ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

دراسة البلاطات الرقيقة تحت تأثير التدفقات الحرارية مع اعتبار عامل التمدد الطولي متغيراً مع درجة الحرارة

Study of thin slabs under heat flux effects considering coefficient of linear expansion to be altered with temperature

1013   0   60   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2000
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يهدف هذا البحث إلى صياغة طريقة تحليلية فعالة لحل البلاطات الرقيقة و المعرضة لتدفقات حرارية على أحد سطوحها بشكل آامل، أما سطحها الآخر فيتعرض لتبادل حراري مع الوسط المحيط. من أجل ذلك تم إيجاد معادلة توزيع درجة الحرارة مع عمق البلاطة و ذلك باستخدام تشكيل لابلاس و ذلك باعتبار شروط التبادل الحراري مع الوسط المحيط، و تبين أنه عندما يصبح التبادل الحراري مساويا للصفر (معزولة) مع الوسط فإن هذه المعادلة تنطبق مع المعادلة المستخرجة في المراجع المختلفة. بعد ذلك تم اعتبار أن عامل التمدد الطولي لمادة البلاطة α هو تابع لدرجة الحرارة (T(α و عليه تم إيجاد معادلات السهم للبلاطات الدائرية و المسـتطيلة و ذات الاسـتناد البسيط، و التي بمعرفتها يمكن إيجاد عزوم الانعطاف و قوى القص و عزوم الفتل لهذه البلاطات.


ملخص البحث
تهدف هذه الدراسة إلى تقديم طريقة تحليلية فعالة لحل البلاطات الرقيقة المعرضة لتدفقات حرارية على أحد سطوحها بشكل كامل، بينما يتعرض سطحها الآخر لتبادل حراري مع الوسط المحيط. تم صياغة معادلة جديدة لتوزيع درجة الحرارة مع عمق البلاطة باستخدام معادلات لابلاس، مع الأخذ في الاعتبار شروط التبادل الحراري مع الوسط المحيط. تبين أنه عندما يصبح التبادل الحراري معدوماً (معزولاً)، فإن المعادلة الجديدة تتطابق مع المعادلات الموجودة في المراجع المختلفة. بناءً على ذلك، تم اعتبار أن معامل التمدد الطولي لمادة البلاطة يتغير مع درجة الحرارة (α(T))، وتم إيجاد معادلات السهم للبلاطات الدائرية والمستطيلة ذات الاستناد البسيط. من خلال هذه المعادلات، يمكن حساب عزوم الانعطاف وقوى القص وعزوم الفتل لهذه البلاطات. تم أيضاً دراسة الوضعية الإجهادية والتشوهية للبلاطات المستطيلة ذات الاستناد البسيط على كامل محيطها والمعرضة لتدفق حراري، مع اعتبار أن معامل التمدد الطولي يتغير بشكل خطي مع الزمن. تم استخراج معادلة توزيع درجة الحرارة في البلاطات الرقيقة في حال وجود تبادل حراري بين سطح البلاطة السفلي والوسط المحيط. تم تطبيق الشروط الحدية الحرارية الابتدائية باستخدام تحويل لابلاس، وتم إيجاد الحلول العامة والخاصة للمعادلات. تم أيضاً دراسة حالة بلاطة دائرية معرضة لتدفق حراري وذات استناد بسيط على كامل محيطها، وتم استخراج معادلات السهم والعزوم لهذه البلاطات. أخيراً، تم تقديم نتائج تجريبية توضح تأثير التبادل الحراري على السهم والعزوم في البلاطات الرقيقة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة في مجال تحليل البلاطات الرقيقة تحت تأثير التدفقات الحرارية، حيث تقدم طريقة تحليلية جديدة تأخذ في الاعتبار تغير معامل التمدد الطولي مع درجة الحرارة. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الدراسة تفتقر إلى التحقق العملي من النتائج النظرية المقدمة، مما يجعل من الصعب تقييم دقة وصحة النتائج في التطبيقات العملية. ثانياً، الدراسة تركز بشكل كبير على الجوانب النظرية والمعادلات الرياضية، مما يجعلها صعبة الفهم والتطبيق للمهندسين الذين قد لا يكون لديهم خلفية قوية في الرياضيات المتقدمة. ثالثاً، الدراسة لم تتناول تأثير العوامل البيئية الأخرى مثل الرطوبة والضغط الجوي، والتي قد تؤثر أيضاً على أداء البلاطات الرقيقة. أخيراً، كان من الممكن تقديم أمثلة تطبيقية أكثر تنوعاً لتوضيح كيفية استخدام النتائج في حالات واقعية مختلفة.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟

    الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تقديم طريقة تحليلية فعالة لحل البلاطات الرقيقة المعرضة لتدفقات حرارية، مع اعتبار أن معامل التمدد الطولي يتغير مع درجة الحرارة.

