مدونة المهندس

فيديو شرح دورة ديوال Dual Cycle

2020-03-18T08:22:00.000-07:00

السلام عليكم

هذا فيديو أشرح فيه دورة ديوال Dual Cycle والتى تجمع بين دورة أوتو ودورة ديزل كما شرح كفاءة الدورة ومقارنتها بدورة أوتو وديزل.

https://www.youtube.com/watch?v=kqz1AFl8J9s

فيديو شرح دورة برايتون Brayton Cycle

2020-03-01T00:05:00.001-08:00

السلام عليكم..

فيديو أشرح فيه دورة برايتون Brayton Cycle المستخدمة فى التربينات الغازية لتوليد الكهرباء ومحركات الطائرات.

https://youtu.be/5XY8iDniOcU

دور القانون الثانى للديناميكا الحرارية فى اختراع وتطور محركات الاحتراق الداخلى

2018-12-27T05:08:00.000-08:00

السلام عليكم
قمت برفع فيديو أشرح فيه دور القانون الثانى للديناميكا الحرارية فى اختراع وتطور محركات الاحتراق الداخلى
Second Law of Thermodynamics and Internal Combustion Engines

فيديو شرح دورة ديزل Diesel Cycle ومحركات الديزل Diesel Engine

2018-10-13T04:11:00.001-07:00

السلام عليكم

قمت بنشر فيديو أشرح فيه دورة ديزل Diesel Cycle ومحركات الديزل Diesel Engine بالإضافة لمعادلة الكفاءة لدورة Diesel

فيديو شرح دورة أوتو Otto Cycle ومحركات البنزين Petrol Engine

2018-10-13T04:08:00.000-07:00

السلام عليكم

نشرت فيديو أشرح فيه دورة أوتو Otto Cycle ومحركات البنزين Petrol Engine على قطاع رأسى من المحرك، بالإضافة لمعادلة الكفاءة لدورة Otto

استخدام أبراج التبريد cooling towers وفكرة عملها

2017-05-06T03:07:00.002-07:00

السلام عليكم

فيديو يشرح لماذا تستخدم أبراج التبريد cooling towers فى محطات توليد الطاقة وفكرة عملها بشكل مبسط ..

فيديو : ما هو المشروع الهندسى، ومراحل المشروع الهندسى

2017-04-23T10:06:00.000-07:00

هذا فيديو يتحدث عن ما هو المشروع الهندسى ، وما هى مراحل المشروع الهندسى ..
بداية من احتياج السوق وفكرة المشروع
الدراسة البيئية ودراسة الجدوى،
اعدادالمواصفات والتصميمات،
تنفيذ المشروع،
تجارب التشغيل،
التشغيل والإنتتاج وبيع المنتج
البحث والتطوير.

المضخة ذات اللقم Vane Pump

2015-12-12T04:55:00.002-08:00

مضخة Vane Pump من المضخات موجبة الإزاحة Positive displacement Pumps.

فى هذه المضخات يكون العضو الدوار عبارة عن اسطوانة صلبة تحتوى على تجاويف قطرية تدخل بها لقم صلبة مستقيمة "كما فى الصورة" تنزلق بداخلها وتدور هذه الاسطوانة فى غلاف محكم ثابت حولها بحيث ينحرف مركز دورانها قليلا عن مركز الغلاف فيتلامس جزء صغير من محيطها مع السطح الداخلى للغلاف ليقوم بعمل مانع التسرب seal بين السحب والطرد ويسمح لسطح الأجزاء الباقية من المحيط بوجود خلوص بينها وبين السطح الداخلى للغلاف كافى لاحتواء السائل.

عندما تدور الإسطوانة تُسبب قوى الطرد المركزية خروج اللقمة من التجويف وملامستها دائما لمحيط الغلاف الذى يحتوى السائل حيث يدخل السائل من فتحة السحب ليملأ الفراغ بين اللقمتين وسطح الإسطوانة والغلاف. وبدوران الإسطوانة ينغلق الفراغ على السائل بين لقمتين متتاليتين ويتحرك هذا الفراغ المملوء بالسائل ناحية اتجاه طرد المضخة ليخرج من فتحة الطرد.

طاقة الرياح في مصر Wind Energy in Egypt

2015-11-18T04:24:00.001-08:00

تتميز مصر بالعديد من المناطق ذات سرعات الرياح العالية، ومن أهم هذه المناطق تلك الواقعة علي ساحل البحر الأحمر وخليج السويس مثل الزعفرانة وخليج الزيت. وبصفة عامة تكون سرعات ال رياح في شهور الصيف أعلي منها في شهور الشتاء بمصر. ويصل المتوسط السنوي لسرعة الرياح بالزعفرانة حوالي 9 متر/ثانية وذلك علي ارتفاع 40 متر، فى حين أنها تصل إلي 10.5 متر/ثانية في خليج الزيت عند نفس الارتفاع، ولكي تعمل التوربينة بكفاءة يجب أن يكون متوسط سرعة الرياح ما بين 12 و 14 متر/ثانية، وذلك حتى تدور التوربينة بسرعة تكفي لإنتاج كهرباء ذات تكلفة مقبولة، ومن المعروف أن ارتفاع أبراج التوربينات المنتجة للكهرباء تتراوح حاليا بين 50 و 100 متر.

