اگرچه مردم برای مدتها در مبارزه با امراض از مواد طبیعی استفاده می کردند و اگرچه برای قرن ها باکتری ها و میکروب ها به عنوان عوامل تولید کننده بیماری ها شناخته می شد، تنها در قرن بیستم تولید محصولات ضد میکروبی به طور گسترده روی منسوجات کاربرد پیدا کرد.
هجوم میکروب ها هم برای موجودات زنده و هم برای موجودات غیر زنده خطرناک می باشد. بوی بسیار بد لباس مثل جوراب و لباس های زیر، انتشار بیماری ها و تخریب منسوجات تعدادی از اثرات منفی وجود میکروب ها می باشد.
1-1- آشنایی با تکمیل ضد میکروب
1-1-1- میکروب ها چه هستند؟
میکروب ها موجودات بسیار ریزی هستند که توسط چشم دیده نمی شوند با این حال به راحتی می توانند آشکار شوند و همه آنها برای رشد نیاز به رطوبت و زمان دارند و می توانند سلامتی افراد را به خطر اندازند.
هزاران نوع از میکرو ارگانیسم ها کشف شده اند که در همه جا وجود دارند از جمله محیط زیست، آب، غذا و بدن افراد که می توانند با افراد زیادی شامل تولید کنندگان و مصرف کنندگان تماس داشته و ایجاد مشکل کنند.
میکروب ها شامل انواعی از میکرو ارگانیسم ها از جمله باکتری، قارچ، جلبک و ویروس ها می باشند. باکتری ها ارگانیسم های تک سلولی هستند که به سرعت تحت گرما و رطوبت رشد می کنند. بعلاوه باکتری ها به دو قسمت گرم مثبت و گرم منفی تقسیم می شوند. تعدادی از باکتری ها بیماری زا هستند و باعث آلودگی می شوند.
قارچ و کپگ کمپلکسی از میکروارگانیسم ها با سرعت رشد کمتر می باشند و پارچه را لکه دار کرده و باعث کاهش خواص ویژه کالا می شوند. قارچ ها در pH حدود 6/5 فعال می باشند.
جلبک ها نوعی از میکرو ارگانیسم ها هستند که هم قارچی و هم باکتریایی می باشند.
جلبک نیازمند منابع مداومی از آب و نور خورشید برای رشد و توسعه لکه های تیره روی پارچه می باشند، همچنین محدود فعالیت جلبک در pH حدود 7-8 است.
2-1-1- ضرورت تکمیل ضد میکروب
در نگاه اول ممکن است ایجاد خاصیت ضدمیکروبی روی کالای نساجی ساده به نظر برسد. مثلا اینکه باید ماده ضدمیکروب خوبی انتخاب شود که از لحاظ سلامتی تایید شده باشد و قوانین مربوطه استفاده از آن را مجاز شمرده باشد. سپس آن ماده به طرز مناسب فرموله شود و کالای نساجی با آن آغشته گردد. اما اگر واقعا چنین بود چرا صنایع و موسسات تحقیقاتی دنیا هنوز تحقیقات و هزینه های زیادی را جهت توسعه مواد ضد میکروب جدید متحمل می شوند؟
با نگاه اول به تمام مواد ضدمیکروب موجود و در نظر گرفتن مسایلی چون ایمنی و سلامتی، فعالیت ماده ضد میکروب، مجوزهای قانونی، پایداری حرارتی و… خیلی از این مواد کنار گذاشته می شوند. به این ترتیب تنها تعداد کمی از این مواد برای استفاده در صنعت نساجی مناسب می باشند. عوامل دیگری نظیر بو و رنگ نیز تعدادی از این مواد را کنار می گذارد.
همانطور که می دانیم منسوجات اغلب در معرض شستشوهای قرار دارند، بنابراین ماده ضد میکروب باید پس از شستشو از دوام لازم برخوردار باشد.
ضد میکروب در نساجی برای کنترل رشد باکتری، قارچ، کپک و جلبک استفاده می شوند همچنین از بروز مشکلاتی مثل تخریب کالا، لکه پذیری، بو و مشکلات سلامتی جلوگیری می کنند.
به طور کلی الیاف طبیعی و مصنوعی از هر جهت مستعد آلودگی و رشد باکتری و قارچ می باشند، الیاف طبیعی مثل پنبه برای رشد باکتری ها مستعدتر از الیاف مصنوعی می باشند زیرا الیاف طبیعی حاوی گروه های آبدوست، اکسیژن و غذای مورد نیاز می باشند که محیط کاملا مناسبی را جهت رشد میکرو ارگانیسم ها به وجود می آورند در نتیجه در حال حاضر تلاش برای دستیابی و تولید منسوجات ضد میکروبی روبه افزایش است.
