ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

التحليل الحراري تحت تأثر حريق قياسي

Thermal Analysis due Standard Fire

1100   0   0   0.0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2008
  مجال البحث الهندسة المدنية
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

إن حساب مقاومة أي عنصر إنشائي للحريق يتم وفق مرحلتين مستقلتين، تتضمن المرحلة الأولى التنبؤ بشكل توزع الحرارة داخل العنصر الإنشائي وتسمى بالتحليل الحراري ثم تليها المرحلة الثانية وهي التحليل الإنشائي, والتي تجرى لهدف أساسي هو تعيين استجابة العنصر الإنشائي تحت تأثير الحمولات الستاتيكية وغيرها والحمولات الحرارية. إن التحليل الحراري باستخدام برنامج ANSYS الذي يعتمد طريقة العناصر المحدودة هو هدف هذا البحث


ملخص البحث
يتناول البحث الذي أعده الدكتور إحسان الطرشة من جامعة البعث موضوع التحليل الحراري للعناصر الإنشائية تحت تأثير حريق قياسي باستخدام برنامج ANSYS. ينقسم حساب مقاومة الحريق لأي عنصر إنشائي إلى مرحلتين: التحليل الحراري والتحليل الإنشائي. يركز البحث على المرحلة الأولى، حيث يتم التنبؤ بتوزيع الحرارة داخل العناصر الإنشائية. تم استخدام طريقة العناصر المحدودة في برنامج ANSYS لإجراء التحليل الحراري لأربعة مقاطع إنشائية مختلفة: مقطع بيتوني، مقطع فولاذي، مقطع مركب، ومقطع صندوقي فولاذي مملوء بالبيتون. تم أخذ الخواص الحرارية للمواد المستخدمة كقيم ثابتة للتبسيط. أظهرت النتائج أن سرعة انتشار الحرارة تختلف باختلاف المادة الإنشائية، حيث يكون الانتشار أسرع في الفولاذ مقارنة بالبيتون. كما تم تحليل تأثير العزل الحراري على سرعة انتشار الحرارة. يدعم برنامج ANSYS نمطين من التحليل الحراري: الحالة الثابتة والحالة العابرة. تم استخدام الحالة العابرة في هذا البحث لتحديد كيفية تغير درجات الحرارة مع الزمن. أظهرت النتائج أن استخدام برنامج ANSYS يعطي تصوراً دقيقاً لانتشار الحرارة في مقاطع العناصر الإنشائية، مما يساعد في تصميم منشآت أكثر أماناً ضد الحرائق.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر البحث الذي قدمه الدكتور إحسان الطرشة خطوة مهمة في مجال دراسة تأثير الحرائق على العناصر الإنشائية باستخدام التحليل الحراري. إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، تم استخدام الخواص الحرارية للمواد كقيم ثابتة، وهو ما قد لا يعكس الواقع بدقة حيث تتغير هذه الخواص مع تغير درجات الحرارة. كان من الأفضل استخدام قيم متغيرة للخواص الحرارية للحصول على نتائج أكثر دقة. ثانياً، لم يتم تناول تأثير الرطوبة في البيتون بشكل كافٍ، وهو عامل مهم يؤثر على سرعة انتشار الحرارة. ثالثاً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة لتشمل تحليلاً أكثر تفصيلاً للعوامل المؤثرة الأخرى مثل تأثير الأبعاد الهندسية للمقاطع وعدد الوجوه المعرضة للحريق. على الرغم من هذه النقاط، فإن البحث يقدم مساهمة قيمة في فهم كيفية انتشار الحرارة في العناصر الإنشائية تحت تأثير الحرائق القياسية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي المراحل الأساسية لحساب مقاومة الحريق لأي عنصر إنشائي؟

    تنقسم المراحل إلى مرحلتين: التحليل الحراري الذي يتنبأ بتوزيع الحرارة داخل العنصر الإنشائي، والتحليل الإنشائي الذي يحدد استجابة العنصر تحت تأثير الحمولات الستاتيكية والحرارية.

