۲- شرکت تغییرات در محیط را می پذیرد.
ط) پایش: در طول اجرای پروژه، تیمی شاخصهایی که در مرحله مدیریت پروژه اولیه مشخص شده است پایش می نماید و فعالیت را از نتیجه ناموثر که ممکن است اتفاق بیفتد دور می نماید. ابزار کنترل این پایش را انجام می دهد در این کنترل از انواع مختلف شاخصهای موفق برای پایش هر فعالیت استفاده می شود.

۲-۲۴- پیشینه تحقیق:

تا به حال درباره مدیریت زنجیره تامین و مدیریت ارتباط با مشتری تحقیقات زیادی انجام شده است که بخشی از تحقیقات داخلی انجام شده تاکنون در اینجا ذکر خواهد شد.
تحقیقی با عنوان: ارائه یک مدل تصمیم گیری چندمعیاره برای انتخاب بهترین تامین کنندگان در زنجیره تامین با تلفیق فرایند تحلیل سلسله مراتبی و برنامه ریزی آرمانی (مطالعه موردی صنایع خودروسازی) توسط غلام حسین سلیمانی شیری در سال ۱۳۸۸ انجام گردید. در این تحقیق ارتباط ویژگی های محصول با استراتژی زنجیره تامین مورد بررسی قرار گرفته است و از معیارهای عملکردی سطح یک مدل مرجع عملیاتی زنجیره تامین به عنوان معیار تصمیم گیری استفاده شده است. همچنین از روش های تصمیم گیری چند معیاره مبتنی بر فرایند تحلیل سلسله مراتبی و برنامه ریزی آرمانی برای در نظر گرفتن عوامل کمی و کیفی در انتخاب تامین کننده استفاده شده است.
همچنین در سال ۱۳۸۸ توسط محمدرضا طبیبی, نادر مظلومی مقاله ای با عنوان: « ارائه مدلی به منظور تجزیه و تحلیل، گزینش و اجرای راهبرد زنجیره تامین کسب و کار » ارائه شد. در این مقاله این ساختار علمی مدیریتی با دو ویژگی بارز و عمده زنجیره تامین و مدیریت راهبردی تحت عنوان مدیریت راهبردی زنجیره تامین از ساختار سنتی تبیین می شود. بدین منظور مولفه های مدل مدیریت راهبردی و روابط میان آن ها از دیدگاه جامعه آماری یعنی مدیران کسب و کارهای کشاورزی فعال در بورس کالایی کشاورزی تهران، شناسایی، غربال سازی و با روش معادلات ساختاری تحلیل شده است. بر اساس نتایج مشخص می شود، با این که مدیران به بیشتر متغیرهای شناسایی و تبیین شده مدیریت راهبردی توجه دارند، ولیکن از رابطه میان آن ها و نحوه استفاده از آن آگاه نیستند. در نهایت مدل مدیریت راهبردی ارائه شده در این مقاله راه گشای آنان خواهد بود.
تحقیقی باعنوان :« ارائه روشی برای اندازه گیری چابکی زنجیره تامین با بهره گرفتن از ترکیب تئوری گراف، رویکرد ماتریسی و منطق فازی » توسط احمد جعفرنژاد, علی محقر, مریم درویش, مهرداد یاسایی در سال ۱۳۸۹ انجام شد. در این مقاله نویسندگان ابتدا به اهمیت و ضرورت چابکی زنجیره تولید می پردازند به نظر آنها، برای محیط همیشه در حال تغییر این دوران، چابکی زنجیره تامین عاملی است حیاتی که بر رقابت پذیری سازمان ها اثرگذار می باشد. به منظور ایجاد یک زنجیره تامین چابک ابتدا لازم است معنای زنجیره تامین چابک روشن گردد، چرا که چابکی مفهومی بسیار وسیع ودارای ابعاد متفاوتی می باشد که جنبه های مختلفی از سازمان را در بر می گیرد. به طورکلی، با وجود اینکه در رابطه با چابکی تحقیقات زیادی انجام گرفته است، ولی به نسبت، مفهوم چابکی در زنجیره تامین چندان مورد بررسی قرار نگرفته است. چنین وضعیتی نیاز به تکنیکی جهت اندازه گیری چابکی زنجیره تامین را مشخص می سازد. هدف این مقاله ارائه تکنیکی برای اندازه گیری چابکی زنجیره تامین است، این تکنیک ترکیبی از تئوری گراف و رویکرد ماترسی با منطق فازی و مدلسازی ساختار یافته مفهومی می باشد. تکنیک مذکور در یک مطالعه موردی به کار گرفته شده است و موانع اصلی چابکی زنجیره تامین در این مطالعه موردی شناسایی شده اند.
در سال ۱۳۸۴ مقاله ای با عنوان :« مدیریت زنجیره تامین و پشتیبانی تکنولوژی اطلاعات» توسط علیرضا پویا ارائه گردید. به نظر نویسنده، برای اداره صحیح زنجیره تامین لازم است تا نسبت به خدمات عالی به مشتریان، هـزینه های پایین و زمان چرخه کوتاه اطمینان حاصل کنیم. زنجیره های تامین دارای انواع مختلفی هستند که می توان از مهمترین آنها به «ساخت یکپارچه برای ذخیره کردن»، «پس از تخلیه پرکردن به طور مستمر»، «ساخت برمبنای سفارش» و «مونتاژ کانالی» اشاره کرد. اداره زنجیره تامین با وجود عدم اطمینان در تقاضا و تامین و نیاز برای هماهنگی بین چندین فعالیت تجــــاری شرکاء مشکل است. از اصلی ترین این مشکلات می توان از «اثر شلاق چرمی» و «ذخیره فریبنده» نام برد. راه حلهایی برای مشکلات زنجیره تامین وجود دارند که از آن جمله می توان به «ادغام عمودی»، «موجودی مناسب»، «استراتژی های کاهش عدم اطمینان محیطی» و استفاده از «تکنیک ها و فنون مناسب برنامه ریزی و تولید» اشاره کرد. فناوری اطلاعات نیز با پشتیبانی از راه حلهای ارائه شده گام موثری در حل مشکلات مذکور برداشته است. دومین شکل کمک فناوری اطلاعات از زنجیره تامین به وسیله کارکرد تجارت الکترونیک است که آن را ازطریق خودکارکردن فرایندها و یکپارچه کردن فعالیتهای اصلی شغل تجاری به وسیله یک ساختار الکترونیکی فراهم آورده است. اما اجرای سفارش نیز در تجارت الکترونیک به دلیل نیاز به حمل بسته های کوچک کالا برای مشتریان زیاد مشکل است که این مشکل ازطریق راه حلهایی همانند تحویل درهمان روز و حتی همان ساعت و انبارهای خودکار قابل حل است.
در سال ۱۳۸۳ مقاله ای با عنوان : «زنجیره های تامین» توسط فرهاد متین نفس ارائه و تدوین شد. نویسنده در این مقاله به تشریح این موضوع پرداخته است که چگونه فناوری اطلاعات نقش محوری را در توسعه عملکرد و موفقیت سازمانهای مجازی ایفا می کند و سیستم های اطلاعاتی باعث ارتباط و ترکیب طراحی قابل برنامه ریزی محصول و تولید آن با فعالیتهای طراحی و فرایند تولید می گردد. وی همچنین نوع فناوری اطلاعاتی موردنیاز برای هماهنگی درون سازمانی و بیرون سازمانی را موردبحث قرار می دهد.
همچنین تحقیقی با عنوان « بررسی سیستم مدیریت ارتباط با مشتری در نظام  بانکی ایران» در سال ۱۳۸۹ توسط علیرضا شهرکی؛ محسن چهکندی و علیرضا ملاشاهی انجام شد. در این تحقیق سعی بر آن شده است که نقش مدیریت ارتباط با مشتری در بانکهای ایران و نقاط ضعف، قوت، اهداف و همچنین اثرات اجرایی نمودن آن و نقش محوری مشتری به عنوان رکن اساسی وحیاتی برای سرپا نگاه داشتن بانک مورد مطالعه و بررسی قرارگیرد و در پایان پیشنهاداتی برای اصلاح و بهبود کیفیت خدمات در بانک ارائه شده است.

۲-۲۵- مدل مفهومی :

با توجه به تحقیقات انجام شده در ارتباط با دو مفهوم مدیریت ارتباط با مشتر ی و نیز مدیریت زنجیره تامین معلوم شد که تحقیقات انجام شده هر یک از مفاهیم عنوان شده را در یک شرکت یا سازمان بصورت جداگانه مورد بررسی قرار داده اند، بطور مثال شیری در سال (۱۳۸۸)به بررسی ارتباط ویژگی های محصول با استراتژی زنجیره تامین مورد پرداخت و از معیارهای عملکردی سطح یک مدل مرجع عملیاتی زنجیره تامین به عنوان معیار تصمیم گیری استفاده کرده است. همچنین طبیبی و مظلومی(۱۳۸۸) به بررسی ساختار علمی مدیریتی با دو ویژگی بارز و عمده زنجیره تامین و مدیریت راهبردی پرداخته اند. جعفرنژاد و دیگران (۱۳۸۹) به بررسی ضرورت چابکی زنجیره تولید می پردازند به نظر آنها، برای محیط همیشه در حال تغییر این دوران، چابکی زنجیره تامین عاملی است حیاتی که بر رقابت پذیری سازمان ها اثرگذار می باشد. به منظور ایجاد یک زنجیره تامین چابک ابتدا لازم است معنای زنجیره تامین چابک روشن گردد.
پویا (۱۳۸۴ ) به بررسی ارتباط متقابل مدیریت زنجیره تامین و پشتیبانی تکنولوژی اطلاعات می‌پردازد. متین نفس (۱۳۸۳) به این موضوع پرداخته است که چگونه فناوری اطلاعات نقش محوری را در توسعه عملکرد و بررسی سیستم مدیریت ارتباط با مشتری در نظام  بانکی ایران دارد. شهرکی و سعی می‌کنند تا نقش مدیریت ارتباط با مشتری در بانکهای ایران و نقاط ضعف، قوت، اهداف و همچنین اثرات اجرایی نمودن آن و نقش محوری مشتری به عنوان رکن اساسی وحیاتی برای سرپا نگاه داشتن بانک مورد مطالعه و بررسی قراردهند.
تاکنون تحقیق مشابهی که به بررسی ارتباط متقابل ابعاد مختلف مدیریت زنجیره تامین و مدیریت ارتباط با مشتری بپردازد انجام نشده است لذا با عیان ساختن ابعاد مختلف مدیریت ارتباط با مشتری و نیز مدیریت زنجیره تامین در این پژوهش سعی شده است با بهره گرفتن از مدلسازی معادلات ساختاری ارتباط متقابل ابعاد مفاهیم یاد شده مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد. همانگونه که در شکل ۲-۱۰ مشاهده می‌شود مدیریت ارتباط با مشتری دارای چهار بعد حفظ و مراقبت از مشتری، درک نیازهای مشتریان، ایجاد ارزش برای مشتریان،مشتری‌محوری، مشتری‌گرایی است و مدیریت زنجیره تامین نیز از ۴ بعد کارآیی، یکپارچگی، پاسخگویی و اعتماد تشکیل شده است در این پژوهش ارتباط متقابل اجزای مدل مفهومی مورد مطالعه قرار می‌گیرد.
کارآیی
حفظ و مراقبت از مشتری
درک نیازهای مشتریان
یکپارچگی
مدیریت زنجیره تامین
مدیریت ارتباط با مشتری
ایجاد ارزش برای مشتریان
پاسخگویی
مشتری‌محوری
اعتماد
مشتری‌گرایی
شکل ۲-۱۰ مدل مفهومی پژوهش
فصل سوم
روش تحقیق

۳-۱- مقدمه:

در این بخش از پژوهش روش جمع آوری و تحلیل داده ها و چگونگی یا شیوه اجرای پژوهش معرفی می‌شود. از آنجایی که خوانندگان پژوهش از طریق خواندن این بخش با نحوه انجام پژوهش آشنا می شوند، لازم است تمامی اجزای ضروری در اینجا توضیح داده شوند. در واقع این بخش دو هدف را دنبال می‌کند:
۱- پژوهشگران دیگر با مطالعه این بخش ، اگر بخواند، آن پژوهش را به دقت و با رعایت کلیه جزئیات تکرارکنند. ۲– خوانندگان قادر باشند، از طریق مقایسه نتایج پژوهش با بخش روش، اعتبار نتایج را مورد داوری قرار دهند(سیف،۲۹،۱۳۸۹). بنابراین ، در این فصل همه مراحل و اجزای ضروری روش پژوهش تشریح می شود. مک برونی (۱۹۹۰) گفته است، بخش روش قلب پژوهش است، و بسیاری از پژوهشگران ابتدا این بخش را می نویسند.