في عام 1996 صدر أطلس رياح خليج السويس متضمنا بيانات تفصيلية عن سرعات واتجاهات الرياح خلال الفترة من 1991 حتى 1995 ، لعدد أربعة مواقع هي أبو الدرج، الزعفرانة، خليج الزيت والغردقة وكلها تقع علي ساحل البحر الأحمر. حيث تتميز هذه المناطق بسرعات رياح عالية مما شجع العديد من الجهات الدولية علي التعاون مع مصر لإنشاء مشروعات مزارع رياح لتوليد الكهرباء وربطها علي الشبكة. في مارس 2003صدر أطلس رياح تفصيلي لخليج السويس بالتعاون مع معامل ريزو الدنمركية، وفي فبراير 2006 صدر أطلس رياح جمهورية مصر العربية، ومن الجدير بالذكر أن كل هذه الأطالس متاحة لمن يريد الحصول عليها، علما بأن ما تحتويه من بيانات ومعلومات يعد ذو أهمية كبيرة وبخاصة للباحثين العاملين في مجال طاقة الرياح.

توجد عدة مشروعات لطاقة الرياح في مصر منها، محطة توليد الكهرباء بطاقة الرياح قدرة 225 ميجاوات، ومشروع تجريبي لأنظمة مزدوجة رياح/ديزل بمحافظة مطروح، ومزرعة رياح قدرة 5.4 ميجاوات بالغردقة، وقد بلغت الطاقة المنتجة من محطات الرياح في نهاية عام 2004 نحو 368 جيجاوات ساعة، أما نسبة مشاركة الرياح من إجمالي القدرات المركبة فهي0.8 % . ومن المتوقع الوصول بإجمالي طاقة الرياح إلي 850 ميجاوات بعام 2010 ، لتمثل مشاركتها حوالي 3% من إجمالي القد رات المركبة في ذلك الوقت.

ومن الدول التي تعتمد علي طاقة الرياح بشكل كبير في توفير جانب من احتياجاتها الكهربية، ألمانيا وأسبانيا ، والدنمارك حيث بلغت القدرات المركبة في هذه الدول 16628 و8263 و 3118 ميجاوات علي الترتيب.

ما يجعل هذه الدول تتصدر الترتيب الأوروبي والعالمي وينافسها في الترتيب العالمي الولايات المتحدة الأمريكية التي وصلت قدراتها المركبة من الرياح إلي 6752 ميجاوات، وذلك حسب الإحصاء المنتهي في يناير 2005.

بقلم د. م. محمد الخياط

الطاقة الشمسية في مصر solar energy in Egypt

2015-11-17T04:04:00.001-08:00

تقع مصر في نطاق الحزام الشمسي الذي تتراوح شدة إشعاعه الشمسي المباشر بين 2000 ك.و.س./م2/سنة شمالا و 3200 ك.و.س./م2/سنة جنوبا، أما ساعات السطوع الشمسي فهي بين 9-11 ساعة يوميا وكنتيجة لغني مصر بمصادر الطاقة المتجددة فقد تم في عام 1986 إنشاء هيئة الطاقة الجديدة والمتجددة كإحدى الهيئات التابعة لوزارة الكهرباء والطاقة لتمثل نقطة ارتكاز في نشر استخدامات الطاقات المتجددة. وقد نفذت هيئة الطاقة الجديدة والمتجددة قاعدة بيانات لمصادر الطاقات المتجددة أُعتمد عليها في إصدار الأطلس الشمسي لمصر في عام 1991.

بعد الأطلس الشمسي توسعت وزارة الكهرباء والطاقة في نشر استخدامات الطاقة الشمسية الحرارية في مجال تسخين المياه للأغراض المنزلية، فبلغ عدد وحدات تسخين المياه في عام 1998 نحو 200 ألف وحدة، توفر سنويا حوالي 60 ألف طن بترول مكافئ، بالإضافة إلي تنفيذ عدة مشروعات للتسخين الشمسي الصناعي منها مشروع بشركة النصر للكيماويات الدوائية، ومشروع بالمجزر الآلي بالنزهة وتهدف هذه المشروعات إلي الاعتماد علي الطاقة الشمسية في تسخين المياه التي تحتاجها العمليات الصناعية مما يوفر استهلاكات الوقود الإحفوري ويقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. كما يجري الآن الإعداد لتنفيذ أول محطة شمسية حرارية بمنطقة الكريمات بقدرة إجمالية حوالي 150 ميجاوات يستخدم فيها تكنولوجيا القطع المكافئ لتعمل بالطاقة الشمسية نهارا وبالغاز الطبيعي ليلا وفي أوقات الغيوم.

أما الخلايا الشمسية فهي أحد أفضل تطبيقات الطاقة المتجددة في المناطق النائية ذات الأحمال الصغيرة المتناثرة، فضلا عن كونها لا تحتوي أي أجزاء دوارة قد تتعرض للتآكل. يصل إجمالي استخدامات الخلايا الشمسية في مصر إلي حوالي 3 ميجاوات، وذلك لأغراض الإنارة وضخ المياه والري والتبريد والإعلانات بالطرق الصحراوية.

