي تخت خورشيدي ساده ترين و متداولترين وسيله براي تبديل انرژي تابشي خورشيد به گرماي مفيد مي باشند . ( يك گرد آورنده خورشيدي را مي توان به عنوان يك نمونه ويژه از مبدل گرما در نظر گرفت كه انرژي تابشي خورشيد را به گرما تبديل ميكند) . البته گرد آورنده خورشيدي در مقايسه با سيستمهاي مبدل گرما داراي تفاوتهائي مي باشد . در مبدلهاي گرمائي انتقال گرما معمولا از طريق جابه جائي و رسانائي از سيالي به سيال ديگر اغلب با ميزان خيلي زياد به سيال ديگر انجام مي گيرد و عملا انتقال گرما از طريق تابش در آنها بسيار ناچيز است ، در حالي كه در يك گرد آورنده خورشيدي ، انتقال گرما از طريق تابش نقش اساسي دارد . ميزان انرژي تابشي خورشيد بدون متمركز كردن در بهترين شرايط عملي ، حدود 1100 وات بر متر مربع است و با شرايط جوي تغيير مي كند . دامنه طول موج تابش كه از نقطه نظر كاربرد انرژي خورشيدي اهميت دارد ، از 29.0 تا 5.2 ميكرومتر تغيير ميكند كه به هر حال، از طول موج تابش هاي صادره از بسياري از مواد جذب كننده انرژي كوتاهتر مي باشد . بنابر اين ، تجربه و تحليل گردآورنده هاي تخت خورشيدي ، برعكس مبدلهاي گرمائي ، بايد بر اساس ميزان كم و متغير انرژي كه در آن انرژي تابشي مهمترين روش انتقال گرماست ، صورت گيرد . با طراحي درست گرد آورنده هاي تخت عادي مي توان دماي سيال خروجي از آنها را بنا بر نياز به حدود 100 درجه سانتيگراد بالاتر از دماي محيط رساند . گردآورنده هاي تخت هر دو جزء تابش خورشيد يعني تابش مستقيم و تابش پخش را جذب و به گرما تبديل مي كنند و ساخت انها در مقايسه با گردآورنده هاي متمركز كننده بسيار ساده تر مي باشد . متداولترين كاربرد گردآورنده هاي تخت عبارت است از گرم كردن آب مصرفي و فضاي منازل و همچنين استفاده از آنها در تهويه مطبوع و بالاخره تهيه آب گرم يا هواي گرم مورد نياز در فرآيندهاي صنعتي . گرد آورنده هاي تخت را معمولا به طور ثابت نصب مي كنند و به همين جهت داراي مشكلات مربوط به سيستم دنبال كننده خورشيدي كه در گرد آورنده هاي متمركز كننده به كار مي روند ، نمي باشند قسمت هاي مهم يك گرد آورنده تخت عبارتند از يك صفحه جذب كننده و تعدادي لوله يا كانال متصل به صفحه جذب كننده و يا شيارهائي كه در روي صفحه جذب كننده ايجاد مي گردد . مواد نارسانا براي جلوگيري از به هدر رفتن گرماي گردآوري شده از طريق رسانائي و حداقل يك پوشش جهت مهار كردن گرما كه از طريق جابه جائي و تابش به كار مي رود . و بالاخره ، يك قاب براي جا دادن قطعات مختلف گرد آورنده در آن . ...
ابو ریحان بیرونی و محاسبه ی محیط کره زمین
“ابو ریحان بیرونی و محاسبه ی محیط کره زمین ” از میان ریاضیدان های قدیم ، عده ای با نبوغ و خلاقیّت خود محاسبات عملی جالب توجه و منحصر به فردی را انجام می دادند که امروزه هم ارزش کارشان در خور توجه است . محاسبات مر بوط به شکل و هندسه ی زمین از جمله این کارهاست. در روزگاری که اشراف انسان بر گستره ی زمین محدود و توانایی تجسم شکل و ابعاد آن حداکثر در حد چشم انداز انسان از فراز یک کوه بلند بود ، دانشمندانی بودند که با دقت در محیط پیرامون خود وبا به ماهیت و حرکات پدیده ها ، اصولی مبرهن و مسلم را در جهان هستی کشف و معرفی نمودند و از طریق آن ها به حل مسائل بزرگی نایل شدند که امروزه بشر فقط با مشاهده ی تصاویر و محاسبات ابزارهای نوین قادر به فهم و قبول آن هاست . کرویت زمین و محاسبه ی محیط و شعاع و دیگر مشخصات آن یکی از مسائل مذکور است. در برخی کتب درسی از جمله کتاب علوم زمین دوره ی پیش دانشگاهی به نحوه ی محاسبه ی محیط کره زمین توسط ریاضیدان یونانی آراوستن اشاره شده است که از طریق تغییراتی که در ارتفاع خورشید و زاویه ی تابش آن در سطح زمین رخ می داد توانست پی به کرویت زمین ببرد و با اندازه گیری اختلاف زاویه ی تابش در دو مکان روی زمین، محیط کره ی زمین را محاسبه کند. بعد از آراتوستن چنین کارهایی را دانشمندان دیگری چون جالینوس و بطلمیوس نیز انجام دادند. به علاوه ، دانشمندان هندی نیز