۳-۲-روش تحقیق:

این پژوهش از نوع تحقیقات توصیفی کاربردی است. از آنجایی که ویژگیهای جامعه مورد مطالعه را از طریق پیمایش ارزیابی می نماید، لذا تحقیق حاضر یک تحقیق توصیفی از نوع پیمایشی است که در آن محقق بدون دستکاری جامعه آن را به صورت هدف قرار داده و پس از جمع آوری داده های مورد نیاز با بهره گرفتن از تکنیک مدلسازی معادلات ساختاری^[۴۵] به تجزیه و تحلیل عوامل پرداخته است. بنابراین روش تحقیق در این مطالعه، روش پیمایشی است. در روش پیمایشی با بهره گرفتن از پرسشنامه به جمع آوری داده ها و اطلاعات مورد نیاز درباره متغیر ها ی تحقیق پرداخته می شود . بطور مصطلح پیمایش یکی از روش های تحقیق اجتماعی است که در آن اعضای جامعه آماری به پرسشهایی در مورد موضوع مورد مطالعه تحقیق، پاسخ می‌دهند. آنها این کار را یا از طریق پرکردن پرسشنامه‌ای که در اختیار آنها قرار می‌گیرد و یا شفاهاً از طریق مصاحبه انجام می‌دهند. فلذا روش تحقیق پیمایشی از روش های کمی است نه کیفی. مشخصه پیمایش، مجموعه ساخت‌مند یا منظمی از داده‌هاست که آن را ماتریس متغیر بر حسب داده‌های موردی می‌نامیم. بدین معنا که اطلاعاتی درباره متغیرها با خصوصیات یکسان، دست کم دو مورد، جمع‌ آوری می‌کنیم و به یک ماتریس داده‌ها می‌رسیم. به عبارت دیگر؛ صفت یا ویژگی هر دو مورد را بر حسب متغیر گردآوری می‌کنیم و با کنار هم گذاشتن این اطلاعات به مجموعه ساخت‌مند یا مستطیلی از داده‌ها می‌رسیم»( دواس، دی ای،۱۳و۱۴،۱۳۸۳).

۳-۳- روش‌ جمع‌ آوری اطلاعات

روش های جمع آوری اطلاعات مورد نیاز در این تحقیق به دو دسته تقسیم می شود:
۱) روش های کتابخانه‌ای ۲) روش های میدانی

۳-۳-۱- روش های کتابخانه‌ای

روش های کتابخانه‌ای در تمامی تحقیقات علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد،در تحقیقاتی که ماهیت کتابخانه ای دارند، در این مطالعه بخشی از اطلاعات و داده های مورد نیاز بطریق کتابخانه ای و با بهره گرفتن از متون و مقاله های علمی گردآوری گردید، خصوصاً اطلاعات مورد نیاز برای بخش ادبیات نطری و پیشینه تحقیق با بهره گرفتن از این روش بدست آمد.

۳-۳-۲- روش های میدانی

روش های میدانی به روشهایی اطلاق می شود که برای جمع آوری اطلاعات، محقق ناگزیر است به محیط بیرون برود و با مراجعه به افراد با محیط، و نیز برقراری ارتباط مستقیم با واحد تحلیل یعنی افراد، اعم از انسان، مؤسسات و غیره، اطلاعات مورد نظر خود را جمع آوری کند. با توجه به موارد فوق اطلاعات و داده های مورد نیاز برای مدلسازی معادلات ساختاری با بهره گرفتن از پرسشنامه و ارائه آن به کارکنان بخشهای مختلف شرکت فولاد اسفراین جمع آوری گردید.

۳-۴- جامعه آماری و نمونه آماری:

جامعه آماری این تحقیق، شامل مدیران و کارکنان بخشهای مختلف شرکت فولاد اسفراین است.

۳-۴-۱- خلاصه ای از وضعیت شرکت فولاد اسفراین

تاریخچه اصلی طرح مجتمع اسفراین به قبل از انقلاب باز میگردد. مطالعات و بررسیهای کارشناسی توسط مشاورین وقت و مصوبات نیمه اول دهه پنجاه در شورای اقتصاد بیانگر نیاز مبرم نظام صنعتی کشور در آن سالها به ایجاد صنایع ملی و مادر خصوصاً در زمینه صنایع تولید کننده ماشین آلات صنعتی، به منظور توسعه صنعتی کشور و کاهش وابستگی این گونه صنایع به خارج از کشور می باشد.
در راستای هدف مذکور و بر اساس مطالعات کارشناسان داخلی و خارجی، سازمانها و تشکیلاتی جهت توسعه صنایع کشور ایجاد گردیدند.  از جمله نهادهای تأسیس شده بر پایه تفکر مزبور “ بنیاد صنعتی اسفراین ” بود که بر اساس موافقتنامه های متبادله طرح با سازمان برنامه و بودجه در سال ۱۳۵۴ بایستی صنایعی چون ذوب و قطعه ریزی ( فولادی، چدنی و آلیاژهای غیر آهنی )، ذوب و شمش ریزی، آهنگری( با قالب باز و بسته )، ماشینکاری، عملیات حرارتی و تکمیل محصول در منطقه ای مجاور ایستگاه راه آهن اسفراین احداث و در نهایت کارخانه ساخت ماشینهای سنگین تحت عنوان طرح “ بنیاد عظیم صنعتی اسفراین ”با همکاری و پشتیبانی کشور شوروی سابق شکل می گرفت. اجرا این طرح به دلیل نیاز به بودجه عظیم ارزی در آن سالها قرار بود از طریق فروش بلند مدت گاز به کشور شوروی سابق تحقق پذیرد.  اما این طرح بدلیل تغییر و تحولات ناشی از انقلاب اسلامی متوقف و دوره سکوت و رکود خود را در پیش گرفت، در فرصتهای مناسب پیش آمده بعد از انقلاب، ادامه اجرای طرح مذکور بدلایلی میسر نگردید.
ولی بالاخره در اثر مطالعات و بررسیهای بعمل آمده، بنحوی پی گیری و مورد تجدید نظر اساسی قرار گرفت. در سیاست گذاری جدید قرار بود طرح متمرکز قدیم ساخت ماشینهای سنگین، به صورت طرح های کوچکتری به مقتضای نیاز هر منطقه از کشور به اجرا در آید که یکی از مهمترین آنها “ ماشین سازی کرمان ” ، برای ساخت ماشین آلات و تجهیزات معدن بود که در سال ۱۳۶۱ مطالعات و بررسیهای فنی و اقتصادی آن به مشاور واگذار گردید. متعاقب این اقدام، ۳۷ نفر از نمایندگان استان خراسان طی درخواستی از نخست وزیر وقت در سال ۱۳۶۷ مصادف با آغاز تدوین برنامه پنج ساله اول خواستار و پی گیر اجرای طرح اسفراین شدند.
در این اثنا لزوم تولید قطعات صنعتی سنگین و همچنین ضرورت توسعه کشور در زمینه صنایع سنگین موجب گردید. که نقش حیاتی ایجاد صنایعی چون صنعت ریخته گری و آهنگری در توسعه صنایع سنگین کشور محرز وباجامعیت بخشیدن به طرح قبلی، طرح جدیدی تحت عنوان “ طرح ایجاد کارخانه ریخته گری و آهنگری قطعات سنگین ” پیشنهاد گردد. که پس از بررسیهای فنی و اقتصادی بعمل آمده طرح مذکور در کلیه مراجع قانونی ذیربط تصویب و موضوع توسط ریاست محترم مجلس شورای اسلامی وقت برای بار دوم در پروتکل همکاری های صنعتی فی مابین ایران و شوروی سابق در سال ۱۳۶۸ مطرح گردید . به علت عدم توفیق در اجرا طرح در چار چوب این پروتکل بدلیل فروپاشی شوروی، در ادامه اجراء طرح با بهره گرفتن از همکاری سایر کشور های تأمین کننده ماشین آلات در سال ۱۳۶۹ با اعتباری بالغ بر ۵۱ میلیارد ریال ( ۳۰۰ میلیون دلار بعلاوه ۳۰ میلیارد ریال ) به تصویب مجلس شورای اسلامی رسید. بر اساس مصوبه مورخ ۱۰/۱۰/۱۳۶۹ شورای اقتصاد، محل اجرا طرح شهر اسفراین تعیین و در تاریخ ۲۹/۹/۱۳۷۰ با پیگیریهای مجری وقت طرح عملیات اجرائی مرکز آموزش ( مرکز فولاد فعلی ) در داخل محدوده شهر اسفراین و ساختمانهای صنعتی طرح در محل سایت کارخانه واقع در کیلومتر ۱۰ جاده اسفراین - بجنورد آغاز شد.
وضعیت موجود شرکت
با توجه به اهداف طرح ایجاد کارخانه ریخته گری و آهنگری قطعات سنگین ، در طرح اولیه بخش های تولیدی و جنبی متنوعی نظیر ذوب و قطعه ریزی (فولادی،چدنی و آلیاژهای غیرآهنی) ، ذوب و شمش ریزی، آهنگری (قالب باز و قالب بسته) ، ماشینکاری، عملیات حرارتی و تکمیل محصول، برای طرح در نظر گرفته شده بود.
اما در بازنگری های بعدی با توجه به نظر سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، کل طرح به پروژه های آهنگری شعاعی و مرکز فولاد ، پرس سنگین و ذوب و ریخته گری، ماشینکاری و عملیات حرارتی تقلیل یافت.
مرکز فولاد (مرکز آموزش) طراحی و اجرای مرکز فولاد ، براساس تامین نیروی انسانی طرح ، ارتقاء دانش فنی کارکنان در دوران بهره برداری و فراهم آوردن زمینه ای برای پژوهش به منظور جذب تکنولوژی و ارتقاء کمی و کیفی تولید فولادهای آلیاژی انجام شد. این مرکز در زیربنای ۲۸۰۰۰ مترمربع ساخته شد و در حال بهره برداری است. ظرفیت تولید این مرکز ۳۰۰۰ تن شمش فولادی و ۲۰۰۰ تن قطعات آهنگری شده در سال می باشد.کارگاهها و آزمایشگاههای عمده این مرکز عبارتند از :

• • • • 1. 1. محدودیت کشیدگی^[۱۵]

         

         

     

     

سرعت بخار شاید به اندازه کافی بالا باشد تا نیروی برشی تولید کند که بر جریان بازگشتی از چگالنده به اواپراتور تأثیر بگذارد. در این حالت امواجی روی سطح مایع می‌تواند تولید شود و قطرات توسط جریان بخار کشیده شود، زیرا نیروهای بازدارنده کشش سطحی در فتیله کافی نیست. شرایط مرتبط در آغاز کشیدگی به‌صورت عدد وبر بیان می‌شود. این پارامتر بی‌بعد به‌صورت نسبت اثرات اینرسی در بخار به نیروهای کشش سطحی در فتیله تعریف می‌شود. سپس آغاز کشیدگی هنگامی اتفاق می‌افتد که به‌طور تقریبی
(۲-۷)
باشد که در آن L مربوط به قطر هیدرولیکی سوراخ‌های سطح فتیله است. سرعت مطلق بخار باید کمتر از مقداری باشد که قبلاً در محدودیت تعریف شد. در غیر این صورت، کشیدگی قطرات به داخل جریان بخار ممکن است موجب کاهش جریان مایع بازگشتی از چگالنده شود (خشک شدن) نامیده می‌شود]۴۳[.