بقلم د. م. محمد الخياط

الطاقة Energy

2015-11-17T03:31:00.001-08:00

تخيل انقطاع التيار الكهربي عن منزلك أو مدرستك لمدة ساعة واحدة، واسأل نفسك هل تستطيع أن تزاول أعمالك علي النحو المعتاد؟، وستكون الإجابة بالقطع لا، فأنت محتاج إلي الإضاءة وإلي تسخين المياه وإلي تدفئة الغرفة وإلي حاسبك الشخصي وإلي الطابعة وغير ذلك كثير مما تحتاجه يعتمد بشكل مباشر علي الكهرباء التي تمثل أحد مصادر الطاقة، فما بالنا إذا امتد هذا التأثير إلي المصادر الأخرى، فإننا بلا شك مهددين بأن نعيش حياة تشبه إلي حد كبير حياة الإنسان الأول علي كوكب الأرض.

إذا فنحن نستخدم الطاقة لأداء أعمالنا سواء كانت هذه الأعمال بسيطة أو معقدة، فالطاقة تضيء لنا المدن وتمد المركبات ووسائل النقل بالقدرة اللازمة لها فأنواع الوقود المستخدمة في تسيير السيارات مثل البنزين والسولار وغيرها ليست سوي صور لاختزان الطاقة، كما أنها تدير الماكينات في المصانع وتلك المستخدمة في المزارع. أما داخل منازلنا فهي تنيرها وتكُيّفها بضبط درجة الحرارة حسب احتياجاتنا، بالإضافة إلي طهي الأطعمة والاستماع إلي الموسيقي المحببة لنا، هذا إلي جانب أنها تعطينا الصور التي نراها علي شاشة التليفزيون.

إذا فالطاقة تدخل في كل مناحي الحياة، إلا أن صور استخدامها تختلف من تطبيق لآخر، فعندما نأكل قوم أجسامنا بتحويل الطاقة المختزنة في الطعام إلي طاقة تمكننا من أداء أعمالنا، وعندما نجري فإننا نحرق الطاقة المستخلصة من الطعام بواسطة أجسامنا، أيضا عندما نفكر أو نكتب أو نقرأ فإننا نبذل شغلا، أي نستهلك طاقة.

كذلك السيارات والطائرات ولمبات الإضاءة والمراكب والماكينات، كل هذه المعدات تقوم بتحويل الطاقة إلي شغل، والشغل يعني تحريك أو رفع شيء ما، وربما كان يعني تدفئة أو شيئا آخر، وكل هذه الأمثلة هي أنواع مختلفة لبذل الشغل، ومن هنا يمكن تعريف الطاقة على أنها "القدرة علي بذل شغل"

تعتبر الشمس هي المصدر الرئيسي لكل الطاقات الموجودة علي الأرض، فالطاقة الناتجة من الشمس توفر لنا الضوء أثناء النهار، إلي جانب أنها تجفف ملابسنا بعد غسلها ونشرها علي الحبال، وهي المسئولة عن نشوء الرياح، كما أنها تساعد النباتات علي النمو، والحيوانات إما تأكل النباتات أو تتصيد فرائسها حتى تمدها بالطاقة اللازمة لبقائها واستمرارها.

توجد الطاقة في عدة صور مختلفة، ومن هذه الصور الطاقة الكيميائية، والطاقة الكهربية، والطاقة الحرارية، والطاقة الميكانيكية، والطاقة النووية، هذا وتقسم الطاقة إلي نوعين رئيسيين هما:

1- الطاقة المختزنة أوالطاقة الكامنة "Potential Energy"

2- طاقة الحركة "Kinetic Energy"

لتفهم كلا النوعين يمكنك إجراء التجربة البسيطة التالية باستخدام القلم الرصاص :

ضع قلم رصاص علي حافة المنضدة ثم ادفعه بإصبعك نحو الأرض، في هذا المثال يعبر القلم المتحرك عن "طاقة الحركة".

التقط القلم من علي الأرض ثم ضعة ثانية علي المنضدة، ولتنفيذ هذا الإجراء تجد أنك استخدمت طاقتك في رفع القلم وتحريكه، فرفع القلم ووضعه علي المنضدة أضاف إليه طاقة، وباستقراره علي المنضدة أصبح لدي "طاقة مختزنة أو طاقة كامنة".

بقلم د. م. محمد الخياط

Mechanical Vibration كورسات - فيديوهات

2015-11-01T08:45:00.001-08:00

هذه مجموعة من الكورسات والفيديوهات فى Mechanical Vibration ..

محاضرات من اليويتيوب

كورس Mechanical Vibration من cosmo

محاضرة من MIT

مصطلح NPSH فى المضخات Pumps

2015-10-25T09:30:00.002-07:00

ما هو NPSH ؟ هو اختصار Net positive suction head وهى تعبر عن قيمة ضغط السحب الإيجابى الصافى..
عند الحديث عن NPSH لا يجب التقليل من شأنه لأهميته الكبيرة فى تصميم المضخة وتصميم أنابيب السحب للمضخة لكى تعمل المضخة بشكل سليم.