  2. ما هي المعادلة الجديدة التي تم تقديمها في الدراسة؟

    تم تقديم معادلة جديدة لتوزيع درجة الحرارة مع عمق البلاطة باستخدام معادلات لابلاس، مع الأخذ في الاعتبار شروط التبادل الحراري مع الوسط المحيط.

  3. كيف تم اعتبار معامل التمدد الطولي في هذه الدراسة؟

    تم اعتبار أن معامل التمدد الطولي لمادة البلاطة يتغير مع درجة الحرارة (α(T)) بدلاً من اعتباره ثابتاً.

  4. ما هي النتائج التجريبية التي تم تقديمها في الدراسة؟

    تم تقديم نتائج تجريبية توضح تأثير التبادل الحراري على السهم والعزوم في البلاطات الرقيقة، حيث تبين أن التبادل الحراري يزيد من السهم وعزوم الانعطاف.


المراجع المستخدمة
Saboni, Raja, Mathematics /5/, Damascus university, 1982
Boley, B & Weiner. J. Theory of thermal stress, New York, London, Johon Willy and Sons1960
Timoshenko, S.P. Theory of elasticity, “nayka domka”Kiev , 1972
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تم في هذه الدراسة تعديل مضخة حرارية هوائية تقليدية بإضافة مبخر ثانوي موضوع ضمن خزان ماء ساخن يقوم بدور مصدر حراري مائي للمضخة الحرارية، جعلنا المضخة تعمل بالتناوب إما بالاعتماد على حرارة الهواء المحيط، أو بالاعتماد على حرارة الماء المستمدة من الطاقة الشمسية. قمنا بإجراء التجربة خلال خمسة أشهر اعتبارا ً من كانون الأول من عام 2014 و حتى نيسان من عام 2015، حيث تم قياس درجة الحرارة و الضغط عند نقاط محددة من الدارة، ثم قمنا؛ من أجل كل من الدارتين؛ بتحديد انتالبي كل نقطة بالاعتماد على برنامج EES (و هو برنامج لمحاكاة العناصر الترموديناميكية)، و حساب كميات الحرارة المكتسبة في المبخر و المطروحة في المكثف، و عمل الضاغط، و عامل الأداء ، و الطاقة الكهربائية التي يستهلكها الضاغط. وجدنا بالمقارنة بين الدارتين أن نسبة التحسين في عامل أداء الدارة المعدلة بالنسبة للدارة التقليدية هي 77.07%، و نسبة تخفيض الطاقة الكهربائية التي يستهلكها ضاغط الدارة المعدلة 33.54%.
يتطلب استقرار العناصر تحديد أبعادها بحيث تتمكن من مقاومة الحمولات. يجب أن تكون المقاومة كافية لكي لا يفقد المنشأ أو اي عنصر استقراره. يعد انحناء العنصر من أهم معايير الاستقرار. في هذا البحث سيتم اتنتاج علاقة لحساب السهم الناتج عن اختلاف درجة الحرارة بين السطح العلوي و السفلي لجائز فولاذي بسيط الاستناد (ثابت - منزلق) بالاستفادة من علاقة كمية الحرارة المتنقلة بواسطة التوصيل الحراري.
تُعَد الحُمى من المشاكل الشائعة جداً في وحدة العناية المُشدَّدة، حيث أنَّهُ من المُحتمل أن تتطور حُمى مجهولة السبب عند العديد من المرضى اللذين يتم قُبولهم في مرحلة ما من فترة بقائِهم في وحدة العناية المُشدَّدة. الهدف: يهدف هذا البحث لدراسة تأثير تطبي ق غسل المعدة بالسوائل الباردة مقارنةً مع تطبيق الكمادات الباردة على خفض درجة الحرارة عند مرضى الحالات الحرجة. مواد و طرائق البحث: تم إجراء هذه الدراسة على عينة قوامها 40 مريض بالغ من مرضى العناية المشددة موضوع لهم تنبيب رغامي في مستشفى الأسد الجامعي و المستشفى الوطني في محافظة