• • • • 1. 1. محدودیت صوتی ^[۱۶]

         

         

     

     

هنگام آغاز کار از شرایط نزدیک به محیط، فشار بخار کم در طول لوله گرمایی می‌تواند منجر به ‌سرعت بخار بالا شود. علاوه بر محدودیت کشیدگی قبلی، اگر سرعت بخار خفه^[۱۷] شود (محدودیت صوتی)، این شرایط شار گرمایی محوری را در لوله گرمایی محدود می‌کند. این شار گرمایی محوری به‌صورت زیر تعریف می‌شود]۴۳[.
(۲-۸)
محدودیت صوتی مانند محدودیت‌های دیگر، گاهی به‌صورت گرافیکی در برابر دمای عملکردی سیال نشان داده می‌شود]۴۳[.
شکل ‏۲‑۲ محدودیت‌های لوله گرمایی]۴۳[
حدود شار گرمایی معمولاً با دمای خروجی از اواپراتور به دلیل تأثیر دما بر سرعت در بخار افزایش می‌یابد. برای مثال برای سدیم، حدود شار گرمایی از ۰٫۶kW/cm² در ۵۰۰°C به ۹۴٫۲kW/cm² در ۹۰۰°C می‌رسد. برای سیال کاری پتاسیم حد شار گرمایی ۰٫۵kW/cm² در ۴۰۰°C (دمای خروجی اواپراتور) است، به ۳۶٫۶kW/cm² در ۷۰۰°C می‌رسد. برای کاربردهای دمابالا لیتیم می‌تواند استفاده شود، زیرا محدوده شار گرمایی بین ۱٫۰kW/cm² در ۸۰۰°C و ۱۴۳٫۸kW/cm² در ۱۳۰۰°C است]۴۳[.

• • • • 1. 1. محدودیت جوشش

         

         

     

     

سه محدودیت قبلی شامل محدودیت‌ها در جهت شار گرمایی محوری در جهت جریان بخار در لوله گرمایی بود. در مورد چهارم، محدودیت فشار شامل شار گرمایی شعاعی از درون دیواره مخزن و فتیله است. به‌ویژه، آغاز جوشش در طول فتیله مانع می‌شود و جریان بازگشتی از چگالنده را مسدود می‌کند. جوشش در طول فتیله ممکن است موجب شرایط تحلیل رفتگی^[۱۸] همراه با خشک شدن اواپراتور می‌شود. درنتیجه، این شرایط محدودیتی اضافه بر طراحی لوله گرمایی اعمال می‌کند. هر چهار محدودیت در شکل (۲-۲) نشان داده شده است. پیشرفت‌های اخیر در تکنولوژی لوله گرمایی تکنیک‌هایی نوآورانه را برای غلبه بر این محدودیت‌های حرارتی فراهم کرده است و توانایی‌های کلی لوله‌های گرمایی را افزایش داده است]۴۳[.
محیط متخلخل

پیدایش و رواج الگوی برنامه‌ریزی راهبردی در کشور‌های پیشرفته جهان، محصول تجارب طولانی و تحولات مستمر سیاسی، اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی، علمی و فنی در این کشورها است. در واقع امکانات این گونه برنامه‌ریزی، مبتنی بر وجود زیرساخت‌ها و پیش‌شرط‌هایی است که به مرور زمان در این کشورها شکل گرفته و به صورتی درونزا خصلت کاربردی پیدا کرده است. مجموعه این زیرساخت‌ها و پیش‌شرط‌ها را می‌توان به چند گروه تقسیم کرد:
زیرساخت‌های اقتصادی- اجتماعی (ثبات نظام سیاسی، تعادل اقتصادی، رشد متوازن جمعیت، تعادل شهرنشینی و روستانشینی و نظایر آنها).
زیرساخت‌های حقوقی، اداری و مالی (قوانین جامع شهرسازی، مقررات زمین، سلسله مراتب حکومت‌های ملی و محلی، منابع مالی و سازمانی و جز آن).
زیرساخت‌های علمی و فنی (رشد دانش‌های برنامه‌ریزی و طراحی شهری، روش‌ها و تجهیزات تولید و پردازش اطلاعات و نظایر آن).
زیرساخت‌های مشارکت و اجرا (آگاهی عمومی، تشکل ‌های حرفه‌ای، تشکل‌های اجتماعی، نهاد‌های اجرایی و جز اینها). (مهدی زاده، ۱۳۸۲، ص ۵۳)
در واقع در کشور‌های پیشرفته دو روند برنامه‌ریزی و برنامه‌پذیری به نحوی مرتبط و هماهنگ رشد کرده است. در این کشورها به دلیل شکل‌گیری زیرساخت‌های لازم در زمانی طولانی، اکنون فعالیت برنامه‌ریزی صورتی نهادینه پیدا کرده و نقش نهاد‌های برنامه‌ریزی و طراحی شهری بیشتر معطوف به ایجاد هماهنگی، بهبود کیفیت و اصلاح روش‌ها و رویه‌ها شده است. اما در کشور‌های جهان سوم و از جمله ایران، هنوز بسیاری از این پیش‌شرط‌ها هنوز تحقق پیدا نکرده است. به همین دلیل برنامه‌ریزی در این کشورها با انبوهی از مسائل حل نشده پیشین و انبوهی از تغییرات و پدیده‌های ناشناخته و پیش‌بینی ناپذیر روبروست که فعالیت شهرسازی را به حرفه‌ای پرمشغله، پرمخاطره، نامعین، و دنباله رو تحولات روزمره سیاسی واقتصادی تبدیل می‌کند. از این نظر اگر چه استفاده از الگوی برنامه‌ریزی راهبردی در کشور‌های پیشرفته امری طبیعی و آسان تلقی می‌شود ولی در کشور‌های جهان سوم و از جمله ایران، با موانع عدیده‌ای روبروست که به اقدامات درازمدت و تلاش‌‌های همه جانبه نیاز دارد. در این کشورها، معمولاً طرح‌‌های توسعه و عمران شهری به جای پرداختن به اعتلای کیفیت محیط شهری و بهبود مدیریت و مشارکت ناگزیرند به ایجاد زیرساخت‌ها و تأمین خدمات اولیه لازم و پاسخگویی به نیاز‌های مبرم روزمره شهروندان بپردازند. بدیهی است که این وضعیت معمولاً به برنامه‌ریز و دنباله‌روی از روند‌های جاری منجر می‌شود و میان اهداف واقعی برنامه‌ریزی و اقدامات انجام شده فاصله و شکاف ایجاد می‌کند.
با توجه به این مقدمه، می‌توان مهمترین موانع و تنگنا‌های موجود در کاربرد الگوی برنامه‌ریزی راهبردی در این کشورها را بدین شکل معرفی و خلاصه کرد:
الف- ناپایداری زیرساخت‌های اقتصادی- اجتماعی شهر: در طول نیم قرن اخیر، تمام ساختار‌های سیاسی، اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی ایران، تحت تأثیر مجموعه‌ای از عوامل درون‌زا و برون‌زا، به شدت در معرض تغییرات سریع قرار گرفته است. در زمان حاضر دگرگونی وسیعی در کل ساختار جمعیت کشور و تمام کانون‌های فعالیتی و سکونتی آن را دچار توسعه، بازسازی و نوسازی کرده است. این وضعیت ناپایدار و در حال گذار با چنان تغییرات سریع و پیش‌بینی‌ناپذیری در عرصه حرکات جمعیت، شیوه سکونت و فعالیت، و تغییر مقررات و تشکیلات مدیریتی همراه بوده است که هرگونه آینده‌نگری، برنامه‌ریزی، هدایت و نظارت در امر توسعه و عمران شهری را با انبوهی از مجهولات، تعارضات، احتمالات و اتفاقات ناسازگار مواجه می‌سازد. از جمله می‌توان به رشد و جابجایی سریع جمعیت، کمبود و گرانی زمین و مسکن، رشد اسکان و سکونت‌گاه‌های غیرمتعارف، آلودگی محیط زیست، رشد سریع نیاز‌های خدماتی و رفاهی اشاره کرد که در زمان حاضر امکانات کافی (قانونی، مالی، فرهنگی و اجرایی) برای ساماندهی و پاسخگویی به آنها وجود ندارد. (همان، ص ۵۴)