تم تصميم المضخة لتتعامل مع المائع وهى فى حالة السائل وليس فى حالة التبخير/الغاز -وهذا لا يمنع إمكانية وجود بعض الغاز فى السائل الذى يتم ضخه بالمضخة.يجب ألا تحدث عملية تبخير للسائل عند نقطة دخول ريشة المضخة Impeller eye لأن هذه النقطة هى أقل ضغط للسائل داخل المضخة. لذا يجب تصميم المضخة بعناية بحيث ألا يقل الضغط عند تلك النقطة عن قيمة ضغط تبخير السائل. فإذا انخفاض الضغط فى منطقة Impeller eye عن قيمة ضغط التبخير للسائل فإنه يتحول جزء من السائل إلى بخار ثم بارتفاع الضغط داخل الريش Impeller فيقوم بتكسير فقاعات البخار لفقاعات أقل تسبب تدمير لريش المضخة وحدوث ظاهرة التكهف Cavitation. يتم التغلب على تلك المشكلة بجعل قيمة NPSH تساوى أو أكبر من قيمة NPSH التى حددتها الشركة المُصنّعة.

لا تخلط بين مفهوم NPSH و suction head حيث أن ضغط السحب المقصود به هو قيمة الضغط المقاس فوق الضغط الجوى .

قيمة NPSH = قيمة Head عند المصدر + قيمة static suction head - قيمة friction head لخط السحب - قيمة ضغط التبخير للسائل

فقيمة NPSH Available المتاح تمثل قيمة الضغط للسائل عند السحب بعد طرح قيمة ضغط التبخير للسائل
أما قيمة NSPH Required تمثل قيمة NPSH Available وطرح أى فقد فى الضغط للسائل ناتج مثلا من مفاقيد الاحتكاك فى الخط أو فى الأكواع أو الصمامات أو عند منطقة السحب.

Impulse Turbine

2015-09-26T05:11:00.000-07:00

Impulse Turbine
هى أحد أنواع التربينات التى تستخدم فى استخلاص الطاقة من المائع الذى يمر بها. والتى يحدث فيها تحويل الضغط إلى سرعة أى أن الطاقة التى يملكها المائع فى صورة ضغط يتم تحويلها إلى طاقة حركة تنتقل إلى ريش التربينة Impulse Turbine وبالتالى تدور التربينة.

الشكل التالى موضح

شاهد الفيديو أيضا

تحميل اوتوكاد 2016 - تورنت اوتوكاد

2015-09-17T05:55:00.000-07:00

تحميل اوتوكاد 2016 - تورنت اوتوكاد

AutoCAD 2016

لتحميل أوتوكاد 2016 عن طريق رابط تورنت :

اضغط هنا

يمكن تحميل اوتوكاد كنسخة Free trial من الموقع الرسمى لويندوز وماك

الرابط

متطلبات الجهاز :
- ويندوز 7 أو 8 "يوجد نسخة trial لنظام ماك"
- نوع البروسيسور : Minimum Intel® Pentium® 4 or AMD Athlon™ 64 processor
- ذاكرة RAM : لنسخة 32 بت : 2 جيجا "يفضل 3 جيجا رام" ، لنسخة 64 بت : 4 جيجا "يفضل 8 جيجا رام"
- مساحة التنصيب : 6 جيجا

أنواع المضخات - Pump Types

2015-09-05T23:13:00.001-07:00

للمهندس تحسين هاشمي

أنواع المضخات - أنواع الطلمبات - Pump Types

شرح انتقال الحرارة بالتوصيل والحمل Conduction and convection

2015-06-30T06:07:00.000-07:00

انتقال الحرارة بالتوصيل
Conduction of Heat

انتقال الحرارة بالحمل
Convection of heat

المضخات الغاطسة submersible pumps

2015-06-14T12:17:00.002-07:00

المضخات الغاطسة submersible pumps

هي مضخات يتم غمرها فى السائل المراد ضغطه وهى عبارة عن جزئين يجمعهم coupling : موتور معزول ومغلق بإحكام والـimpeller الخاص بالمضخة.

تتميز هذه المضخات بأنها تمنع حدوث ظاهرة التكهف Cavitation حيث أن المضخة مغمورة داخل المائع فيضمن وجود ضغط بها.

المضخات الغاطسة submersible pumps هى أحد أنواع المضخات الطاردة المركزية Centrifugal Pumps حيث تنتقل طاقة الحركة الناتجة من دوران الـImpeller إلى ضغط يكتسبها المائع ليزداد ضغطه ويتحرك فى الأنابيب

تطبيقات/استخدامات المضخات الغاطسة submersible pumps :

تستخدم المضخات الغاطسة submersible pumps فى العديد من التطبيقات . المضخات المرحلة الواحدة منها تستخدم فى تصريف المياه drainage وضخ مياه الصرف الصحى والصرف الصناعى والطين. أما المضخات الغاطسة متعددة المراحل فهى مضخات مخصصة للآبار وتستخدم عادة فى الأعمال السكنية والتجارية والبلدية والصناعية وآبار المياه وآبار النفط.

وهناك استخدامات أخرى للمضخات الغاطسة وتشمل محطات معالجة مياه الصرف الصحى ومعالجة مياه البحر ومكافحة الحرائق ومنصات الحفر البحرية ونظم الرى وغير ذلك.