اقدام به محاسبه ی مساحت (رویه) زمین نموده بودند. این روش بعدها در دوره ی اسلامی و رنسانس اروپایی مورد استفاده ی دیگر دانشمندان قرار گرفت و در جهان اسلام ابوزیحان بیرونی به این کار اقدام کرد. بنابراین" ابوریحان بیرونی" به عنوان یک ریاضیدان، منجّم و جغرافیدان در جهان شناخته شده و در این موارد کتاب های بسیاری نوشته است1. کتاب" قانون مسعودی ابوریحان" در مورد ریاضیات و نجوم است، چنانچه" التفهیم" او درباره ی نجوم ،" تحقیق ماللهند" (کتاب الهند) پیرامون جغرافیا و کتاب" الجماهر فی معرفه الجواهر" هم درباره ی کانی هاو جواهرشناسی است. ناگفته نماند که قبل از ابوریحان، در دوره ی اسلامی به دستور مامون عباسی گروهی از دانشمندان و منجمان مامور شدند تا محیط وشعاع زمین را در منطقه موصل عراق محاسبه نمایند. ابوریحان نیز می خواست این کار را در صحرای گرگان(ترکمن صحرا) انجام بدهد اما به دلیل این که دستیار لایق و قابل اعتمادی نداشت از این کار دست کشید تااین که در مسافرتی که به هندوستان داشت در قلعه ای به نام" نندنه" ساکن شد و با روش جدیدی شروع به محاسبه ی شعاع زمین کرد. این دانشمند، در کتاب خود" قانون مسعودی" روش خویش را برای محاسبه ی شعاع کره ی زمین و سپس اندازه گیری محیط ...
بازتاب نور
-4 – بازتاب نور :دیده شدن اشیای درون اتاق، هنگامی كه چراغ روشن می شود، به سبب انتشار نور در اتاق و بازگشت نور از سطح اشیا و رسیدن آن به چشم است. در شكل (4-7) بازگشت نور از روی اشیا نشان داده شده است. روشن دیده شدن ماه نیز مانند روشن دیده شدن اشیای درون اتاق زیر نور چراغ است. تابش نور خورشید بر سطح ماه و بازگشت نور از سطح آن سبب دیده شدن ماه می شود. به طور كلی بازگشت نور از سطح اجسام را بازتاب نور گویند.پرتو نوری كه به سطح جسم می تابد پرتو تابش و پرتو بازگشته از سطح را پرتو بازتاب می نامند. نقطه ای را كه نور به آن می تابد نقطه ی تابش ، زاویه ی بین پرتو تابش و خط عمود را زاویه تابش (i) و زاویه ی بین خط عمود و پرتو بازتاب را زاویه بازتاب را زاویه ی بازتاب (r) می نامیم. در شكل (4-6) پرتوهای تابش و بازتاب ، خط عمود بر سطح و زاویه های تابش و بازتاب نشان داده شده است. توجه كنید كه زاویه ی تابش متمم زاویه ی بین پرتو تابش و سطح آینه است و با توجه شكل داریم : i + a = 90° قانون های بازتاب :الف- پرتو تابش، پرتو بازتاب و خط عمود بر سطح آینه در نقطه تابش، هر سه در یك صفحه اندب – زاویه تابش و زاویه بازتاب با هم برابرند i = r در تابش و بازتاب پرتو از سطح آینه باید توجه داشت هر گاه زاویه تابش (i) برابر صفر باشد: پرتو نور منطبق بر خط عمود بر نقطه ی تابش است و بازتاب نور بر خودش خواهد بود. - 5 – تصویر درآینه های تخت :آینه هایی معمولی را كه سطح آن ها سطح است آینه ی تخت می نامند. مشاهده ی منظره اطراف در سطح آب یك استخر ، دیده شدن اشیای مقابل آینه در آن به سبب بازتاب نور از سطح آینه و رسیدن پرتوهای بازتاب به چشم است. آنچه در آینه دیده می شود و تصویر شیء مقابل آینه است. شكل (4-10)چگونگی دیده شدن تصویر یك شی ء را در آینه تخت نشان می دهد. ویژگیهای تصویر در آینه ی تخت :در آینه های تخت تصویر را روی ویژه گیهای زیر می باشد :1 – فاصله شی تا آینه برابر فاصله تصویر تا اینه است2 – طول شی برابر طول تصویر در اینه است3 – تصویر پشت در آینه، مجازی و مستقیم است4 – تصویر نسبت به شی وارونی جانبی دارد ( قسمت راست و چپ قرار می گیرد) تصویر حقیقی :پرتوهای تابش و بازتابش از سطح آینه كه به چشم می رسند را پرتوهای حقیقی می گویند و تصویر حاصل از این پرتوها بر روی پرده تصویر حقیقی می باشد. مانند پرتوهایی كه پس از برخورد به آینه و بازتابش در نقطه ای به هم می رسند ( تلسكوپ بازتاب)تصویر مجازی :از امتداد پرتوهای واگرایی كه از سطح آینه بازتابش می شود ( پرتوهای مجازی) تصویری مجازی در پشت آینه تشكیل می گردد كه نمی توان آن را روی پرده تشكیل داد .مانند تصویر مجازی در پشت آینه.آینه ها ی كروی :سطح آینه های كروی ...