ب- ناهماهنگی در نظام برنامه‌ریزی و مدیریت توسعه و عمران: در طول پنجاه سال گذشته به تدریج انبوهی از قوانین و مقررات و مجموعه ای از سازمان‌ها و نهاد‌های مرتبط با توسعه و عمران شهری در ایران به صورت مجزا و موازی شکل گرفته است که هر کدام به نحوی در سرنوشت تحولات شهرسازی و مدیریت شهر کشور دخالت دارند. از جمله می‌توان به قانون شهرداری‌ها (۱۳۳۴)، قانون تأسیس شورای عالی شهرسازی و معماری ایران (۱۳۵۱)، قانون تغییر نام وزارت آبادانی و مسکن به وزارت مسکن و شهرسازی (۱۳۵۱)، قانون حفاظت و بهسازی محیط زیست (۱۳۵۳)، قانون تأسیس شرکت شهرک‌های صنعتی (۱۳۶۴)، قانون اراضی شهری (۱۳۶۶)، آیین‌نامه ایجاد شهر‌های جدید (۱۳۷۱)، قانون سازمان ملی زمین و مسکن (۱۳۷۲)، آیین‌نامه نحوه بررسی و تصویب طرح‌های توسعه و عمران (۱۳۷۸) و قانون برنامه سوم (۱۳۷۹) اشاره کرد.
آن گونه که کم و کیف این قوانین و تشکیلات ناظر بر آنها نشان می‌دهد، وظایف مربوط به توسعه و عمران شهری و منطقه‌ای، در اختیار نهادها و سازمان‌های مختلفی قرار دارد که اغلب تابع وظایف بخشی هستند و هماهنگی لازم میان آنها وجود ندارد و بسیار موارد با تعارض و اختلاف روبرو می‌شوند.
پ- مشکلات حقوق مالکیت و مقررات کاربردی زمین: نارسایی، کمبود و ناهماهنگی در قوانین و مقررات مربوط به حقوق مالکیت و نحوه نظارت بر اراضی شهری، به ویژه اشکال مختلف مالکیت و انواع متولیان مختلف، یکی از عوامل اساسی در ناکامی طرح‌های جامع- تفصیلی و عدم تحقق کاربری‌ها و سرانه‌های پیشنهادی آنها به شمار می‌آید. در طرح‌های توسعه شهری ایران، به تبع پیروی از الگوی منسوخ برنامه‌ریزی جامع، محتوای برنامه کاربری زمین معمولاً به تهیه «نقشه کاربری زمین»، «جدول سرانه‌های کاربری» و «ضوابط منطقه‌بندی» محدود می‌گردد و کمتر به ابعاد اقتصادی، محیطی، حقوقی و اجتماعی استفاده از زمین و فضا توجه می‌شود. این در حالی است که تحقق توسعه پایدار شهری در درجه اول به وجود قوانین محکم در زمینه استفاده بهینه از اراضی شهری در جهت منافع عمومی و نظارت بر اقتصاد زمین و ساختمان نیاز دارد. (همان، ص ۵۴)
ت- ضعف بنیاد‌های مدیریت شهری و برنامه‌ریزی محلی: یکی از اصول برنامه‌های راهبردی، افزایش اختیارات برنامه‌ریزی محلی و پاسخگویی به نیازها و ارزش‌های محلی است. در زمان حاضر، اگر چه نقش شهرداری‌ها و شورا‌های اسلامی شهر، به عنوان ارکان اصلی مدیریت شهری، در عرصه توسعه و عمران محلی فعال‌تر شده است، ولی به دلیل فقدان تجربه کافی و وجود سوابق ریشه‌دار مدیریت متمرکز دولتی، هنوز جایگاه مدیریت شهری در برنامه‌ریزی محلی به صورتی نهادینه و قانون‌مند درنیامده است.
ث- ضعف بنیاد‌های مشارکت در توسعه و عمران شهری: برنامه‌ریزی راهبردی اصولاً بر فرایند مشارکت میان تمام عوامل مؤثر در حیات شهر (بخش دولتی، بخش عمومی، بخش خصوصی، تشکل حرفه‌ای، تشکل‌های مردمی) استوار است. در شرایط کنونی ایران انگیزه‌ها و اقدامات مربوط به مشارکت‌جویی و مشارکت‌پذیری پدیده‌ای نو محسوب می‌شود که هنوز فاقد مقررات، تشکیلات و فرهنگ لازم است. در روال کنونی نقش بخش خصوصی و نحوه مشارکت آن در طرح‌های توسعه و عمران شهری به درستی تعریف و مشخص نشده است و به همین دلیل در اغلب موارد اقدامات آن در تعارض با اقدامات بخش عمومی قرار می‌گیرد. همچنین تشکل‌های حرفه‌ای چون انجمن مهندسان مشاور و معمار و شهرساز فقط موظف به تهیه طرح‌ها در چارچوب قرارداد‌های همسان‌اند و نقش چندان مؤثری در تصمیم‌سازی، مدیریت اجرایی، پیگیری و نظارت بر عهده ندارند. تشکل‌های مردمی و سازمان‌های غیردولتی نیز هنوز دوران جنینی خود را می‌گذرانند و در زمان حاضر نمی‌توانند نقشی فعال در فرایند توسعه و عمران شهری ایفا کنند.
۸-۳-۲-۲ نهادهای موثر در نظام مدیریت شهری ایران
مجمع تشخیص مصلحت نظام
در حال حاضر سیاست های کلان نظام جمهوری اسلامی ایران در مجمع تشخیص مصلحت نظام تدوین می شود و به تصویب مقام رهبری می رسد . از این رو مجمع می تواند نقش مهمی در ترسیم آینده وضعیت مدیریت شهرهای کشور داشته باشد.
مجلس شورای اسلامی
مهمترین وظایف مجلس که در ارتباط با مدیریت مجموعه شهری قرار می گیرد ، عبارتند از:
قانون گذاری، نظارت بر عملکرد نهادهای دولتی ، تصویب لوایح برنامه های پنج ساله توسعه کشور با عنوان ( قانون برنامه)، رسیدگی به شکایات از قوای سه گانه. از این رو هر گونه قانون گذاری برای به رسمیت شناختن شهرها و ایجاد تشکیلات و ساختارهای اداری لازم به همراه تخصیص بودجه در حیطه اختیارات مجلس می باشد . با این وجود امور کارشناسی مربوط به تدوین چنین لایحه ای باید در قوه مجریه صورت گیرد . اسامی کمسیون های مجلس در حال حاظر عبارتند از : آموزش و تحقیقات ، اجتماعی ، اصل نود قانون اساسی ، اقتصادی ، امنیت ملی و سیاست خارجی، انرژی، برنامه و بودجه و محاسبات ، بهداشت و درمان، صنایع و معدن ، عمران، فرهنگی، قضایی و انرژی ، حقوقی ، کشاورزی، آب و منابع طبیعی. کمیسیون مرتبط با امور مدیریت شهری در حال حاظر کمیسیون عمران است. همچنین نمایندگان شهرها از جمله افرادی هستند که نقش مهمی در تعیین آینده مدیریتی شهرها دارند. هر بررسی در این خصوص باید با ملاحظه نظرات این افراد صورت گیرد . مجلس شورای اسلامی با توجه به نقش نظارتی خود می تواند یکی از کنشگران موثری باشد که بر تحقق سیاستهای برنامه چهارم در زمینه مدیرت شهری نظارت جدی داشته باشد.
وزارت کشور:
مهمترین عنصر ملی مؤثر در مدیریت شهری و شهرداری های ایران، وزارت کشور است. شهرداری ها به عنوان عنصر مرکزی و اصلی نظام مدیریت شهرها هیچ گاه از استقلال قانونی برخوردار نبوده اند. یکی از علل اصلی این عدم استقلال در نوع ارتباط انها با وزارت کشور است. از بدو تأسیس، شهرداری ها در ایران در عمل به عنوان شعبه های تابعه وزارت کشور محسوب گردیده اند و تابع استاندار، فرماندار و حتی بخشدار هستند. وظایف وزارت کشور در قبال شهرداری ها بر اساس قوانین و آیین نامه های مختلف بسیار گسترده و متنوع است. این وظایف را در پنج محور عمومی زیر می توان طبقه بندی کرد.
نظارت و راهنمایی شهرداری ها در انجام وظایف محوله و مراقبت بر تأمین مایحتاج عمومی
نظارت در اجرای کلیه قوانین، آیین نامه ها و مقررات مربوط به شهرداری ها
نظارت در حسن اجرای قانون نوسازی و عمران شهری
تعیین نیازمندیهای اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی منطقه ای و محلی و تشخیص اولویت انها
اعمال نظارت قانونی بر امور کلیه شوراها، از جمله شورای شهر.
در همین چارچوب وظایف تفصیلی وزارت کشور در رابطه با شهرداری ها به شرح موارد ۱۷گانه زیر است:
صدور اجازه تأسیس و انحلال شهرداری ها.
تصویب محدوده قانونی و حریم شهرها به موجب تبصره یک ـ ماده قانون تعاریف و ضوابط تقسیمات کشوری در معیت وزارت مسکن و شهرسازی.
انتخابات شوراهای اسلامی شهر.
عضویت در کمیسیون رسیدگی به تخلفات و انحرافات شوراها و از جمله شورای شهر.
صدور حکم شهرداران (در شهرهای کوچکتر توسط استاندار).
تصویب کننده سازمان اداری شهرداری ها به موجب ماده ۵۴قانون شهرداریها.
تصویب کننده اساس نامه سازمانهای تابعه شهرداری ها به موجب ماده ۸۴ قانون شهرداریها.
تهیه و پیشنهاد دهنده مقررات استخدامی شهرداری ها به موجب ماده ۵۸ قانون شهرداریها.
بازرسی و راهنمایی و آموزش شهرداری ها به موجب ماده ۶۲ قانون شهرداریها.
جانشینی شورای شهر.
ابلاغ دستورالعمل تهیه بودجه سالانه شهرداریها
وصول عوارض متمرکز شهرداریها و توزیع بین انها بر اساس سیاستهای مربوطه.
تصویب برنامه های عمران شهر به موجب ماده ۱۵قانون شهرداریها.
اعمال نظارت در اموری که برای اطلاع به وزارت کشور اعلام می گردد، نظیر: بودجه؛ تفریغ بودجه؛ گزارش مالی و غیره.
تعیین نماینده برای شرکت در کمسیون ماده ۱۰۰ قانون شهرداریها.
تعیین نماینده برای شرکت در کمیسیون حل اختلاف ماده ۷۷ قانون شهرداریها.
تصویب عوارض پیشنهادی شهرداری ها.
معاونت هماهنگی امور عمرانی وزارت کشور، متشکل از اداره کل امور شهرداری ها، دفتر فنی، دفتر مطالعات و هماهنگی امور ایمنی و بازسازی، دفتر برنامه ریزی عمرانی، دفتر حمل و نقل و دبیرخانه شورای عالی هماهنگی ترافیک شهرهای کشور، عهده دار انجام عمده وظایف وزارت کشور در رابطه با شهرداری ها می باشد.
وظیفه شناخت شهر و تأسیس شهرداری، از دیگر تأثیرات وزارت کشور بر مدیریت شهری می باشد. مطابق با قانون ضوابط و تعاریف تقسیمات کشوری، موضوع شناخت شهر بر عهده دفتر تقسیمات کشوری معاونت سیاسی و اجتماعی وزارت کشور است. تأسیس شهرداری هنگامی امکان پذیر است که شرط اصلی ان، یعنی شناخته شدن شهر، از طرف دفتر تقسیمات کشوری به رسمیت شناخته شده باشد. در همین زمینه اضافه می نماید که پس از شناخت شهر و در صورت تأیید توان شهر برای تأسیس شهرداری از طرف اداره کل امور شهرداری ها، موضوع به کمیسیون سیاسی ـ دفاعی هیأت دولت رفته و در صورت موافقت هفت وزیر عضو این کمیسیون که وزیر کشور ریاست ان را بر عهده دارد، تأسیس شهرداری امکان پذیر است.
وزارت مسکن و شهرسازی
رابطه وزارت مسکن و شهرسازی با شهرداری ها را می توان در چهار محور بررسی و ارزیابی کرد:
الف) ارتباط نظارتی و کنترل کننده
وزارت مسکن و شهرسازی به طور قانونی موظف به نظارت بر حسن اجرای برنامه های مصوب توسعه شهری و نیز سایر مقررات و ضوابط شهرسازی مصوب شورای عالی شهرسازی توسط شهرداری های مربوط از طریق معاونت شهرسازی است شهرداری ها موظف به اجرای این مصوبه ها و همکاری با وزارت مسکن و شهرسازی و واحدهای تابعه ان هستند.
ب) اجرای پروژه های عمرانی دولتی با اعتبارات ملی در شهرها
وزارت مسکن و شهرسازی موظف به تهیه، اجرا و نظارت پروژه های عمرانی با اعتبارات ملی بزرگ با حداقل پنجاه میلیون ریال هزینه اعم از طرح خانه سازی و ساختمانهای دولتی در محدوده شهرهاست. انجام وظیفه یاد شده بر عهده سازمان ملی زمین و مسکن و سازمانهای مسکن و شهرسازی استانهاست که پس از خاتمه عملیات هر پروژه ان را تحویل گرفته و برای بهره برداری به سازمانهای مربوطه و از جمله شهرداری تحویل می دهد. این سازمان در اغلب موارد برای انتخاب، ارزیابی، مکان یابی و اجرای پروژه ها هیچ گونه تماس و رابطه ای با شهرداری ها نداشته و یا در حد یک سازنده معمولی ارتباط برقرار می کند.
پ) تهیه و اجرای طرح های آماده سازی زمین
وزارت مسکن و شهرسازی با هدف افزایش امکانات و زمینه های عملی مداخله در توسعه با برنامه شهرها، اقدام به آماده سازی انبوه زمین در محدوده شهرها و واگذاری ان به متقاضیان کرده است. عملی شدن این طرحها موجب گردیده تا بسیاری از وظایف عمرانی شهرداری ها و سایر سازمانهای ذی ربط مدیریت شهری از قبیل تأمین شبکه های تأسیسات شهری، خیابان سازی و احداث سایر فضاها و ساختمانهای عمومی خدمات شهری در محدوده اراضی آماده سازی، توسط سازمان ملی زمین و مسکن و با هزینه ساکنان آینده ان انجام گیرد و گسترش کالبدی شهر هزینه عمرانی چندانی را به شهرداری ها تحمیل نکند، ضمن ان که حق اخذ عوارض قانونی در قبال صدور پروانه ساختمان برای شهرداری نیز پابرجاست.
ت) تهیه، تصویب و ابلاغ معیارها، ضوابط و آیین نامه های شهرسازی
وزارت مسکن و شهرسازی همچنین وظیفه تهیه و تصویب معیارها، ضوابط و آیین نامه های شهرسازی و ابلاغ انها به نهادهای ذی ربط از جمله شهرداری ها و نظارت بر حسن اجرای انها را برعهده دارد.
شورای عالی شهرسازی و معماری ایران
شورای عالی شهرسازی و معماری ایران به عنوان عالیترین مرجع سیاست گذاری و تصویب کننده خطوط کلان توسعه شهری و شهرسازی کشور مرکب از ۱۱نفر از وزرا و معاونان رئیس جمهور بر اساس قانون مصوب سال ۱۳۵۲تأسیس شد که وظایف اصلی ان به شرح زیر تعیین شده است:

هر کدام از این جملات یک اصل است.در جمله اول مفهوم پستاندار به مفهوم قلب چهار قسمتی مربوط شده است.در اصل دوم،مفهوم جمله با مفاهیم فاعل و فعل ربط یافته است.مفهوم اقمار در اصل سوم با مفهوم مدار مربوط شده است.و مفهوم گیاه سبز با مفهوم کلروفیل در اصل چهارم ارتباط یافته است.
آنچه در پی می آید به منظور کمک به درک مفاهیم و آموزش آن به دانش آموزان تدوین شده است.
صفحات مفهوم
همان طور که گفتیم دسته هایی از محرکهاست که آنها را بر اساس برخی از مشابهتهای ادراکی دسته بندی می کنند.این دسته ها ممکن است اشیا(کلاهها،توپها، چهار ضلعی ها)،افراد(حقوقدانان،آدمهای کوتوله،دلقکها)،رویدادها(رژه ها،پیک نیک ها، نمایشگاهها)،یا پندارها(حسادتها،زیباییها،جاه طلبیها)باشد.انسان هر محرک(یا موارد مفاهیم)را بر اساس مشابهتهای ادراکی خویش در طبقه ای خاص قرار می دهد. یکی از وظایف معلمان در هدایت یادگیری دانش آموزان تقلیل مفاهیم به مهمترین موارد تشابه است تا دانش آموزان بتوانند موارد آن مفاهیم را از غیر موارد آن تمیز دهند.
مشابهتهای موجود بین موارد یک مفهوم صفات آن مفهوم نامیده می شود.صفات ممکن است بر اندازه(یک اقیانوس بزرگتر از یک حوض است)،بر شکل(مثلث یک شکل و مربع شل دیگری دارد)،بر رنگ(پرتقالها نارنجی اند،ولی انگورها نه)یا کاربرد(میز کار اصولاً برای نوشتن و میز غذاخوری برای خوردن است)،دلالت داشته باشند.برخی از صفات برای تعریف یک مفهوم ضروری است،در حالی که بقیه این گونه نیست.صفات لازم را صفات تعریف کننده می نامند.اگر شما صفات تعریف کننده مفاهیم را برای خود مشخص کنید خواهید دید که فرهنگ خوب و بسیار باارزشی را به دست آورده اید.شاید بهترین راه توضیح این منظور توجه به مجموعه ای از مفاهیم باشد.