المصدر،ومصدر الصورة

كيف تتعامل مع الحرائق - انفوجرافيك Infographic

2015-06-14T11:25:00.001-07:00

كيف تتعامل مع الحرائق

#مكافحة_الحرائق المصدر

الفرق بين Safety Valve و Relief Valve

2015-06-08T08:58:00.001-07:00

الفرق بين Safety Valve و Relief Valve

من المعلوم أن "صمام الأمان Pressure Safety Valve" و "صمام تنفيس الضغط Pressure Relief Valve " يشاع استخدامها كوسيلة لتحديد ضغط منظومة معينة.

وكثيرا ما تستخدم هذه المصطلحات بالتبادل، وفى المشاريع يتم التعامل معها وفقا للمعايير المحددة فى أجزاء المشروع والتى تستخدم لتحديد جميع وسائل تخفيف الضغط إما "صمامات الأمان Safety Valves" أو "صمامات تنفيس Relief Valves" أو حتى في بعض الأحيان تكون باسم 'صمامات التنفيس السلامة safety relief valves ".

وعلى الرغم من استخدام تلك المصطلحات بالتبادل لكنها تختلف فى شروط تشغيلها.

فصمام Pressure Relief Valve عبارة عن مصطلح لصمام يستخدم لتحديد ضغط منظومة معينة يتم التحكم في ضغطها بواسطة ذلك الصمام بحيث فتح هذا الصمام يتناسب طرديا مع ازدياد ضغط المنظومة، ومن ثمّ ففتح الصمام ليس مفاجئا، ولكن تدريجيا إذا كان الضغط يزداد تدريجيا.

أما صمام Pressure Safety Valve هو مصطلح لصمام يعمل على منع زيداة المنظومة عن ضغط معين، فهذا الصمام يفتح بشكل مفاجئ ليحافظ على المنظومة. فإذا زاد الضغط عن القيمة المحددة يفتح الصمام بالكامل تقريبا.

المصدر

.Safety Valve . Relief Valve

انواع المضخات - مضخة lobe pump

2015-05-15T11:16:00.001-07:00

Lobe Pump مضخة الفص

تستخد Lobe Pumps فى العديد من الصناعات منها اللب والورق، والمواد الكيميائية، والمواد الغذائية، والمشروبات، والأدوية، والتكنولوجيا الحيوية. يتمتع ذلك النوع من المضخات بتواجده فى العديد من الصناعات المتنوعة لما يوفره من صفات صحية جيدة والكفاءة والإعتمادية Reliability العالية ومقاومة التآكل

كيف تعمل Lobe Pump (أنظر للصورة مع الشرح):

تشبه مضخات الفص lobe pumps فى عملها لمضخات التروس الخارجية External Gear Pumps فى تدفق السوائل فى جميع المناطق الداخلية لجسم المضخة لكنها تختلف عنها فى عدم تلامس الأجزاء الدوارة (الفصوص) lobes. حيث لا تتلامس الفصوص حيث كلا منها يدور بواسطة صندوق تروس gearbox يجعلها تتحرك دون ان تتلامس.

1- حين تتحر الفصوص للخارج فإنها تنشئ مساحة تتمدد بداخل المضخة عند فتحة السحب inlet فيتدفق السائل إلى تلك المساحة الفارغة ويتم حبسه بين الفصوص lobes وهى تدور.

2- يمر السائل بين تلك الفصوص وجسم المضخة إلى الجانب الآخر ولا يمر من الداخل بين الريشتين

3- ينتقل السائل إلى الجانب الآخر من المضخة وتبدأ الفصوص للريشتين فى الإلاتقاء مرة أخرى لتجبر السائل فى الخروج من فتحة الخروج Outlet تحت ضغط.

كثيرا ما تستخدم مضخات الفص lobe pumps فى الصناعات الغذائية حيث لها القدر فى التعامل مع المواد الصلبة دون تلف المنتج حيث حجم الجسيمات التى يمكن أن تمر بداخل مضخات lobe pumps أكبر بشكل أفضل من المضخات موجبة الإزاحة positive displacement الأخرى حيث لا يوجد تلامس بين فصوص الريشتين بالمضخة كما أن الخلوص clearance أكبر من غيرها لذا يتعامل هذا النوع من المضخات مع السوائل المنخفضة اللزوجة. كما أن قدرة سحب Suction هذا النوع من المضخات تعتبر قليلة للأسباب السابقة أيضا.

---------------------
المصدر : ويكيبديا

المطرقة المائية water hammer - جزء 2

2015-05-12T11:00:00.002-07:00

أنواع الصمامات التي يمكن أن تسبب المطرقة المائية

أي صمام إغلاق سريع يمكن أن يسبب المطرقة المائية وفي المباني السكنية ه1ه الصمامات موجودة في ألآت الغسيل والجلايات وفي حنفيات المطابخ ودورات المياه والحمامات وكذلك في أنظمة سقاية الحدائق. والمطرقة المائية يمكن أن تحدث في كل من خطوط الإمداد البارد والساخن.

