تبليغاتX
ریاضی کاربردی - کاربردی از هندسه فراکتال ریاضی کاربردی      ریاضیات کاربردی و علوم کامپیوتر

                 

 

 

صفحه نخست
پست الکترونيک
آرشيو وبلاگ

 

درباره وبلاگ

آيا کساني که مي دانند با کساني که نمي دانند يکسانند. قرآن کريم
ریاضی کابردی شاخه ای از ریاضیات نیست بلکه جهت حرکت در آن است.
نویسندگان :
شهریار میرزاده روزبه ابرازی
دانشجویان ریاضی کاربردی
دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی
E-Mail:R.Ebrazi@gmail.com

 

نویسندگان وبلاگ

روزبه ابرازی
شهریار میرزاده


 آرشيو موضوعي

  عمومی
تئوری بازی ها
تئوری اعداد
سیستم های خبره
بهینه سازی
ریاضیدانان
توپولوژی
رمزنگاری

 

نوشته هاي پيشين

شهریور 1386
اردیبهشت 1386
فروردین 1386
اسفند 1385
بهمن 1385
مهر 1385
شهریور 1385
مرداد 1385
تیر 1385
اردیبهشت 1385
فروردین 1385
اسفند 1384
بهمن 1384
دی 1384
آذر 1384
مهر 1384
شهریور 1384
مرداد 1384

 

جستجو و آمار

Google

در اين سايت

در كل اينترنت
 



 

 

19:29جمعه سیزدهم بهمن 1385

کاربردی از هندسه فراکتال

روزبه ابرازی

«این جمله که "هر چیزی قطعیت ندارد "، خودش فاقد قطعیت است.»

بلز پاسکال

یکی از کاربردهای فراکتال در مکانیک سیالات و شیمی است من یادمه موقعی که پدرم توی شرکت می خواست رنگدانه های جدید رو برای یک کار خاص آماده کنه از همین روش های فیزیکی یعنی استفاده از آسیاب هایی که داخل استوانه آن ساچمه های شیشه ای (برای رنگ های روشن ) و ساچمه فلزی ( برای رنگ های تیره)  داشت استفاده می کرد و سپس با تست های مخصوصی که عبارت بود از کشیدن رنگ بر روی یک صفحه خاص به دانه هایی با مقیاس مشخص می رسید البته روش هایی هم برای ضخامت سنجی خشک وجود دارد مثلا استفاده از ضخامت سنج دیجیتال ، ضخامت لایه رنگی به نوع رزین و عوامل دیگری هم بستگی دارد در هر صورت برای رسیدن به کیفیتی خاص  به این گونه روش های مقیاس بندی از 300  میکرون تا زیر 30 میکرون نیاز بود ولی طبیعتاً زمانی به نتیجه مطلوب و کنترل شده می رسیم که عمق دقت ابزاری و دقت روش استفاده شده بالا رود. کاربرد خاصی از هندسه فراکتال که در زیر مطرح می شود در همین راستا می باشد یعنی بالا بردن دقت و کنترل و نیز در کاهش استفاده از حلال ها و روان سازهایی که برای توزیع سنتی یک ماده به کمک سیال نیاز است.

 تعدادی از این کاربرد ها به صورت زیر است :
کروماتوگرافى(جدا کردن عناصر رنگى از هم) سیال های دوفازی یا تک فازی ، تبادل یونی ، جذب از سطح ، تقطیر ، هوادهی به مایعات ، جدا سازی ناخالصی ها از گاز ها ، استخراج ، ته نشین سازی و تصفیه ، مخلوط کردن و  عملیات راکتور ها .

مقیاس بندی ذرات سیال و پخش آن از ملزومات کار با سیالات(مخلوطی از ذرات و حلال) است که در روند انجام عمل مخلوط سازی و اصلاح هندسی سیال به کار می رود. فراکتال ها به لحاظ ساختاری دارای مقیاس بندی عمیقی هستند و همین خاصیت آنها را مخاطب مسائل مشخصی می نماید ، مثلا در یکنواخت سازی سیال و روند افزایش مقیاس به طریقی که هدایت شده و منطقی  باشد. در موارد مشخصی می توان یک فراکتال مهندسی شده و کارآمد را جایگزین آشفتگی روش های قبلی کرد. با استفاده از این فراکتال های مهندسی شده سرشت اتفاقی بودن " آبشار جریان آشفته " با هم آراستگی و یکدستی جایگزین می شود.این روش سبب کاهش مصرف انرژی  ، کاهش در حجم مراحل انجام کار و همچنین واکنش یکنواخت می شود.
به طور کلی می توان گفت فراکتال های مهندسی شده کنترل دقیقی بر روند مقیاس بندی و توزیع سیال ایجاد می کنند طوریکه کیفیت کار با سیالات بالا می رود.

نمونه ها :

در ادامه مطلب نمونه هایی از این فراکتال ها ارائه می شود

 

فراکتال توزیع که در موارد گوناگون  توزیع و جمع آوری سیال بطور یکنواخت کاربرد دارد، اندازه این وسیله از چند سانتیمتر تا بالای 6 متر تغییر میکند و در فرآیند های چند فازی شامل گازها ، آب و حلال های ارگانیک ، اسید های غلیظ و سایر محیط های خورنده فلزات کاربرد دارد.

این وسیله بر پایه تکنولوژی چند فراکتالی ساخته شده و به طور کلی برای مقیاس بندی و توزیع دو سیال یا بیشتر به طور همزمان کاربرد دارد. این وسیله با انژری کم کار می کند و گرداب های غیر یکنواخت را حذف میکند و همچنین دارای واکنش آنی به تغییرات فرآیندی است.(اینرسی فرآیندی پایین)

 

تصویر بالا هم  برای توزیع و جمع آوری مایعات در حجم به کار میرود تصاویر پایین متعلق به نمونه های اصلی است از فراکتال ها برای چگالی های متفاوت و در اندازه ای متفاوت است.تصویر آخری هم نمونه ای از فراکتال های حجمی با بعد نا صحیح ( 2.32) است .بعد یک فراکتال بر ویژگی فضا پر کنی آن تاثیر دارد.