المبادلات الحرارية

سيف العرب · 02-09-2012, 12:59 PM

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).

الموضوع الأصلي: المبادلات الحرارية || الكاتب: سيف العرب || المصدر: بيت البناء السعودي

http://benahome.mosw3a.com

كلمات البحث

مقاولات، بناء سعودي اعمال الخرسانه، التشطيبات

hglfh]ghj hgpvhvdm http:LLwww>benacity>comLforumLt2215>html?pagenumber=

كريم · 02-20-2012, 09:35 PM

موضوع غاية بالروعة والجمال ومعلوماتك قيمة جدا سيف جزاك ربى خيرا

مروان · 03-03-2012, 11:07 PM

تسلم يداك سيف العرب

عاصفة الصحراء · 03-11-2012, 01:39 PM

مشكور سيف العرب تسلم اخى

ندى الورد · 06-10-2012, 12:03 PM

يســــــــلمـــو بارك الله فيــــــك

طـــــرح راقــي وأكثـــــر من قيــــــم

في إنتظـــــــــار جديدك بشــــــوق.

02-09-2012, 12:59 PM	#1 (permalink)
سيف العرب عضو مميز تاريخ التسجيل: Dec 2011 المشاركات: 308	المبادلات الحرارية 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). الموضوع الأصلي: المبادلات الحرارية \|\| الكاتب: سيف العرب \|\| المصدر: بيت البناء السعودي http://benahome.mosw3a.com كلمات البحث مقاولات، بناء سعودي اعمال الخرسانه، التشطيبات hglfh]ghj hgpvhvdm http:LLwww>benacity>comLforumLt2215>html?pagenumber= التعديل الأخير تم بواسطة سيف العرب ; 02-09-2012 الساعة 01:01 PM

أدوات الموضوع
مشاهدة صفحة طباعة الموضوع أرسل هذا الموضوع إلى صديق
انواع عرض الموضوع
العرض العادي الانتقال إلى العرض المتطور الانتقال إلى العرض الشجري

02-20-2012, 09:35 PM	#2 (permalink)
كريم عضو نشيط تاريخ التسجيل: Jan 2012 المشاركات: 31	موضوع غاية بالروعة والجمال ومعلوماتك قيمة جدا سيف جزاك ربى خيرا

03-03-2012, 11:07 PM	#3 (permalink)
مروان عضو مميز تاريخ التسجيل: Dec 2011 المشاركات: 145	تسلم يداك سيف العرب

03-11-2012, 01:39 PM	#4 (permalink)
عاصفة الصحراء عضو نشيط تاريخ التسجيل: Dec 2011 المشاركات: 90	مشكور سيف العرب تسلم اخى