كيفية السيطرة على المطرقة المائية :

من الحلول التقليدية للمطرقة المائية تركيب أنبوب خافض للضغط كوصلة في الأنبوب لكل من الحنفية والصمام. وهذه الأنابيب تكون عادة بارتفاع 24 بوصة أو أكثر حسب قطر الأنبوب ,حيث هذا الأنبوب يحتجز عمود من الهواء .هذا العمود الهوائي يعمل كمخفض طبيعي للضغط فيمتص الأمواج الناتجة عن التغيرات المفاجئة التي تحدث في تدفق المائع الجاري. لكن مع الزمن تبين أن هذه الطريقة ليست جيدة لأن الهواء المحجوز في الأنبوب سوف يذوب بالماء مع الزمن وبالتالي يرتفع منسوب الماء فيه بشكل تدريجي وبالتالي سوف تعاني الشبكة من المطرقة المائية.

وبالإضافة إلى ذلك دراسات صحية وجدت أن هناك مشاكل صحية ناتجة عن استخدام هذه الطريقة ناتجة عن تراكم الماء الفاسد الملوث بالبكتريا والأوساخ مما يسبب أمراض للسكان. لذلك الأكواد الحديثة تمنع استعمال الغرف الهوائية.

ومن الحلول أيضا:
وضع خزان تمدد كبير من اجل السيطرة على المطرقة المائية . وهذا الحل أيضا مرفوض لأنه هل من المعقول أن تسيطر مثل هذه التجهيزات على المطرقة المائية في كافة الشبكة! وفي الحقيقة هذه الوسيلة تخفف القليل من الضغط أو لا تفعل شيء تجاه المطرقة المائية لأن الضغط الناتج عن المطرقة المائية يبدأ مباشرة بعد إغلاق الصنبور أو الصمام ويرتد نحو الخلف ملحقاً الضرر بكل ما يصادفه في طريقه حتى يصل إلى خزان التمدد بعد أن يكون قد سبب الضرر فمثل هذه الأجهزة يجب أن تركب قدر الامكان قريبة من الصمام . ويفضل ألا تزيد المسافة عن 6 أقدام عن الصمام .

إذا لم تكن الغرف الهوائية ولا خزانات التمدد هي الحل المناسب وبالتالي ما هو الحل؟
إن السيطرة الأكثر فعالية على المطرقة المائية تتم بواسطة الصمام الهوائي الذي يعمل تحت الضغط حيث تكون فيه الماء مفصولة عن الهواء . حيث يتألف الصمام من مكبس دائري أسفله يوجد الماء ومن الأعلى يوجد نابض مرن ,وعندما يزيد ضغط الماء على الحلقة الدائرية عن حد معين فإنها ترتفع إلى الأعلى مما يؤدي إلى تنفيس الماء من خلال الفتحات الموجودة وبالتالي امتصاص موجة الضغط الناتجة , ثم بعد عودة الضغط إلى وضعه الطبيعي تعود الحلقة الدائرية إلى وضعها الطبيعي.

وبالتالي أينما توجد المطرقة المائية يجب السيطرة عليها بغض النظر عن المادة التي تصنع منها الأنابيب. وبالطبع أنابيب البلاستيك لا تنقل الضجيج مثل الأنابيب المعدنية لكن الطاقة الناتجة عن تدفق الماء هي نفسها وبالتالي لابد أن هذه الطاقة الحركية للماء الناتجة عن التوقف المفاجئ أن يتم امتصاصها. وبالتالي في كل حالة إغلاق مفاجئ يتمدد الأنبوب البلاستيكي ليمتص الصدمة الناتجة وبالتالي هذا التمدد والتقلص المتكرر يتلف الأنبوب.

مما سبق يمكننا تعريف اجهزة امتصاص الصدمة المائية بأنها:
عبارة عن أجهزة تقوم بامتصاص موجات الضغط العظمى التي تحدث في التمديدات الداخلية عند الإغلاق المفاجئ للصنابير والصمامات , فهذا الضغط عالي جداً يمكن أن يؤدي إلى أضرار خطيرة في الشبكات الداخلية.

----------------------------

المصدر : المطرقة المائية - م. بندر الراقعى

العقبات/ المشاكل المتعلقة بانتقال الحرارة Heat Transfer Problems

2014-10-31T21:22:00.000-07:00

العقبات/ المشاكل المتعلقة بانتقال الحرارة Heat Transfer Problems

العديد من المعدات مثل المبادلات الحرارية heat exchangers والثلاجات والغلايات والأفران والمكثفات condensers -وغير ذلك- تم تصميمها على أساس مبادئ انتقال الحرارة والذى يتمثل فى وجود فرق درجات الحرارة.

لكن يوجد عقبتان/مشكلتان يمثلان تحدى فى الحياة العملية وهما :
1- معدل انتقال الحرارة Rating
2- حجم المبادل الحرارى Sizing

فمشاكل Rating تتمثل فى تحديد معدل انتقال حرارة محدد لنظام متواجد عند وجود فرق فى درجات الحرارة معينة.
ومشاكل Sizing تتعامل مع تحديد حجم معين للنظام لنقل الحرارة منه أو إليه بمعدل انتقال حرارة معينة تبعا لفرق فى درجات الحرارة معين.

ولدراسة عملية انتقال الحرارة لمعدة ما يكون إما تجريبيا/معملية (بإستخدام أدوات القياس) أو تحليليا (بإستخدام الطرق التحليلية والقوانين والحسابات).