مفهوم ۱،فنجان:چه مشخصاتی فنجان را فنجان می کند؟«فنجان بودن» چیست؟اغلب ما می توانیم در ذهن خود تصویر شیء نسبتاً کوچکی را که بالای آن گرد است و برای نگهداری مایعات طراحی شده و دسته ای روی آن قرار دارد تجسم کنیم.ما قادریم یک فنجان را تخلی کنیم یا وقتی آن را می بینیم بازشناسیم،ولی صفات تعریف کننده یک فنجان کدامند؟بگذارید به برخی از صفات فنجان توجه کنیم تا در مورد تعریف کننده آن تصمیم بگیریم.
فنجانها از چه موادی ساخته شده اند؟آنها را می توان از شیشه،پلاستیک،سفال،فلز، کاغذ و یا یونولیت ساخت.به نظر می رسد موادی که در ساختن ی شیء به کار می رود در تعیین اینکه آن شیء فنجان باشد یا نه مؤثر نیست.موادی که یک فنجان از آن ساخته شده است یک صفت است،ولی صفت تعریف کننده نیست.
فنجانها دارای چه اشکالی هستند؟برخی از فنجانها به شکل نیمکره و برخی مکعبی شکل و بعضی استوانه ای هستند و برخی شکلهای نامأنوس دیگر دارند.بنابراین،شکل یکی از صفات فنجانهاست،ولی صفت تعریف کننده نیست.
در مورد اندازه چه؟برخی از فنجانها به اندازه یک انگشتانه و بعضی به اندازه ی پیمانه است.به نظر می رسد وقتی یک شیء از یک پیمانه بزرگتر باشد دیگر فنجان محسوب نمی شود،بلکه آبخوری است.بنابراین اندازه یکی از صفات تعریف کننده فنجان است.فنجانها باید نسبتاً کوچک باشند.
آیا رنگ تعیین کننده است؟فنجان ممکن است به هر رنگ باشد،بدون آنکه به فنجان بودن آن لطمه ای وارد شود.رنگ یکی از صفتهای فنجان است،ولی نه صفت مهم آن.فنجانها به گونه ای طراحی شده اند که استفاده کننده از حرارت مایع درون آنها محفوظ بماند و به همین دلیل فنجانها با برخی از لیوانهای کوچک تفاوت دارند.لیوانها خصوصیت بالا را ندارند و در نتیجه توانایی جلوگیری از انتقال حرارت یکی از صفات تعریف کننده فنجانهاست.
آیا همه فنجانها دسته دارند؟خیر،برخی دسته دارند و برخی ندارند.بدیهی است داشتن دسته یکی از صفات تعریف کننده فنجان نیست.کاربرد،به هر صورت،یکی از صفات تعریف کننده است.از فنجانها برخلاف بسیاری از اشیای دیگر برای نگهداری مایعات داغ استفاده می شود.
مفهوم ۲،انگشتر:چه چیزی انگشتر را انگشتر می کند؟بدون اینکه تمام صفات موجود انگشترها را فهرست کنیم،می توانیم دریابیم که صفات تعریف کننده انگشترها این است که دور یک انگشت قرار می گیرند و جنبه زینتی دارند.بقیه صفات برای تعریف مفهوم انگشتر ضروری نیست.رنگ،اندازه،شکل،حالت،جنس و بقیه صفات برای تعریف «انگشتر» ضروی نیست.
تمرین ۳ – ۲ فهرست کردن صفات مفاهیم

انواع مفاهیم
مفاهیم انواع زیاد دارد،ولی سه نوع از آن بسیار معمول است:ربطی،فصلی و نسبی. مفاهیمی که تا به حال از آنها صحبت کردیم و با صفات معمولی مشخص می شود مفاهیم ربطی است.مفاهیم فصلی مفاهیمی است که با احکام «الف یا ب» تعریف می شود.مثلاً مفهوم «خطا» در بازی فوتبال یا به معنای پشت پا زدن به حریف از پشت است که به آن اصطلاحاً تکل از پشت می گویند(یک صفت)،یا به معنای هل دادن بازیکن حریف با دست (صفت دوم)،یا به معنای سد کردن حریف و ایجاد مزاحمت برای او در حالی که هنوز توپ در اختیار او نیست(صفت دیگر) و یا به معنای استفاده از دست برای منحرف کردن توپ که به آن اصطلاحاً خطای دست می گویند (صفت دیگر).خطا یکی از حالتهای فوق (الف،ب،ج،د) است.مثال دیگر از مفهوم فصلی کسب امتیاز در بازی تنیس است.یک بازیکن زمانی امتیاز می گیرد که حریف او توپ را در خارج از خط بگیرد،یا دو بار سرو را اشتباه بزند،یا راکتش به تور بخورد و به همین ترتیب.هر کدام از حالتهای فوق موجب یک امتیاز است(هامپتون،۱۹۸۸).
مفاهیم نسبی از طریق رابطه میان دو یا چند صفت از مفهوم تعریف می شود.جهت و فاصله،از معمولترین مفاهیم نسبی است.جهت از طریق ارائه رابطه بین دو یا چند نکته تشریح می شود(به طرف غرب با این زاویه)،همان طور که فاصله این چنین است(در حدود دو مایل از اینجا).مفاهیم «فوق» ، «تحت»، «در کنار» ، «قبل از»،(در واقع بسیاری از حروف اضافه) مفاهیمی نسبی است.
پیش الگوی مفاهیم
همه نظریه پردازان بر این اعتقاد نیستند که حدود و مرزهای مفاهیم به خوبی مشخص شده و کلیه مصادیق یک مفهوم به یک نسبت در طبقه مورد نظر قرار می گیرد.مثلاً برخی از رنگها که آن را «سبز» می نامیم از بقیه سبزتر است،یعنی مفهوم سبز بیشتر بر آنها صدق می کند.به همین ترتیب،برخی از وسایل نقلیه بیشتر با «ماشین»،بعضی از توپها با «توپ» و برخی از پیراهن ها با «پیراهن» مطابقت دارد.روش (۱۹۷۷) و سایر محققان معاصر (مانند بوزمایر و میونگ،۱۹۸۸؛نوسوفکی ،۱۹۸۸)نشان داده اند که بسیاری از مفاهیم در نزد مردم دارای پیش الگو یا یک مصداق روشن و خوب ذهنی است.مثلاً،اگر از گروهی از مردم بخواهیم که چندین مورد از مفهوم پرنده را رتبه بندی کنند(مانند سهره کاکل قرمز،شتر مرغ،کیوی و باز) به احتمال زیاد به این نتیجه خواهیم رسید که بیشتر مردم پرنده ای مانند سینه سرخ را از همه «پرنده»تر می دانند.
چه درباره مفاهیم در قالب پیش الگو فکر کنیم و چه آنها را طبقات خوب تعریف شده از اطلاعات بدانیم،به هر صورت در درک حافظه دارای نقشی اساسی هستند.در بخش بعدی این مسئله را بررسی خواهیم کرد که مفاهیم چگونه با نظریه های جاری درباره حافظه مطابقت دارد.
روابط بین مفاهیم:الگوهای شبکه ای حافظه
بسیاری از روان شناسان که درباره حافظه مطالعه می کنند،به دو نوع حافظه اعتقاد دارند،حافظه حوادث و حافظه معنایی،اما برخی از نظریه پردازان مانند اندرسون (۱۹۸۵) با این تفکیک مخالفند.اندل تالوینگ(۱۹۸۵) برای حافظه ای که ما از تجارب شخصی خویش داریم،اصطلاح حافظه حوادث را به کار برده است.هر خاطره ای که ما درباره حوادث زندگی خود داریم،مانند:«من دیروز یک کتاب جدید خریدم» یا هر چه از گفتگو با دوستانمان به یاد می آوریم،نمونه هایی از حافظه حوادث است (تالوینگ،۱۹۸۵).
بسیاری از مطالبی که در حافظه ما موجود است،الزاماً با زمان و یا محل خاصی از گذشته ما مرتبط نیست.اگر شما این واقعیت که پرندگان پرواز می کنند و یا اینکه سال ۱۸۱۶ «سال بدون تابستان» بود را حفظ کنید.این محفوظات از نوع حافظه حوادث نیست.حافظه ای که مربوط به حوادث نباشد حافظه معنایی نامیده می شود.مفاهیم و اصول دانشی که وابسته به خاطره ما از رویداد خاصی نیست ممکن است بخشی از حافظه معنایی تلقی گردد.بخشی عظیمی از آموزشهای مدرسه از طریق به کار گیری حافظه معنایی است.برای حافظه معنایی،الگوهای مختلفی وجود دارد،اما آنچه بیشتر به نظریه های آموزش و پرورش مربوط است،الگوی شبکه است(اندرسون،۱۹۸۵؛ یانتیس و مایر ۱۹۸۸).
الگوی کالینز و کویلیان:برخی از نظریه پردازان بر این باورند که اطلاعاتی که در حافظه معنایی نگهداری می شود در قالب یک شبکه بزرگ با یکدیگر مربوط است. مقبولترین الگوی شبکه ای در مورد حافظه معنایی را کالینز و کویلیان طراحی کرده اند(نک.یانتیس و مایر،۱۹۸۸).شکل ۳ – ۱ ،ساختار فرضی حافظه را بر اساس الگوی اصلی شبکه ای کالینز و کویلیان(۱۹۶۹) نشان می دهد.
در شکل ۳ – ۱ ،مفاهیم به صورت سلسله مراتب و مبتنی بر روابط رده های پایین با رده های بالاتر سازمان یافت است.رده بالاتر از بلوط،برگ ریز،رده بالاتر از برگ ریز،درخت و رده بالاتر از درخت،گیاه است.همچنین صفات تعریف کننده هر مفهوم تنها

۲.۱- مروری بر کارهای گذشته:
جابجایی آزاد بدلیل کاربرد گستردهی که در صنعت و در محیط پیرامون بشر دارد بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از طرفی با توجه به معادلات پارهای حاکم بر این پدیده و مشکل بودن ارائه یک حل تحلیلی برای معادلات حاکم بر این جریان، بشر مجبور به استفاده از روش های عددی برای حل این جریان شده است. از طرفی، حل عددی معادلات حاکم بر جابجایی آزاد دارای پیچیدگیهایی است. علت این امر وابسته بودن معادلهی مومنتم به معادلهی انرژی از طریق نیروی بویانسی است و بنابراین میبایست معادلهی انرژی و مومنتم باید همزمان حل شوند. از طرفی یکی از عوامل اثر گذار در پیچیدهتر شدن معادلات هندسهی است که جریان بر روی بررسی میشود. به عنوان مثال جریان بر روی کره نسبت به جریان برروی هندسههای چون صفحات اعم از افقی، عمودی یا مایل و حتی استوانههای با همین وضعیت پیچیدهتر میباشد.

در ادامه تعدادی از تحقیقاتی که جریان بر روی هندسههایی چون کره را بررسی کردهاند، معرفی میشوند. گارنر و گرفتن ]۱[ به بررسی اثر انتقال جرم بر روی کرهی غیر متخلخل پرداختند. آماتو و چی ]۲[ به بررسی اثر جابجایی آزاد اطراف کرهی غوطهور در آب پرداختند. برومهام و میهو]۳[ جریان جابجایی آزاد هوا را بر روی کره بررسی کردند. گیولا و کورنیش ]۴[ با بهره گرفتن از روش عددی تفاضل محدود^[۱۰] به بررسی جریان و انتقال حرارت اطراف کره پرداختند. سینگاه و حسن ]۵[ به بررسی جریان جابجایی آزاد در اطراف کره با گراشفهای پایین پرداختند. هیوانگ و چن ]۶[با بهره گرفتن از روش عددی تفاضل محدود اثر مکش و دمش بر روی کره را بررسی کردند. چن و چن ]۷[جریان جابجایی آزاد سیال غیرنیوتنی اطراف کره و استوانه با بهره گرفتن از روش رانگ کوتا^[۱۱] مرتبهی چهار مورد مطالعه قرار دادند. جعفرپور و یووانوویچ ]۸[ با بهره گرفتن از سریها یک حل نیمه تحلیلی برای جریان جابجایی آزاد بر روی کرهی همدما ارائه دادند. جیا و گوگس ]۹[ جریان جابجایی آزاد اطراف کرهی همدما را بررسی کردند. نظر و همکاران ]۱۰[جریان جابجایی آزاد سیال میکروپولار^[۱۲] در اطراف کره با شار ثابت مطالعه کردند. ایشان با استفاده روش عددی کلرباکس^[۱۳] به حل این مساله پرداختند. نظر و همکاران ]۱۱[ در ادامه کار قبل جریان جابجایی آزاد سیال میکروپولار در اطراف کرهی همدما با بهره گرفتن از همان روش قبل بررسی کردند. مولا و همکاران ]۱۲[ به بررسی اثر تولید حرارت بر جریان جابجایی آزاد در میدان مغناطیسی اطراف کره پرداختند. چنگ ]۱۳[ انتقال حرارت و انتقال جرم جریان جابجایی آزاد اطراف کره در مجاورت سیال میکروپولار را با بهره گرفتن از روش جمعآوری اسپیلاین مکعبی^[۱۴] بررسی کرد. بگ و همکاران ]۱۴[ به بررسی اثر جذب و تولید حرارت بر جابجایی آزاد اطراف کره درون میدان مغناطیسی که در محیط متخلخلی قرار دارد، پرداختهاند.
تمامی تحقیقات بیان شده، جریان جابجایی آزاد اطراف کره در حالت دایم را بررسی کردهاند. با توجه به اهمیت جریان در مدت زمانی که جریان به حالت دایم برسد و واقعیتر بودن جریان گذرا این جریان مورد توجه پژوهشگرانی واقع شد. از جمله تحقیقاتی عددی یا آزمایشگاهی که جریان خارجی گذرا بر روی هندسههای مختلف بررسی کردهاند، میتوان به کارهای ]۱۵-۲۳[ اشاره کرد. از جمله پژوهشهایی که به بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف هندسههایی همچون کره پرداختهاند میتوان به کارهای پژوهشگران زیر اشاره کرد. اینگهام و همکاران ]۲۴[ به بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف سطوح همدمای سه بعدی در گراشفهای بالا پرداختند. یان و همکاران ]۲۵[ به بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کره در محیط متخلخل دارسی پرداختند و از روش تفاضل محدود برای مدلسازی خود استفاده کردند. سانو و مکینزو ]۲۶[ جریان جابجایی گذرا را اطراف کره در محیط متخلخل در پکلتهای پایین بررسی کردند. تخر و همکاران ]۲۷[ به بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کرهی چرخنده در سیال پرداختند و برای حل این مساله از تفاضل محدود کمک گرفتند. سلوتی و همکاران ]۲۸[ به بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف نقطهی سکون جسم سه بعدی که توسط سیالی خنک میگردد، پرداختند. نیازمند و رینکسیزبولیت ]۲۹[ به بررسی اثر دمش بر روی کرهی چرخنده در سیال پرداختند. آنان از حجم محدود برای حل مسالهی مذکور استفاده کردند. چن ]۳۰[ به بررسی جابجایی آزاد گذرا در مابین کرهی هم مرکز و خارج از مرکز با بهره گرفتن از روش تفاضل محدود پرداخت. سم اس و ازترک ]۳۱[ به مدلسازی جریان جابجایی اجباری اطراف قطرات سوخت در حالت گذرا پرداختند. ایشان در این مدلسازی قطرات را با کرههای همدما مدل کردند و با کمک سریها این مساله را حل کردند. ینگ و همکارن ]۳۲[ به بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کرهی همدما پرداختند، ایشان برای حل این مساله از روش حجم محدود استفاده کردند. سایتو و همکاران ]۳۳[ به بررسی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کره با شار ثابت پرداختند و از روش حجم محدود برای مدلسازی استفاده کردند. ژو و همکاران ]۳۴[ با بهره گرفتن از روش هام^[۱۵] به ارائه جوابی نیمه تحلیلی برای برای جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف سطوح خمیدهی سهبعدی پرداختهاند.
از طرفی اثر جریان جابجایی آزاد تحت میدان مغناطیسی مورد توجه پژوهشهای بسیاری با گرایش ژیوفیزیک واخترفیزیک شده است. چنین مسالهی در بررسی فرمولهای ژیوفیزیکی، اکتشاف و استحصال نفت، مراکز نگهداری زبالههای زیر زمینی و … میباشد. از طرفی جریانهای مگنتوهیدرودینامیک^[۱۶] در مسایل مهندسی مثل سرمایش ژنراتورها، طراحی مبدلهای حرارتی، سرمایش راکتورهای هستهی با سدیم مایع، جریان سنجهای القایی که بر اساس تفاضل پتانسیلی عمود بر جهت حرکت جریان در سیال و میدان مغناطیسی کار میکنند،کاربرد دارند. پژوهشگران ]۳۵-۳۸[ از جمله پژوهشگرانی هستند که اثر میدان مغناطیسی بر جریان دایم روی هندسه های مختلف را بررسی کردهاند. در زمینهی اثر میدان مغناطیسی بر جابجایی آزاد گذرا میتوان به کارهای زیر اشاره کرد. هلمی]۳۹[ به مطالعهی جریان جابجایی آزاد گذرا در محیط متخلخل بر روی صفحهی عمودی با دمای ثابت با بهره گرفتن از روش تفاضل محدود پرداخت. تخر ]۴۰[ به مطالعه جریان جابجایی مرکب بر روی مخروط چرخنده با سرعت زاویهی متناسب با زمان در حضور میدان مغناطیسی پرداخت. وی از تفاضل محدود برای حل عددی خویش استفاده کرد. گانسن و پلانی ]۴۱[ جریان جابجایی آزاد بر روی صفحهی نیمه بی نهایت عمودی درمیدان مغناطیسی را با بهره گرفتن از تفاضل محدود بررسی کردند. گانسن و پلانی ]۴۲[ مساله انتقال حرارت و انتقال جرم جریان جابجایی آزاد گذرنده از روی یک صفحهی شیبدار با بهره گرفتن از تفاضل محدود را بررسی کردند. روی و انیکامور ]۴۳[ به بررسی جابجایی مرکب گذرا از مخروط دوار که سرعت زاویهی آن متناسب با زمان تغییر میکند، پرداختند و در این حل از روش عددی تفاضل محدود کمک گرفتند. جردن ]۴۴[ اثر اتلافات ویسکوز و تشعشع بر جریان جابجایی آزاد گذرا از روی صفحهی نیمه بینهایت عمودی مورد مطالعه قرار داد. وی از روش شبیهسازی شبکه^[۱۷] استفاده کرد. ژو و همکاران ]۴۵[ جریان و انتقال حرارت گذرای درون لایهی مرزی سیال بر روی صفحهی تحت میدان مغناطیسی بررسی کردند. ایشان با بهره گرفتن از روش هام برای ارائه یک حل نیمه تحلیلی در رابطه با این مساله کمک گرفتند. الکبیر و همکاران ]۴۶[ به بررسی جریان جابجایی آزاد از روی سطح شیبدار درمحیط متخلخل تحت میدان مغناطیسی با بهره گرفتن از تحلیل لای گروپ^[۱۸] که یک روش نیمه تحلیلی برای حل معادلات پارهی است، پرداختند. دیناروند و همکاران ]۴۷[ اثر نیروی بویانسی و میدان مغناطیسی را بر جریان گذرای لایهی لزج اطراف نقطهی سکون کرهی چرخنده بررسی کردند. ایشان از روش هام برای حل این مساله کمک گرفتند.
اثر تولید حرارت در جریان سیال دارای حرکت در برخی از فرایندهای فیزیکی از اهمیت شایانی برخوردار است که از آن جمله می توان به فرایندهای که حاوی واکنش های شیمیایی می باشند اشاره کرد. این اثر بر روی توزیع دما و نرخ ته نشینی ذرات اثر میگذارد. که کاربرد این اثر را میتوان در کاربردهای مرتبط با راکتورهای هستهای، مدلسازی احتراق، چیپهای الکترونیکی و… مشاهده کرد. واجراولو و هاجینیکلو ]۴۸[ اثر اتلافات ویسکوز و تولید حرارت داخلی بر انتقال حرارت درون لایهی مرزی دایم بر روی صفحهی بینهایت را مورد مطالعه قرار دادند. در این تحقیق ایشان نرخ انتقال حرارت حجمی را به صورت تابع خطی با دما تقریب زدند.
همچنین ایشان در مقالهیشان گزارش دادهاند که تقریب خطی با دما در تقریب برخی از فرایندهای گرمازا معتبر است. سایر محققینی که در زیر به کارهای آنها اشاره میکنیم از جمله پژوهشگرانی هستند که بطور مستقیم و یا غیر مستقیم از مدل نرخ انتقال حرارت حجمی ]۴۸[ استفاده کردهاند. چمخواه ]۴۹[ اثر تشعشع و نیروی بویانسی را بر روی صفحهی مشبک با تولید و یا جذب حرارت بررسی کرد و از روش تفاضل محدود در حل این مساله استفاده کرد. یه ]۵۰[ به بررسی اثر تولید حرارت در محیط متخلخل اطراف کره مشبک درون میدان مغناطیسی همراه با اتلافات ویسکوز و اتلافات ژول پرداخت. ایشان روش حل خود را بر مبنای کلرباکس قرار دادند. کامل ]۵۱[ بحث انتقال حرارت و انتقال جرم گذرا بر روی صفحهی مشبک عمودی در محیط متخلخل تحت میدان مغناطیسی همرا با ترم تولید و جذب حرارت را مورد مطالعه قرار دادند. وی با بهره گرفتن از روش لاپلاس ترانسفورم^[۱۹] به ارائه یک حل تحلیلی برای مسالهی مذکور پرداخت. چمخواه ]۵۲[ جریان سیال تحت میدان مغناطیسی بر روی صفحهی عمودی با در نظر گرفتن تولید و جذب حرارت و واکنش شیمیایی مرتبهی اول را مورد مطالعه قرار داد. وی این مساله را کاملا تحلیلی حل میکند. ابوذهب و سالم ]۵۳[ جریان جابجایی آزاد سیال غیرنیوتنی در میدان مغناطیسی بر روی صفحه بررسی کردند. مولا و همکاران ]۵۴[ جریان جابجایی آزاد اطراف کرهی همدما درمیدان مغناطیسی با در نظر گرفتن تولید حرارت را بررسی کردند. ایشان از روش کلرباکس برای حل این مساله بهره گرفتند. مولا و همکاران ]۵۵[ در کار دیگری اثر تولید حرارت بر جریان جابجایی آزاد اطراف کره با شار ثابت در میدان مغناطیسی را بررسی کردند. روش حل در این مساله نیز کلرباکس انتخاب شده است. مولا و همکاران ]۵۶[ جریان جابجایی آزاد اطراف استوانهی افقی همدما را با در نظر گرفتن ترم تولید حرارت را بررسی کردند. ایشان از دو روش نیمه تحلیلی(سری) و عددی (بر مبنای تفاضل محدود) به مطالعهی جریان پرداختند. هادی و همکاران ]۵۷[ به بررسی اثر تولید و جذب حرارت بر جریان جابجایی آزاد گذرنده از یک صفحهی عمودی موجدار پرداختند. ایشان از رانگ-کوتا برای حل این مساله کمک گرفتند. عالم و همکاران ]۵۸[ اثر تولید حرارت در اطراف کرهی درون میدان مغناطیسی را مورد مطالعه قرار دادند. برای حل این مساله از کلرباکس کمک گرفتند. محمد و همکاران ]۵۹[ اثر تولید حرارت بر جریان سیال بر روی صفحه درون محیط متخلخل را بررسی کردند.ایشان از اصول المان محدود^[۲۰] برای حل مسالهی مذکور استفاده کردند. ابدالخالک ]۶۰[ اثر تولید حرارت بر جریات سیال درون محیط متخلخل تحت میدان مغناطیسی بر در حوالی نقطهی سکون اجسام دوبعدی را بررسی کرد. وی از روش اغتشاشات^[۲۱] برای حل این مساله کمک گرفت. مامون و همکاران ]۶۱[ اثر اتلافات ویسکوز و تولید حرارت را بر انتقال حرارت از صفحهی عمودی در سیال تحت میدان مغناطیسی را بررسی کردند. ایشان از روش کلرباکس برای حل این مساله کمک گرفتند. ابراهیم و همکاران ]۶۲[ مسالهی جریان جابجایی آزاد گذرا از صفحهی مشبک تحت میدان مغناطیسی همراه با واکنش شیمیایی و تولید حرارت را به صورت تحلیلی حل نمودند. مولا و همکاران ]۶۳[ جریان جابجایی آزاد اطراف استوانهی افقی شارثابت را با در نظر گرفتن ترم تولید حرارت را بررسی کردند. ایشان از دو روش نیمه تحلیلی(سری) و عددی (برمبنای تفاضل محدود) به مطالعهی جریان پرداختند.