اللاذقية على عينة قوامها 40 مريض بالغ من كلا الجنسين تراوحت درجة الحرارة لديهم من 39°م حتى 40°م لمدة تزيد عن 30 دقيقة و موضوع لهم تنبيب رغامي. و قُسمت العينة إلى مجموعتين تجريبيتين بطريقة عشوائية, استُخدِمَ في البحث أداتين كوسيلة أساسية لجمع البيانات, تم تطُويرهما من قبل الباحث. أهم نتائج الدراسة: أثبتت الدراسة الحالية أن غسل المعدة بالسوائل الباردة أكثر فعالية في تخفيض درجة حرارة الجسم من استخدام الكمادات الباردة. التوصيات: توصي هذه الدِّراسة بتطبيق غسل المعدة بالسوائل الباردة بشكل مستقل أو بالمشاركة مع الطُرق الأخرى لتخفيض درجة الحرارة عند مرضى الحالات الحرجة الذين لديهم ترفع حروري.
شهد العالم في السنوات الماضية قفزة نوعية في مجال العلوم الفيزيائية الطبية و لاسيما ما يتعلق بتطبيقات الليزر في الحالات المرضية المختلفة حتى أصبح أداة لا يمكن الاستغناء عنها من قبل بعض الاختصاصات مثل التجميل و الجراحة. لكل نوع ليزر هناك نسيج أو عدة أ نسجة يؤثر فيها بشكل نوعي دون سواها، و يؤدي هذا التأثير إلى إنتاج حرارة عالية في النسيج المعالج، و هذه الحرارة هي التي تظهر الخواص العلاجية لليزر، لذلك فإن الاستعمال الأمثل لأجهزة الليزر يجب أن يكون بعد فهم التفاعل المتبادل بين الليزر و النسيج الحيوي و فهم العوامل الفيزيائية المؤثرة في العلاج التي لها الأثر الكبير في الأثر الحراري و من ثم يمكن التحكم من تقليل الأذية الحرارية غير المرغوب فيها.
تعتبر البلاطات من أهم العناصر في الجملة الإنشائية ، إذ إنها تشكل بحدود 60% من حجم البيتون المسلح الإجمالي للبناء [1]. من هنا فإن اختيار التصميم المناسب للبلاطات يعتبر من المسائل الأساسية التي يجب أخذها بعين الاعتبار عند تصميم الأبنية . من جهة أخرى فإ ن حمولات الزلازل تتعلق بشكل رئيسي بالوزن الذاتي للبناء ، و بالتالي فإن حجم البلاطات يلعب الدور الرئيس في تصميم العناصر الإنشائية الأخرى ( الجوائز ، الأعمدة ،جدران القص ، القواعد ) للبناء. هدف هذا البحث هو السعي للوصول إلى تصميم أفضل ( اختيار الأبعاد المناسبة ) للبلاطات البيتونية المسلحة لرفع كفاءتها لتقاوم الحمولات الخارجية المطبقة ، و تحقيق أكبر ريعية اقتصادية في استخدام المواد ، و تلافي أي احتمال لظهور تشوهات قد تحدث خلال عملية استثمار المبنى ،تؤثر سلباً في الناحية الوظيفية و الجمالية للمبنى . يتضمن البحث إجراء دراسة تجريبية على بلاطات حقيقية ، و دراسة نظرية على السهوم المتشكلة في البلاطات مع الأخذ بعين الاعتبار الخواص اللدنة للبيتون. فكرة البحث هي تنفيذ سهوم معاكسة في البلاطات في مرحلة الإنشاء، و قياس التشوهات الفعلية المتشكلة و مراقبتها مع الزمن و مقارنتها مع التشوهات النظرية المتوقعة . ان النتائج والتوصيات التي تم الحصول عليها في نهاية البحث يمكن أن تساهم في اختيار التصميم الأفضل للبلاطات البيتونية المسلحة ، و اختيار الأبعاد المناسبة ( السماكة ) لتحسين أدائها و رفع كفاءتها لمقاومة الحمولات الخارجية المطبقة ، و كذلك بداية الطريق لمزيد من الأبحاث في هذا المجال .
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا