دورات هندسية

 

 

أفضل مواصفات لمبادل حراري

النتائج 1 إلى 8 من 8
  1. [1]
    الصورة الرمزية م.محمود جمال
    م.محمود جمال
    م.محمود جمال غير متواجد حالياً

    عضو متميز

    تاريخ التسجيل: Jan 2006
    المشاركات: 1,136
    Thumbs Up
    Received: 6
    Given: 0

    أفضل مواصفات لمبادل حراري

    مقدمة:

    تستخدم المبادلات الحرارية لمبادلة الطاقة الحرارية بين مائعين. تصميم و وظيفة هذه المبادلات هو من التخصصات الرئيسية للهندسة الميكانيكية، وهناك بحث علمي مستمر لمعرفة أفضل مواصفات تصميمية لهذه المبادلات لأن معرفة هذه المواصفات المثالية للمبادلات الحرارية يضمن تبادل الحرارة بأعلى كفاءة أي بأقل التكاليف و أقل وقت.

    يهرع المسلمون إلى الغريب عن الدين ليعلمهم هذه المعارف و يدفعوا المال الكثير في هذا الخصوص، في حين أن المولى عز و جل كما سيتبين في هذا المقال يعلم المؤمنين من علمه في القرآن الكريم كافة المعارف في كافة المجالات الهندسية، العلمية، و غيرها. و بالتالي إذا أراد الإنسان المؤمن أن يعرف أفضل مواصفات للمبادل الحراري فعليه أن يلجأ إلى الله قبل غيره، و هذا المقال يبين كيف يستطيع الإنسان المؤمن أن يتعلم أفضل مواصفات للمبادلات الحرارية بهدي القرآن.

    منهجية تعلم المعارف الهندسية من القرآن:

    إذا تفكرنا في قول الحق في سورة الذاريات (آية 21) (وَفِي أَنفُسِكُمْ أَفَلَا تُبْصِرُونَ)، نجد بأن المولى عز و جل يعظنا بأن نتفكر في خلق الله لأجسامنا و معرفة بأن جسم الإنسان يحتوي على كافة الأنظمة الهندسية (الحرارية، الإنشائية، الكيميائية، الكهرومغناطيسية، و غيرها)، و إذا ربطنا هذا كله مع قول الحق في سورة التين (آية 4) (لَقَدْ خَلَقْنَا الْإِنسَانَ فِي أَحْسَنِ تَقْوِيمٍ) نتعلم بأن الحق جل و على خلق جسم الإنسان في أحسن تقويم أي في أفضل مواصفات و هذا يطلق عليه في علم الهندسة (Optimal Design and Function).

    فإذا نتعلم من هذا بأن الأنظمة الهندسية في جسم الإنسان هي في أفضل مواصفات فإذا لتعلم أفضل مواصفات لأي نظام هندسي ما علينا إلا أن نتفكر في تصميم المولى لهذا النظام في جسمنا، فنحن الآن بصدد معرفة أفضل مواصفات لمبادل حراري من التفكر في جسم الإنسان. فالسؤال الآن هو: أين المبادل الحراري في جسم الإنسان؟

    إذا تفكرنا في الجلد في جسمنا نجد بأنه المكان الرئيسي لتبادل الطاقة الحرارية بين جسم الإنسان و البيئة المحيطة به فإذا يمثل الجلد المبادل الحراري لجسم الإنسان كما هو مبين في صورة (1)، و الرحمة تتطلب أن يكون هناك تصريف سريع للحرارة من جسمنا للخارج لكي لا يتم تراكمها في الجسم و الشعور بالضيق و الإجهاد. فإذا نستطيع أن نتعلم أفضل مواصفات لمبادل حراري عن الطريق التفكر في تصميم الله للجلد في جسم الإنسان.



    صورة (1): تصميم الله عز و جل للجلد البشري.

    فنستطيع تعلم أفضل مواصفات لمبادل حراري عن طريق التفكر في الأمور التالية في الجلد البشري:

    1. السطح الخارجي للجلد: نلاحظ من التفكر في السطح الخارجي للجلد بأن الله عز و جل صممه على هيئة أمواج الماء كما هو مبين في صورة (2).



    صورة (2): السطح المموج للجلد البشري.



    وهذا التموج في سطح الجلد يضمن مساحة كبيرة للتبادل الحراري بين البيئة الداخلية للجسم البشري و التي تكون درجة حرارته أعلى من البيئة الخارجية المحيطة به مقارنة بسطح مسّطح. فإذا الاستنتاج هنا بأن الله يعلمنا بأنه للحصول على تبادل عالي للحرارة يجب علينا زيادة المساحة للحاجز الذي يتم التبادل الحراري على طرفيه.



    2. سماكة الجلد: إذا تفكرنا في سماكة الجلد نجد بأن الله صمم الجلد ليكون له سماكه قليلة، فإذا نتعلم بأنه يجب علينا تقليل سمك الحاجز بين المائعين لتقليل المقاومة الحرارية و لزيادة كمية الحرارة المتبادلة بينهما، كما هو مبين في صورة (3).



    صورة (3): تقليل المقاومة الحرارية للجلد عن طريق تقليل الله لسماكة الجلد.



    3. شكل الجلد: نلاحظ من التفكر في شكل الجلد بأن الله عز و جل صممه بتصميم انسيابي و الذي لا يحتوي على أية مناطق حادة كما هو مبين في صورة 4، وهذا الأمر من ناحية هندسية يؤدي إلى عدم وجود مناطق لتركيز الحرارة في الجلد و بالتالي لا يوجد ألم و يكون تدفق الحرارة انسيابي و سريع. إذا نتعلم بأنه يجب تجنب وضع مناطق حادة في تصميم المبادلات الحرارية لكي لا يكون هناك نقاط حارة (Hot Spots) و التي قد يسبب الارتفاع الشديد لدرجة الحرارة فيهاإلى ضرر في المادة المؤلفة للمبادل الحراري و إلى تقليل كفاءة التبادل الحراري.



    صورة (4): التصميم الانسيابي للجلد البشري.



    4. الأجسام على سطح الجلد: إذا تفكرنا في السطح الخارجي للجلد نجده ممتلئا بالشعر، فالسؤال الآن هو عن وظيفة الشعر من ناحية هندسية. لمعرفة الإجابة على هذا السؤال لنقارن بين سطح لا يحتوي على شعيرات على سطحه و يهب هواء عليه كما هو مبين في صورة 5 و بين سطح يحتوي على شعر على سطحه.



    صورة (5): تراكم ذرات الهواء على سطح بدون شعر.



    فنلاحظ بأن السطح الذي لا يحتوي على شعر عليه يتراكم عليه ذرات الهواء و الذي يؤدي إلى تكون طبقة تعرف في علم الهندسة (Boundary Layer) و التي تقلل من كفاءة التبادل الحراري لأن الحرارة في هذه الحالة بحاجة إلى أن تنتقل من ذرات في مستوى معين لذرات في مستوى أعلى و بالتالي تقليل من سرعة انتقال الحرارة.

    إذا ما قارنا هذه الحالة بسطح يحتوي على شعر على سطحه كما هو مبين في صورة (6).



    صورة (6): إثارة ذرات الهواء على السطح لوجود الشعر.



    فنجد بأن وضع الله للشعر على سطح الجلد يؤدي إلى تكسير الطبقة المحيطية (Boundary Layer) وهذا يؤدي إلى سرعة في التبادل الحراري لأن الذرة التي اكتسبت حرارة تزاح بسرعة من مكانها لتأتي ذرة باردة لتكتسب حرارة من الجلد. فنلاحظ بأن وجود الشعر على سطح الجلد يؤدي إلى إثارة ذرات الهواء و عمل ما يسمى في علم الهندسة (Turbulent Flow).

    وإذا ربطنا هذا كله مع قول الحق في سورة فاطر (آية 9) (وَاللَّهُ الَّذِي أَرْسَلَ الرِّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَابًا فَسُقْنَاهُ إِلَى بَلَدٍ مَّيِّتٍ فَأَحْيَيْنَا بِهِ الْأَرْضَ بَعْدَ مَوْتِهَا كَذَلِكَ النُّشُورُ)، نجد بأن المولى يعلمنا بأن عملية تكوّن السحاب و التي فيها تبادل للمادة و الحرارة تتم بعملية إثارة لذرات المادة الداخلة في هذه العملية (فتثير سحابا) فنتعلم بأن أفضل بيئة لتبادل المادة و الحرارة هي البيئة التي فيها إثارة لذرات الموائع أي Turbulence.

    فإذا نتعلم من هذا أنه لرفع كفاءة التبادل الحراري عن طريق زيادة سرعة انتقال الحرارة يجب علينا عمل إثارة في ذرات الموائع الداخلة في التبادل الحراري و من طريق ذلك وضع أجسام على سطح المبادل لتحقيق تلك الإثارة.

    مثال توضيحي:

    أبين الآن كيفية تطبيق جزء مما سبق في تصميم مبادل حراري باستخدام طريقة التحليل باستخدام العنصر المحدود (Finite Element Analysis (FEA))، حيث تبين صورة (7) سطح لمبادل حراري على هيئة أمواج الماء بشكل مشابه لجلد الإنسان.



    صورة (7): سطح مبادل حراري على هيئة أمواج الماء.