الدراسة التجريبية/المعملية تتميز فى كونها تتعامل مع النظام الواقعى وتحديد الكميات المطلوبة والمنشودة بواسطة أجهزة القياس مع الأخذ فى الإعتبار نسبة الخطأ فى القياس، ورغم ذلك فهى تعتبر مكلفة ومستهلكة للوقت ..

أما الدراسة التحليلية/الرياضية فتتميز فى كونها سريعة وغير مكلفة لكن النتائج التى نحصل عليها تقاس دقتها بدقة الفروض التى تم أخذها فى الغعتبا عن وضع النموذج الرياضى (القوانين) وتحليلها.

ويمكن استخدام الدراسة التحليلية لتعطى نتائج مقبولة وحل وسط وذلك باستخدام الفروض المناسبة وتحليلها ومن ثم تأكيد تلك النتائج بشكل تجربى/معملى.

صياغة النموذج الرياضى فى علم انتقال الحرارة modeling in heat transfer 2

2014-09-02T12:23:00.000-07:00

وصف المشكلات الرياضية يتطلب وضع مصطلحات expressions تربط بين التغيرات التى تحدث بالمتغيرات التى تتعلق بوصف المشكلة ومرتبطة ببعضها البعض بحيث كلما قلت نسبة الزيادة فى تلك المتغيرات كلما كان الوصف أكثر دقة ويمكن تعميمه.

برصد تلك التغيرات التى تحدث يمكنك صياغة المعادلات التفاضلية differential equations والتى ستقدم لك صيغ رياضية أدق لتلك المبادئ والقوانين الفيزيائية بحيث يكون معدل التغير بها يمثل مشتقات تلك المعادلات التفاضلية.

لذلك يتم استخدام المعادلات التفاضلية فى توصيف وفحص مشاكل كثيرة فى العلوم والهندسة من ضمنها علم انتقال الحرارة، وهذا لا يمنع من أنه يمكن التعامل مع مسائل انتقال الحرارة بدون اللجوء لتلك المعادلات نظر لتعقيداتها فى بعض الأحيان.

دراسة أى ظاهرة فيزيائية تتضمن خطوتين :

1- تحديد كل المتغيرات التى تؤثر على تلك الظاهرة يحيث يتم توصيفها بدقة أكبر ووضع الفروض المقبولة لها، ودراسة الترابط بين تلك المتغيرات.

يتم ربط تلك المتغيرات ببعضها البعض بشكل فيزيائى - الوحدات والكميات الفيزيائية- لمعرفة صياغة المشكلة رياضيا، وهى التى توضح درجة تأثير المتغيرات على بعضها البعض

2- تحديد طريقة الحل المناسبة للمشكلة الموجودة بالواقع واختيار الأسلوب المناسب لها والفرضيات الخاصة بها ثم تفسير النتائج الذى تم الوصول إليها.

كثير من الظواهر التى تحدث حولنا فى الطبيعة تحدث دون تأثير مباشر لنا فيه، وهذه الطواهر تحكمها قوانين فيزيائية سواء عرفناها أم لا.

معظم تلك القوانين واضحة ومفهومة من جهة العلماء المختصين بها ومن خلال ذلك تظهر إمكانية توقع حدث قبل حدوثه أو دراسة جوانب حدث معين بشكل رياضى دون إجراء تجارب مكلفة أو استهلاك كبير فى الوقت.

وهنا تأتى نقطة القوة فى مسألة التحليل Analysis، فتعطى لنا نتائج دقيقة بشكل كبير وبجهد أقل نسبيا بإستخدام النموذج الرياضى المناسب والواقعى لوصف الحدث/الظاهرة، وهذا يتطلب معرفة كافية بظواهر الطبيعة والقوانين المرتبطة بها بالإضافة إلى التفكير المنطقى السليم الذى يستطيع أن يوصّف ويضع النموذج الرياضى المناسب الذى يمدّك بنتائج دقيقة وواقعية.

الشخص الذى يعمل على تحليل مشكلة هندسية يجد نفسه بين اختيارين إما نموذج رياضى دقيق جدا لكنه معقد وإما نموذج بسيط لكنه غير دقيق كالنموذج الأول. حينها يكون الاختيار الصائب للنموذج على حسب الوضع فى الواقع، وعادة يكون الاختيار للنموذج الأبسط ويقدم نتائج جيدة ومقبولة بشكل كافى.

نضرب مثالا للتقريب .. يمكن دراسة عملية طهى قطعة من البطاطس فى الفرن بشكل تحليلى Analysis وذلك بوضع نموذج مبسط وهو افتراض أن قطعة البطاطس -ذات الشكل غير المنتظم- بأنها كرة مصمتة وخصائصها هى خصائص الماء. هذا النموذج يوفر لك نتائج مقبولة ويمكن الإستفادة منها عمليا.

مثال آخر .. أحد المبانى فى البلدان ذات الجو البارد -أوروبا مثلا- التى تستخدم أنظمة التدفئة المركزية. عند تحليل كمية الحرارة التى يفقدها هذا المبنى وذلك لاختيار سخان(مدفأة) ذو حجم مناسب يجب أن نضع فى الإعتبار الحرارة التى سيخسرها المبنى تحت أسوأ الظروف، ثم نفرض أن المبنى وكأنه فرن (متوازى مستطيلات مثلا -على حسب شكل المبنى-) ويتم إمداد ذلك الفرن بالحرارة اللازمة لتعويض الفقد. بل ويمكن اعتبار المبنى بأنه أكبر من الحقيقة تحسبا لحدوث توسعات فى المبنى. وبذلك بوضع نموذج التحليل البسيط المناسب يمكنك الوصول لنتائج جيدة ومقبولة.