تکمیل ضد میکروب متناسب با مصرف نهایی محصول و با توجه به جنس و نوع لیف و حساسیت لیف به تخریب در برابر میکرو ارگانیسم ها، در نساجی مورد توجه می باشد.
در این پروژه به کاربردهای کرونا توجه شده و اثر دشارژ کرونا را در صنایع نساجی بالاخص فیلم pp نشان می دهد. این اثر که امروزه به عنوان یکی از کارهای تکمیلی در کارخانه های نساجی پبشرفته انجام می شود، باعث یک سری خواص مفید و یا بهینه سازی بعضی از خصوصیات پارچه های تولیدی می شود. همینطور که می دانید pp به خاطر هیدروفوب بودن ذاتیش با روش های معمول رنگرزی رنگ نمی شود و جالب تر اینکه وقتی تحت تأثیر تابش کرونا قرار بگیرد تا حد قابل قبولی این نقیصه رفع می شود. مهمترین اثری که کرونا بر روی
فیلم pp و بخصوص پارچه می گذارد به صورت تجزیه زنجیرهای مولکولی و تخریب سطحی است. این تخریب سطحی باعث ایجاد حرفه های سطحی و یا به عبارت دیگر کندگی های سطحی می گردد. چنانچه عملیات انجام شده بر روی پارچه به گونه ای باشد که احتیاج به جذب سطحی داشته باشد، این خصوصیت باعث می شود که جذب به راحتی صورت گرفته و چسبندگی مقاومتر باشد. مثلا در چاپ پیگمنت که احتیاج به چسبندگی رنگدانه به سطح پارچه است، این امر بسیار قابل توجه می شود. باید توجه داشت که امروزه استفاده از این پلیمر به سرعت در حال رشد است و انجام عملیاتی، جهت ارتقاء خواص فیزیکی و شیمیایی آن احساس می شود. در ضمن باید توجه داشت که عملیات کرونا منحصر به نوع خاصی از الیاف نبوده و در مورد الیاف زیادی کاربرد دارد. به طور مثال، بررسی تاثیر عمل آوری کرونا روی خواص هیدروفیلیک PET نشان داد که این خصوصیت بهبود چشمگیری داشت. و رنگرزی پارچه PET بعد از عمل آوری با کرونا ارتقاء یافت و همچنین افزایش ولتاژ باعث شد که نرخ کسب رنگینه افزایش یابد. این بدین معنی است که زمان رنگرزی می تواند کوتاه شود و حرارت رنگرزی می تواند کاهش یابد. این مسئله مهم عموما برای رنگرزی پارچه PET است، چرا که رنگرزی پارچه PET، در حرارت بالا و تحت فشار بالا صورت می گیرد و همچنین زمان رنگرزی طولانی است. بعد از عمل آوری با کرونا رنگینه می تواند سریع به سطح الیاف جذب شود و می تواند به قسمت درونی الیاف انتقال یابد، بنابراین انرژی مورد نیاز برای رنگرزی کاهش می یابد. به امید روزی که از این صنعت و تکنولوژی مفید در کشور عزیزمان بهره جوییم.
و کلیات
1-1- هدف:
نقشه های پهنه بندی سیلاب در مطالعات مدیریت سیلابدشت ها کاربرد وسیعی دارد. امروزه این نقشه ها یکی از اطلاعات پایه و مهم در مطالعات طرح های عمرانی در دنیا محسوب شده و قبل از هرگونه سرمایه گذاری و یا اجرای طراح های توسعه، بررسی آن در دستور کار سازمان های ذیربط قرار دارد. هدف اصلی از طرح موضوع، تبیین ضرورت تهیه نقشه های پهنه بندی سیلاب برای رودخانه ها نیز معرفی کاربردهای متنوع این نقشه ها در مدیریت سیلاب و کاهش خسارات با بهره گرفتن از فناوری های نوین می باشد.
احداث نامناسب و نامتناسب پل ها یکی از علل وقوع سیلاب از طریق تغییر در مقطع رودخانه، سرعت جریان، مناطق ذخیره سیلاب، تراز آب و گستره جریان می باشد. در این تحقیق نقش احداث پل و کالورت بر عمق و پهنه سیل ها با دوره بازگشت های مختلف بررسی خواهد گردید. با توجه به اهداف ذکر شده در تحقیق حاضر نقش پهنه های سیل گیر در دو حالت وجود و عدم وجود دو سازه مذکور و مقایسه هریک از آنها تهیه خواهد شد.