    و تبين صورة (8) التدفق الحراري من هذا السطح تحت ظروف معينة من درجة حرارة، بحيث أن أعلى قيمة للتدفق الحراري لهذا التصميم بلغت حوالي 47 واط لكل متر مربع.



    صورة (8): التدفق الحراري من سطح مموج.

    إذا ما قارنا هذا التصميم الذي يحتوي على فكرة مأخوذة من تصميم الله عز و جل لجلد الإنسان مع تصميم لا يحتوي على هذا التموجات على سطحه كما هو مبين في صورة (9 و 10).



    صورة (9): سطح لمبادل حراري لا يحتوي على تموجات على سطحه.



    صورة (10): نتائج التدفق الحراري من سطح لا يحتوي على تموجات على سطحه.

    نلاحظ بأن أعلى قيمة للتدفق الحراري في الحالة الثانية و الذي فيها سطح لا يحتوي على تموجات فيه بلغت حوالي 37 واط لكل متر مربع. فنلاحظ بأن قيمة التدفق الحراري ازدادت بحوالي 20% في الحالة الأولى و الذي فيها سطح مموج مقارنة بسطح مسّطح.

    فنلاحظ المعرفة التي يمكن تعلمها عن طريق التفكر في آيات القرآن الكريم و أن حال المسلمين الآن من كونهم متلقيين أذلاء للآخرين هو نتيجة هجرهم لله و لكتابه، و هذا تصديق لقول الله في سورة الفرقان (آية 30) (وَقَالَ الرَّسُولُ يَا رَبِّ إِنَّ قَوْمِي اتَّخَذُوا هَذَا الْقُرْآنَ مَهْجُورًا).

    منقول من


    الموقع الالكتروني: www.quran-miracle.com


    د. زيد قاسم محمد غزاوي

  2. [2]
    سمسمة سوسو
    سمسمة سوسو غير متواجد حالياً
    جديد
    الصورة الرمزية سمسمة سوسو


    تاريخ التسجيل: May 2009
    المشاركات: 6
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    الله يجزيك كل خير على هاي المعلومات, واكيد الانسان اكبر اعجار في الكون وسبحان الله على دقة خلقه.

    0 Not allowed!



  3. [3]
    شكرى محمد نورى
    شكرى محمد نورى غير متواجد حالياً
    مشرف


    تاريخ التسجيل: Mar 2006
    المشاركات: 4,552

    وسام الاشراف

    Thumbs Up
    Received: 62
    Given: 0
    الموضوع مفيد ورائع .

    وبدورنا نشكر صاحب الموضوع وندعو له بالخير والتوفيق .

    البغدادي

    0 Not allowed!



  4. [4]
    م.محمود جمال
    م.محمود جمال غير متواجد حالياً
    عضو متميز
    الصورة الرمزية م.محمود جمال


    تاريخ التسجيل: Jan 2006
    المشاركات: 1,136
    Thumbs Up
    Received: 6
    Given: 0
    شكررررررررررررررررررررراااااااااااااااا

    0 Not allowed!


    أعلّل النفس بالآمال أرقبها.......ما أضيق العيش لولا فسحة الأملِ

    لم أرتضِ العيش والأيّام مقبلة....فكيف أرضي وقد ولّت علي عجل

  5. [5]
    زيد جبار
    زيد جبار غير متواجد حالياً
    عضو فعال جداً
    الصورة الرمزية زيد جبار


    تاريخ التسجيل: Mar 2008
    المشاركات: 177
    Thumbs Up
    Received: 1
    Given: 0
    شكراااااااااااااااااااااااااااااااا

    0 Not allowed!



  6. [6]
    جسر الأمل
    جسر الأمل غير متواجد حالياً
    عضو متميز
    الصورة الرمزية جسر الأمل


    تاريخ التسجيل: May 2008
    المشاركات: 542
    Thumbs Up
    Received: 8
    Given: 46
    "وعلم الإنسان مالم يعلم"
    الحمد لله

    0 Not allowed!



  7. [7]
    محمد طلال صالح
    محمد طلال صالح غير متواجد حالياً
    جديد


    تاريخ التسجيل: Apr 2011
    المشاركات: 1
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    شكرا على هاي المعلومات القيمه

    0 Not allowed!



  8. [8]
    عمراياد
    عمراياد غير متواجد حالياً
    عضو متميز
    الصورة الرمزية عمراياد


    تاريخ التسجيل: Feb 2007
    المشاركات: 1,189
    Thumbs Up
    Received: 21
    Given: 8
    بارك الله بك

    0 Not allowed!


    "من يتّق الله يجعل له مخرجاً ويرزقه من حيث لا يحتسب"

  
الكلمات الدلالية لهذا الموضوع

عرض سحابة الكلمة الدلالية

RSS RSS 2.0 XML MAP HTML