أيضا حين تختار أحد معدات انتقال الحرارة مثل المبادل الحرارى Heat Exchanger، يجب أن تضع فى الإعتبار ظروف التشغيل الفعلية له. فلو المبادل الحرارى يتعامل مع مياه بها نسبة من العسر إذن يجب أن نضع فى الإعتبار أن بعض ترسبات الكالسيوم سسترسب على أسطح المواسير مسببة انخفاض كفاءة انتقال الحرارة بالوقت مسببة fouling على تلك الأسطح وبالتالى سيحدث انخفاض تدريجى فى أداء المبادل الحرارى Heat Exchanger .

إعداد نماذج رياضية دقيقة جدا ولكن معقدة ليست صعبة للغاية، ولكن هذه النماذج لا تستخدم كثيرا من قبل المحلل Analyst خاصة إذا كانت صعبة وتستغرق وقتا طويلا لإعطاء النتائج.

لذا الحد الأدنى، أن النموذج الرياضى يجب أن يعكس السمات الرئيسية للمشكلة -الموجودة بالواقع - التى تتم دراستها.

هناك العديد من المشاكل في الواقع التي يمكن تحليلها بواسطة نموذج بسيط لكن يجب الوضع فى الإعتبار أن النتائج التى تم الحصول عليها تتوقف دقتها على دقة الفروض -الخاصة بمشكلة ما- التى تم بها تبسيط النموذج، ولا يمكن إعادة استخدام النموذج مع مشكلة أخرى إلا بتطابق الفروض.

لقراءة الجزء الأول: علم انتقال الحرارة مقدمة 1

------------

أحد المصادر : HEAT TRANSFER - YUNUS A. CENGEL

علم انتقال الحرارة Heat Transfer : مقدمة 1 introduction

2014-08-31T12:25:00.001-07:00

علم انتقال الحرارة Heat Transfer : مقدمة 1

علم انتقال الحرارة Heat Transfer هو العلم الذى يهتم بإنتقال الطاقة من نظام لآخر نتيجة وجود فرق فى درجات الحرارة. فكوب الماء المثلج تنخفض درجة حرارته عند وضعه فى الغرفة نتيجه لفقده جزء من الطاقة إلى الوسط الخارجى وذلك بسبب وجود فرق فى درجات الحرارة بينه وبين درجة حرارة الغرفة، ويظل هناك معدل للفقد فى الطاقة إلى أن يصل لمرحلة الإتزان الحرارى وهى تساوى درجة حرارة كوب الماء مع الجو المحيط به حينها يتوقف انتقال الحرارة أو الطاقة .

هنا يتضح الفارق بن علم انتقال الحرارة وعلم الديناميكا الحرارية Thermodynamic. فعلم Thermodynamic يدرس الإتزان الحرارى بمعنى يحسب كمية الحرارة التى تنتقل للإنتقال من حالة إتزان حرارى إلى حالة إتزان حرارى معينة، لكنه لن يعطيك توضيح للمدة التى يستغرقها انتقال الحرارة/الطاقة للوصول لذلك الإتزان الحرارى، وهنا يأتى دور علم إنتقال الحرارة Heat Transfer.

يعطيك علم انتقال الحرارة تصورا عن الكيفية التى انتقلت بها الحرارة لتغير وضع الإتزان هذا، بالإضافة إلى حساب معدل انتقال الحرارة أثناء تغير وضع الإتزان.

لنستوعب الفارق .. نضرب مثالا بقطعة حديد ساخنة تم وضعها فى إناء مملوء بالماء. ما هى نظرة علم انتقال الحرارة وعلم الديناميكا الحرارية Thermodynamic لقطعة الحديد التى تبرد فى الماء.

- علم انتقال الحرار سيعطيك فكرة عن معدل انتقال الحراة نت قطعة الحديد إلى الماء أى لكل فترة زمنية ومنها نحسب كمية الحرارة المفقودة من قطعة الحديد

- علم thermodynamic سيُمدك بكمية الحرارة الكلية التى يجب أن يفقدها الجسم الساخن -قطعة الحديد- لكى نصل لحالة الإتزان الحرارى وهى تساوى درجة حرارة قطعة الحديد والماء.

لك أن تتخيل أن علم انتقال الحرارة لم يترك مجالا إلا وكان مؤثرا فى تطبيقاته العملية بدءا من الأجهزة المنزلية إلى مختلف الأجهزة الحياتية مثل الثلاجات، المكيفات، السخانات، أجهزة الكمبيوتر واللاب توب وأجهزة المحمول ( تبريد Processor ) والسيارات والمعدات الثقيلة (مثل الرادياتير) وغير ذلك الكثير ..

يا له من تخصص علمى عظيم ..

-----------------
أحد المصادر: أساسيات علم الحراريات-الإدارة العامة لتطوير المناهج بالسعودية