2-1- منشأ سیل:
مهمترین علل جریان سیل را می توان به صورت زیر بیان کرد (کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، 1385):
– بارش شدید در حوضه های کوچک کوهستانی. این نوع سیلاب ها ناشی از رگبار تند ولی کوتاه مدت است که در حوضه های کوچک، دارای عکس العمل شدید هیدرولوژیک بوده و به همین دلیل اغلب به صورت موضعی در کشور دیده می شود و خساراتی را به شهرها و روستاهایی وارد می کند که بر روی مخروط افکنه احداث گردیده اند.
– بارش های نسبتا شدید و طلانی مدت در حوضه های با مساحت زیاد و یا بارش های متوالی مانند آنچه که در نیمه اول سال 1371 در جنوب کشور اتفاق افتاد و 17 استان را در برگرفت.
– بارش های بلندمدت و مداوم.
– بالا آمدن سطح آب دریاها و دریاچه ها مانند دریاچه هامون و دریای خزر.
– بارش همراه با ذوب سریع برف که در برخی مناطق اتفاق می افتد که دارای رژیم بارندگی از نوع برفی – بارانی می باشد.
– ذوب سریع برف در اثر افزایش ناگهانی دما که در حوضه سد بوکان به وقوع پیوست و در زمستان سال 1372 باعث جریان شدید سیلاب گردید.
– بالا آمدن سطح آب زیرزمینی که ناشی از نفوذ مقادیری آب در آبخانه ها بوده که در نقاط پست تر باعث غرقابی شدن منطقه می گردد.
– گرفتگی مسیر جریان آب ناشی از ریختن زباله به داخل مسیل ها و رودخانه ها و یا از بین بردن کامل مسیل ها که می توان نمونه های آن را در شهر تهران مشاهده کرد.
– احداث سازه های نامناسب در مسیر جریان آب مانند پل با فضای ناکافی برای عبور آب و یا با پایه های متعدد که در اثر عبور درختان ریشه کن شده توسط سیل، مسدود شده و باعث بیرون زدن آب از مسیر عادی رودخانه می گردد.
– پدیده های زلزله و آتشفشان.
– رانش زمین در حاشیه رودخانه ها و ایجاد دریاچه موقتی و سپس شکستن ناگهانی آنها و ایجاد سیل که همراه مواد رسوبی فراوان جریان یافته و تخریب زیادی را به وجود می آورند.
– مدیریت ناصحیح سدها و رهاسازی ناگهانی آب.
جریان پایدار به شرایط جریانی اشاره دارد كه با زمان تغییر نمی كند. جریان های پایدار می توانند همچنین، یكنواخت باشند زمانی كه شرایط با فاصله تغییر نم یكند، یا غیر یكنواخت اباشد زمانی كه شرایط جریان با فاصله و مكان تغییر می كند. جریان پایدار در رودخانه ها (فصل 1.1). شامل توصیفی از هندسه هیدرولیكی در یک ایستگاه م یشود كه با توصیفی از جریان پایدار- یكنواخت و مقاومت در برابر جریان، پی گرفته می شود. جریانات پایدار- غیریكنواخت شامل آنالیزی از معادلات مومنتوم است كه با جریان متغیر سریع و جریان متغیر تدریجی دنبال شده است. انتقال رسوب در رودخانه ها شامل توصیف ساد های برای انتقال رسوب در جریان پایدار- یكنواخت، به همراه محاسبات آبرفت گذاری و فرسایش در دسترس یهای رودخانه می باشد.
1-1- جریان پایدار رودخانه
شبكه های زهكشی توسط ژئومورفولوژسی تها (كسانی كه شكل و ساختار زمین را مطالعه می كنند) و توپولوژسیت ها (مكان شناس ها)
مورد مطالعه قرار گرفته بودند. عموماً توپولوژسیت از نقطه نظر رتب هبندی و مرتبه ریاضیاتی در میان sub watershed ها (زیر مناطقی كه آب رودخانه را تقسیم م یكنند) به تحقیق پرداخته و هیچ مراجعه مشخصی به هویت های فیزیكی ندارند. نتایج چندین سال از مطالعات تجربی روی «امكان فرسایش ناشی از بارندگی» در دانشگاه Colorado، توسط schumm و همكاران (1987) مورد تلاش واقع شد تا مورفولوژی حوضه و با رسوب را بهم مرتبط سازد. اگر چه بدلیل نوسانات آب و هوایی و تغییرات بهره وری از زمین، تغییر پذیری قابل ملاحظه ای برای بار رسوب فرض شده است، اما آزمایشات نشان می دهند كه بار رسوب تحت شرایط بارندگی پایدار شدیداً متغیر است. پاسخ مبهم و پیچیده ارزیابی شبكه كانال، به نظر م یرسد با كاهش نمایی در بار رسوب ، با پیشروی شبكه كانال، قابل توصیف باشد.