در تحقیقات ذکر شده لزجت سیال ثابت در نظر گرفته شده است. واضح است که ثابت گرفتن لزجت سیال تنها فرضی به منظور سادهسازی معادلات میباشد و از لحاظ فیزیکی در اکثر قریب به اتفاق موارد این فرض صحیح نمیباشد. پس محققین به ناچار برای پیدا کردن حل دقیقتر و فیزیکیتر جریان به جستجوی مدلهایی برای پیشبینی تغییرات لزجت سیال افتادند. از طرفی با توجه به تغییرات شدیدتری که لزجت سیال با تغییرات دما نسبت به سایر پارامترها از خود نشان میدهد در بیشتر مدلهای در نظر گرفته شده تغییرات لزجت با دما را مشهودتر مورد بررسی قرار دادهاند. در نهایت مدلهای متفاوتی برای مدلسازی لزجت متغیر سیال در نظر گرفته شده است. که این مدلها بسته به نوع سیال و خواص فیزیکی آن با هم متفاوت هستند. از جملهی این مدلها میتوان به مدل تغییرات نمایی لزجت با دما که در پژوهشهای ]۶۴-۶۸[ و یا مدل تغییرات خطی لزجت با دما که در ]۶۹-۷۵[ بکار گرفته شده است اشاره کرد. مدل پرکاربرد دیگری که تغییرات لزجت با دما را به خوبی نشان میدهد و در اکثر پژوهشها از آن استفاده شده است، مدل تغییر لزجت با تابع معکوس خطی تغییرات دما است. از جمله کارهایی که در این زمینه انجام شده است میتوان به کارهای این پژوهشگران اشاره کرد. یاو و کاتن ]۷۶[ اثر ویسکوزیتهی متغیر بر لایهی مرزی آب را روی استوانهی افقی بررسی کردند. ایشان از تفاضل محدود در مدلسازی خود استفاده کردند. لینگ و دایب ]۷۷[ اثر تغییرات ویسکوزیته را بر جابجایی اجباری از روی صفحهی تخت درون محیط متخلخل را بررسی کردند. ایشان از جملهی اولین محققینی بودند که از این مدل برای طیف متنوعی از سیالات استفاده کردند و در مدل خود از تفاضل محدود استفاده کردند. کار ایشان الگوی سایر محقیقین برای مدل کردن تغییرات لزجت با دما قرار گرفت که در سایر کارهایی که در زیر به آنها اشاره میشود به طور مستقیم و یا غیر مستقیم از ]۷۷[ استفاده کردند. جایانثی و کوماری ]۷۸[ اثر ویسکوزیتهی متغیر را بر روی جابجایی آزاد و مرکب در محیط متخلخل بصورت عددی با بهره گرفتن از کلرباکس مورد مطالعه قرار دادند. چنگ ]۷۹[ اثر ویسکوزیتهی متغیر را بر جابجایی آزاد بر روی استوانهی افقی همدما را بررسی کرد. وی از روش مجموعهی اسپیلاین مکعبی برای حل این مساله استفاده کرد. مولا و حسین ]۸۰[ به بررسی اثر ویسکوزیتهی متغیر بر انتقال حرارت و انتقال جرم جابجایی آزاد از کرهی همدما با بهره گرفتن از کلرباکس پرداختند. افیفی ]۸۱[ به بررسی اثر ویسکوزیتهی متغیر بر جابجایی آزاد از روی صفحهی عمودی درون محیط متخلخل تحت میدان مغناطیسی پرداخت. وی از متد تفاضل محدود برای حل معادلات پارهای استفاده کرد. چین و همکارن ]۸۲[ اثر ویسکوزیتهی متغیر را بر روی جابجایی مرکب از صفحهی عمودی درون محیط متخلخل بررسی کردند. ایشان برای حل معادلات لایهی مرزی از روش تفاضل محدود کمک گرفتند. چنگ ]۸۳[ با بهره گرفتن از روش مجموعهی اسپیلاین مکعبی به بررسی اثر ویسکوزیتهی متغیر بر جریان روی مخروط ناقص عمودی که در محیط متخلخل قرار دارد، پرداخت. احمد و همکاران ]۸۴[ با بهره گرفتن از روش کلرباکس به حل معادلات پارهی لایهی مرزی جریان جابجایی مرکب اطراف استوانهی همدمای افقی با ویسکوزیتهی متغیر با دما پرداختند.
از طرف دیگر ثابت گرفتن هدایت حرارتی سیال فرضی به منظور سادهسازی معادلات حاکم بر جریان میباشد و با یک سری فرضیات این تقریب میتواند درست باشد اما از لحاظ فیزیکی در قریب به اتفاق موارد این فرض صحیح نمیباشد. پس محققین برای بدست آوردن حل فیزیکیتر جریان سعی در به دست آوردن مدلی به منظور تعیین تغییرات هدایت حرارتی سیال با دما کردند. از جمله مدلی که در این پیش بینی بسیار توسط محققین بکار گرفته شده است، مدل تغییر هدایت حرارتی سیال با دما به صورت خطی میباشد که سلاتری ]۸۵[ برای طیف وسیعی از سیالات آنرا پیشنهاد میدهد.
از جمله کارهای که بدنبال این محقق از این رابطه استفاده کردهاند بدین شرح است. حسین و همکاران ]۸۶[ به بررسی اثر لزجت متغیر و هدایت حرارتی متغیر با دما بر جریان لزج غیرقابل تراکم بر روی گوهی تحت شار ثابت پرداختند، ایشان از تفاضل محدود در حل معادلات لایهی مرزی کمک گرفتند. حسین و همکاران ]۸۷[ اثر لزجت و هدایت حرارتی متغیر را بر جریان جابجایی آزاد بر روی مخروط عمودی موجی مورد مطالعه قرار دادند و از روش کلرباکس در حل معادلات لایهی مرزی استفاده کردند. البربری و الغزاری ]۸۸[ با بهره گرفتن از روش تفاضل محدود چبشفی^[۲۲] اثر تشعشع لزجت و هدایت متغیر با دما را بر انتقال حرارت از دیواره متحرک را بررسی کردند. اودا و فرهان ]۸۹[ اثر مشخصات فیزیکی متغیر بر سیال میکروپولار عبورکننده از صفحهی مشبک بررسی کردند. ایشان از تفاضل محدود چبشفی استفاده کردند. داندوپات و همکاران ]۹۰[ اثر لزجت و هدایت حرارتی متغیر با دما را بر روی فیلمی از سیال که بر روی صفحه قرار دارد را بررسی کرد. سالم ]۹۱[ اثر لزجت و هدایت حرارتی متغیر با دما و تولید و جذب حرارت و اتلافات ویسکوز را بر روی جریان سیال ویسکوالاستیک^[۲۳] بر روی صفحه را مورد مطالعه قرار داد. وی از رانگ کوتا مرتبهی چهار برای حل این مساله کمک گرفت. صدیق و سلما ]۹۲[ جریان جابجایی گذرا تحت میدان مغناطیسی بر روی صفحهی عمودی مشبک با در نظر گرفتن لزجت و هدایت حرارتی متغیر با دما مورد بررسی قرار دادند. ایشان این مساله را از طریق روش اغتشاشات معادلات پارهای را به صورت معادلات معمولی تبدیل کرده و آنگاه به صورت عددی آن را حل نمودند. شارما و سینگه ]۹۳[ اثر مشخصات لزجت و هدایت حرارتی متغیر با دما را بر جریان روی صفحهی درون میدان مغناطیسی بررسی کردند. ایشان با کمک روش رانگ کوتای مرتبهی چهار به حل این مساله پرداختند. شوباس آول و همکاران ]۹۴[ اثر هدایت حرارتی متغیر با دما را بر جریان سیال غیر نیوتنی بر روی صفحهی درون میدان مغناطیسی با منبع حرارتی غیر یکنواخت را بررسی کردند. ایشان اثرات دو شرط مرزی متفاوت را به صورت عددی در این مقاله بررسی کردند. تسای و همکاران ]۹۵[ اثر اتلافات اهمی و لزجت و هدایت حرارتی متغیر با دما را بر جریان سیال بر روی صفحه در میدان مغناطیسی با بهره گرفتن از روش تفاضل محدود چبشفی^[۲۴] بررسی کردند.
از طرفی با توجه به عدم حل تحلیلی مسایل، میبایست معادلات پارهای مربوطه را به صورت عددی،حل نمود. معادلات پارهای مربوط به مسایل گذرا علاوه بر متغیر مکانی، متغیر زمانی نیز دارند بنابراین گسستهسازی معادلات پارهی زمانمند را میتوان به دو بخش تقسیم کرد، گسستهسازی مکانی و گسستهسازی زمانی. در گسستهسازی مکانی معمولا محققان به سراغ روش های مرتبهی پایین رفتهاند. این درحالی است که روش های مرتبه پایین برای بدست آوردن دقت کافی در محاسبات نیازمند تعداد گره های محاسباتی بسیاری میباشند. در حالی که در روش های مرتبه بالا، حتی با بهره گرفتن از تعداد گره های محاسباتی کم نیز، نتایج عددی از دقت خوبی برخوردار است. روش مربعات دیفرانسیل از جملهی همین روش های مرتبهی بالا میباشد که نخستین بار توسط بلمن و همکاران ]۹۶ [ ارائه شد. بلمن و همکاران ]۹۷[ دو روش را در تعیین ضرایب وزنی برای مشتق مرتبهی اول ارائه کردند. اولین روش دستگاه معادلات جبری را حل میکرد. در حالی که روش دوم با بهره گرفتن از فرمول جبری ساده به تعیین توابع وزنی میپرداخت. اما در این روش مختصات گرهها ثابت بود و توسط ریشه های چند جملهای لژاندر انتقال یافته صورت میگرفت. در کارهایی که در سالهای اولیه در مسایل مهندسی از روش مربعات دیفرانسیل استفاده میکردند ]۹۸-۱۱۳[، از تقریبهای بهره میگرفتند که از این میان روش اول بیشتر مورد استفاده قرار می گرفت که علت این امر انتخاب آزادانهی گرهها بود. متاسفانه، وقتی که مرتبهی سیستم معادلات جبری بزرگ میشود، ماتریس بدوضع میگردد. بنابراین در این حالت مشکلات بسیاری در بدست آوردن ضرایب وزنی وجود دارد. به همین دلیل حداکثر تعداد گره های محاسباتی درکارهای اولیه ۱۳ عدد بوده است. به دلیل همین محدودیتها این روش تا سالیان متمادی مورد توجه محققین قرار نگرفت. تا اینکه شو و همکاران ]۱۱۴-۱۱۹ [اثبات کردند که تمامی روش های تعیین ضرایب وزنی یکی هستند و همهی آنها زیر مجموعهی حالت کلی میباشند که به عنوان تقریب کلی شو شناخته میشوند. در تقریب کلی شو، ضرایب وزنی مشتق مرتبهی اول با بهره گرفتن از فرمول جبری سادهی تعیین میشود بدون اینکه هیچگونه محدودیتی بر انتخاب گره های محاسباتی وجود داشته باشد. از طرفی ضرایب وزنی مشتقهای بالاتر با بهره گرفتن از فرمول بازگشتیای به سادگی تعیین میشوند. این روش در دامنههای منظم قادر به بدست آوردن جوابهای عددی با دقت بسیار زیاد اما با تعداد گره های کم و هزینه محاسباتی پایین میباشد]۱۱۹[. برطرف شدن محدودیتهایی که در محاسبهی ضرایب وزنی قرار داشت، منجر به معرفی روش مربعات دیفرانسیل بهعنوان ابزاری قدرتمند در دههی اخیر شده است. در مسایل سازه‏ای وارتعاشات از روش مربعات دیفرانسیل بطور گسترده‏ای استفاده شده است. سیواک ]۱۲۰[کمانش، خمش و ارتعاشات آزاد ورق های نازک با بهره گرفتن از روش مربعات دیفرانسیل مورد بررسی قرار دادند. ونگ و همکاران]۱۲۱[ ارتعاشات ورقهای نازک تحت تنشهای صفحهای خطی با بهره گرفتن از مربعات دیفرانسیل بررسی کردند. ملکزاده و همکاران ]۱۲۲[ به بررسی ارتعاشات آزاد پوستههای سیلندری مدور لایهای با بهره گرفتن از این روش پرداختند. کی و همکاران ]۱۲۳[ با بهره گرفتن از این روش ارتعاشات غیرخطی نانوتیوبهای دوجدارهی کربنی را مطالعه کردند. همچنین این روش برای حل عددی معادلات ناویر-استوکس غیرقابل‏تراکم دوبعدی، با بهره گرفتن از روابط ورتیسیتی- تابع جریان (  ) در دامنه‏های منظم و با بهره گرفتن از نگاشت‏ها در دامنه‏های نامنظم، بطور موثر و با راندمان محاسباتی بالا بکار گرفته شده است]۱۲۴-۱۳۰[. اما به‏هر‏حال، بدلیل عدم وجود یک رابطه انتقال برای فشار و یا یک رابطه برای فشار در معادلات ناویر-استوکس غیرقابل‏تراکم با متغیرهای اولیه و همچنین عدم وجود یک مکانیزم بالادستی^[۲۵] در این روش، روش مربعات دیفرانسیل با گستردگی زیاد برای حل عددی مسایل مرتبط با جریان سیال مورد استفاده قرار نگرفته است. اما برای حل این دومشکل کارهای بسیار خوبی انجام شده است]۱۳۱و۱۳۲[.
در مقایسه با گسستهسازی مکانی، توجهی کمتری نسبت به گسستهسازی زمانی انجام گرفته است. در اکثر مسایل گذرا که روش مربعات دیفرانسیل بر روی آنها اعمال شده است از مربعات دیفرانسیل برای گسستهسازی دامنهی مکانی استفاده شده است و از روش‏های مختلف تفاضل محدود در گسستهسازی دامنهی زمانی استفاده شده است. این روشها تحت عنوان روش های مربعات دیفرانسیل هیبریدی شناخته میشوند]۱۳۳و۱۳۴[. از جملهی مهمترین معایب روش های مربعات دیفرانسیل هیبریدی ناپایداری آنها است] ۱۳۵[. بنابراین محققان بفکر استفاده از روش های مربعات دیفرانسیل غیرهیبریدی افتادند، از جملهی بروزترین وکارآترین این روشها میتوان به ترکیب مربعات دیفرانسیل تکهای(IDQ) با مربعات دیفرانسیل(DQ) اشاره کرد. ایدهی روش مربعات دیفرانسیل تکهای در سال ۲۰۰۶ توسط هاشمی و همکاران ]۱۳۶ [ بکار گرفته شده است. ایشان از این مدل در بررسی امواج در آبهای کم عمق استفاده کردند. بدلیل نوپا بودن ایدهی این روش تعداد مقالاتی که در این زمینه است محدود است. ]۱۳۷-۱۳۹[ از این روش در انتقال حرارت هدایت گذرا استفاده کردند. این روش با تکه تکه کردن دامنهی محاسباتی بر زیر دامنهها و اعمال روش مربعات دیفرانسیل بر هر زیر دامنه به بالابردن کارایی این روش کمک شایانی میکند. این روش در مسایلی که گرادیان متغیرها در بازهی از دامنهی اصلی دارای تغییرات شدیدی باشد، از اهمیت ویژهای برخوردار است.
۳.۱- اهداف پایان نامه:
با توجه به اینکه بررسی لایهی مرزی جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کره کمتر توسط پژوهشگران بررسی شده است و با توجه به اهمیت و جذابیت این نوع جریان، در این پایان نامه به بررسی مسایل گوناگونی از این نوع جریان پرداخته شده است. این مسایل شامل حالتهای زیر است

• • جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کره با در نظر گرفتن میدان مغناطیسی

• • جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کره با در نظر گرفتن جذب و تولید حرارت

• • جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کره با در نظر گرفتن لزجت متغیر با دما

• • جریان جابجایی آزاد گذرا اطراف کره با در نظر گرفتن هدایت حرارتی متغیر با دما

برای بررسی این مسایل از روش DQ-IDQ به عنوان روشی بسیار کارامد و بهینه در حل مسایل لایه مرزی گذرا استفاده شده است. با توجه به اینکه تاکنون از این روش در حل مسایل جابجایی آزاد استفاده نشده است. این پایان نامه کارآمدی این روش در حل اینگونه جریانها را بهعنوان هدف ثانویه دنبال میکند. بنابراین ابتدا کارایی این روش برای جریانهای لایهی مرزی جابجایی طبیعی بررسی میگردد، سپس کارایی روش مربعات دیفرانسیل تکهای به عنوان روش مربعات دیفرانسیل غیرهیبریدی بررسی شده است. پس از بررسی کارایی این روش در حل مسایل جریان جابجایی آزاد گذرا، مسایل مطرح شده از جریان جابجایی آزاد اطراف کره بررسی شده است.
فصل دوم:
روش مربعات دیفرانسیل
و
روش مربعات دیفرانسیل تکهای
۱.۲- مقدمه:
اکثر مسایل مهندسی بر اساس مجموعه معادلات دیفرانسیل پارهای با شرایط مرزی مناسب تعریف میشوند. در حالت کلی بدست آوردن حل تحلیلی برای این معادلات خیلی مشکل است. با توجه به نیاز بشر به حل این معادلات دیفرانسیل پارهای، نیاز به استفاده از روش های عددی بیش از پیش احساس میشود. برای مثال در طراحی یک هواپیما، به منحنی ضریب بالابرندگی (c_l) برحسب ضریب اصطکاکی (c_d) برای شکل ایرفویل داده شده نیاز است. مقادیر c_l و c_d از حل معادلات ناویر استوکس بدست میآیند.
شایان ذکر است که روش های گسستهسازی عددی بسیاری شناخته شدهاند که از آن میان میتوان به تفاضل محدود، المان محدود و حجم محدود اشاره کرد. روش تفاضل محدود بر مبنای بسط سری تیلور است در حالی که المان محدود بر مبنای اصول باقیماندههای وزنی است و حجم محدود مستقیما قوانین بقای فیزیکی را بر سلول محدودی اعمال میکند. اغلب شبیهسازیهای عددی در مسایل مهندسی با یکی از ۳ روش مذکور با تعداد گره های نسبتا زیادی انجام میشود. با وجودی که در حل عددی معادلات پارهای برخی مسایل فیزیکی، تنها به تعداد گره های محدودی بر روی دامنهی فیزیکی نیاز است. روش های مرتبه پایین برای رسیدن به دقت مطلوب خود به تعداد گره های خیلی بیشتری نیاز دارند. در نتیجه حافظهی مجازی بیشتر و محاسبات عددی بیشتر نیاز است. به نظر میرسد که این معایب روش های مرتبهی پایین را با انتخاب روش های مرتبه بالا بهبود بخشید. در حالت کلی مرتبهی خطای برش روش های مرتبه بالا، از مرتبهی بالاتری است. بنابراین برای اینکه به دقت مطلوب برسند فاصلهی بین گرهها در آنها را میتوان افزایش داد. در نتیجه این روشها قادر به حل مسایل با تعداد گره های کمتر هستند. از جملهی این روشها میتوان به روش مربعات دیفرانسیل اشاره کرد، این روش برگرفته شده از روش انتگراگیری مربعی میباشد. در این روش مشتق در یک راستای معین از تمامی گره های محاسباتی در این راستا اثر میپذیرد. میزان اثرپذیری گره های محاسباتی را ماتریس ضرایب وزنی تعیین میکند.
۲.۲- انتگرالگیری مربعی:
همانطور که ذکر شد ایدهی اولیهی روش مربعات دیفرانسیلی از انتگراگیری مربعی گرفته شده است. مسالهی که عموما در مهندسی و علوم مختلف با آن سروکار داریم  بر روی بازهی محدود  میباشد. اگر تابع F موجود باشد بنحوی که  باشد، آنگاه مقدار این انتگرال برابر است با F(b)-F(a) . متاسفانه در مسایل کاربردی بدست آوردن یک عبارت صریح برای F امری فوقالعاده مشکل است. درحقیقت، در برخی شرایط تنها مقادیر تابع f را در برخی نقاط گسسته داریم و تنها راه محاسبه این امر تقریبهای عددی میباشد. از طرف دیگر، انتگرال  نشان دهندهی سطح زیر نمودار  است که این مساله در شکل ۱.۲ نمایش داده شده است. بنابراین تخمین انتگرال هم ارز با محاسبهی سطح زیر نمودار است. با بهره گرفتن از این اصل، روش های عددی گوناگونی برای محاسبهی انتگرال عددی پیشنهاد داده شده است. در حالت کلی، انتگرال  را میتوان به صورت زیر تقریب زد:

که  ،  ، … و  ضرایب وزنی و  ،  ، … و  مقادیر تابع در نقاط گسستهی  ،  ، … و  هستند. معادلهی (۱.۲) معادلهی انتگرالگیری مربعی خوانده میشود. در این انتگرالگیری از کلیهی نقاط درون بازهی انتگرالگیری به منظور تخمین انتگرال در آن دامنه استفاده شده است.
در حالت کلی نقاط گسسته به گونهی انتخاب میشود تا توزیع یکنواختی داشته باشند. به عنوان مثال  و  که h طول گام خوانده میشود. تمامی قوانین مرسوم انتگرالگیری مربعی به صورت معادلهی (۱.۲) نوشته میشود. در ادامه دو حالت مخصوص این معادله آورده میشود.
الف) قانون ذوزنقه: برای این حالت ضرایب وزنی به صورت زیر انتخاب میشود:

ب) قانون سیمپسون  : برای این حالت ضرایب وزنی به صورت زیر انتخاب میشود:

۳.۲- مربعات دیفرانسیلی:
با فرض اینکه تابع  بر روی کل دامنه به اندازهی کافی هموار باشند. با توجه به ایدهی انتگرالگیری مربعی (۱.۲) بلمن و همکاران ]۹۷[ پیشنهاد کردند که مشتق مرتبهی اول تابع  نسبت به x در گرهی x_i ام با بهره گرفتن از مجموع حاصلضرب مقادیر تابع در ضرایب وزنی مرتبط با آن گره در تمام گره های آن دامنه محاسبه کرد.