رودخانه ها، پست ترین نقاط را در طول پروفیل های توپوگرافی watershed دنبال می كنند. با استثناهای بسیار زیاد در مناطق خشك، پایین ترین نقطه یک watershed در خروجی رودخانه قرار گرفته است. یک نقشه watershed معمولاً ناحیه هیدروگرافی، شبكه زهكشی همراه با دریاچه ها، مخازن و شاید همچنین، ایستگا ههای اندازه گیری، استان ها، ایالات، و / یا كشورها را نشان می دهد. شبكه زهكشی یک watershed، بر افزایش غیر پیوسته سطح زهكشی و دبی در محل تلاقی رودخانه، اشاره دارد. بجز برای تسخیر رودخانه و تغییرات
مصنوعی همچون انحراف مسیرهای آب كوهستان، شبكه زهكشی كانا لهای طبیعی به طور مشخصی، با زمان تغییر نمی كنند.
مکانیک سیالات به عنوان یکی از قدیمی ترین شاخه های علم فیزیک، اساس درک بسیاری از علوم کاربردی و مهندسی بوده و در ارتباط با حرکت جریان و تعادل سیالات تحقیق و بررسی می کند این علم موضوع بسیاری از علوم به ویژه بیولوژی، مهندسی پزشکی، فیزیک سماوی، فیزیک پلاسما، اقیانوس شناسی و شیمی – فیزیک می باشد. از قرن نوزدهم که هیدرولیک به صورت یک علم در مهندسی عمران و آرشیتکت کشتی عنوان شد، دامنه مکانیک سیالات به طور مداوم در مهندسی گسترش یافته است. توسعه مهندسی آیروناتیک (هوافضا)، مکانیک و بیوشیمی در دهه های گذشته از یک طرف و جستجوهای علمی در فضا در چهل سال گذشته از طرف دیگر، تحرک بسیار زیادی در مکانیک سیالات به وجود آورده است، به طوری که در حال حاضر به عنوان یکی از مطالب بسیار مهم کلی و پایه های اصلی علوم می باشد.
تحقیقات جدید بخش دینامیک سیالات آن به مسائلی چون پرواز در سرعت های بسیار بالا (سرعت های ابرصوتی)، هیدرودینامیک مغناطیسی، پیش بینی چند روزه و هفته ای هوا و جریان خون در قلب، رگ ها و مویرگ ها و غیره کشیده شده است. همچنین در بسیاری از مواد لازم است که این علم توام با دانستن علوم دیگر مانند ترمودینامیک، انتقال حرارت، بیولوژی و پزشکی باشد.
در مهندسی بررسی تمام ماشین آلات، دستگاه ها و ساختمان هایی که در رابطه با سیال مخصوصا آب و هوا عمل می کنند مثل: توربین، پمپ، کانال، سد، بندر، موشک، هواپیما، کشتی و خطوط مایع و گاز در لوله و تجزیه و تحلیل جریان در موتور و مبدل های حرارتی و طرح
وسایل حمل و نقل و مسافرت هوایی و دریایی حتی حمل و نقل زمینی بستگی به تئوری های مکانیک سیالات دارد. شاید روزی فرا رسد که حتی بتوان به طور دقیق اتفاقاتی مانند سیل، طوفان و گردباد و وضع دراز مدت آب و هوا را به کمک علم مکانیک سیالات پیش بینی کرد.
مطالعه همه جانبه سیالات را می توان به سه بخش استاتیک، سینماتیک و دینامیک سیالات تقسیم کرد. در حالت اول المان های سیال نسبت به یکدیگر ساکن می باشند. توزیع فشار استاتیکی را در این حالت می توان از طریق تحلیل سیال ساکن به دست آورد. در سینماتیک مطالعه سرعت و شتاب در انتقال، چرخش و نرخ تغییر شکل ذرات سیال بدون در نظر گرفتن نیروها صورت می گیرد و این مطالعه تصویری کلی از حرکت ذرات سیال می دهد. به دلیل وجود نیروهای داخلی بین ذرات سیال که به نوبه خود در سرعت و شتاب اثر می گذارد اغلب لازم است که حرکت ذرات سیال به وسیله آنالیز دینامیکی شامل بررسی نیروهایی است که ذرات سیال در طول حرکت بر یکدیگر و بر جدار جامد همجوار وارد می کنند.
در این پایان نامه آنالیز دینامیکی میدان جریان غیرقابل تراکم توسط روش عددی حجم محدود و با بهره گرفتن از المان بندی غیرساختار یافته ورونوی انجام شده است، تا به این طریق قدمی هرچند کوچک در راستای افزایش دقت و کارایی مدل سازی جریان انجام شده باشد. امید است این تلاش زمینه ساز فعالیت های آتی در راستای ارتقاء توان مدل سازی و بررسی میدان های جریان گردد.