  2. ما هي المواد التي تم دراستها في البحث؟

    تم دراسة أربعة مقاطع إنشائية: مقطع بيتوني، مقطع فولاذي، مقطع مركب، ومقطع صندوقي فولاذي مملوء بالبيتون.

  3. ما هي الطرق المستخدمة في التحليل الحراري في برنامج ANSYS؟

    يدعم برنامج ANSYS نمطين من التحليل الحراري: الحالة الثابتة والحالة العابرة. تم استخدام الحالة العابرة في هذا البحث لتحديد كيفية تغير درجات الحرارة مع الزمن.

  4. ما هي النقاط التي يمكن تحسينها في البحث؟

    يمكن تحسين البحث باستخدام قيم متغيرة للخواص الحرارية بدلاً من القيم الثابتة، وتناول تأثير الرطوبة في البيتون بشكل أكثر تفصيلاً، وتوسيع نطاق الدراسة لتحليل العوامل المؤثرة الأخرى مثل الأبعاد الهندسية وعدد الوجوه المعرضة للحريق.


المراجع المستخدمة
Simulation of an experimental compartment fire by CFD : Raunaq Hasib , Rajiv Kumar, Shashi, Surendra Kumar , ELSEVIER , Building and Environment 42 (2007) 3149 – 3160 .
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تحتاج الليزرات لضمان استقرار عملها مع الزمن وثبات مواصفات حزمتها وكفاءتها إلى تبريد المادة الفعالة والعناصر الضوئية الحساسة الملحقة, ويتم اختيار طريقة التبريد المناسبة من الناحية الاقتصادية ومن ناحية سهولة العمل . تساعد تقنية التبريد في إطالة حياة المنابع الضوئية والجمل الليزرية وفي رفع مستوى استقرارها وحُسن تشغيلها, لذلك فإن جملة التبريد الكفوءة لليزرات العلمية والصناعية أساسية عند تصميم الليزر، وهي تساعد في تحسين مواصفات الحزمة الصادرة عن الليزرات الغازية أو الصلبة أو نصف الناقلة ، إضافةً إلى أثرها الجيد في عمر الليزر وأمان استخدامه. تصمم منظومة التبريد التي تحتاجها جملة ليزرية بناءً على كمية الحرارة المتولدة من الجملة( بواحدة J ) , التي يجب على منظومة التبريد إزاحتها لإبقاء الليزر عند درجة حرارة معينة
يبين هذا البحث السلوك الانعطافي للجوائز المركبة, من جائزفولاذي يعلوه بلاطة بيتونية, تحت تأثير تزايد درجات الحرارة. يبين البحث قابلية التحليل الانشائي باستخدام برنامج ANSYS من أجل نمذجة حمولة الحرارة الناتجة من تزايد درجات الحرارة و مقارنة النتائج التحليلية مع النتائج التجريبية الموجودة في المراجع.
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.
تم في هذا البحث إجراء دراسة رياضية تحليلية لألواح المواد متغيرة الطور PCM wallboards بالاعتماد على محاكاة السلوك الحراري لها حيث تم تحديد المعادلات الناظمة لعملية انتقال الحرارة ضمن الألواح عند تغير حالتها الطورية و تم تشكيل الموديل الرياضي اللاز م و إنشاء نموذج للوح المادة متغيرة الطور و تم استخدام النموذج لمحاكاة السلوك الحراري لعدة بُنى مختلفة للجدار (لوح مفرد لمادة متغيرة الطور، لوح مادة متغيرة الطور مع طبقة عازل حراراي، لوح مادة متغيرة الطور مع بلوك اسمنتي).
تناول البحث إجراء تحليل حراري لمشع تدفئة مركزيـــة بطريقة العناصر المنتهية, و ذلك باستخدام برنامج Cosmos/M2.6,حيث تم بناء نموذج ثلاثي البعد لمشع حراري بمواصفات هندسية تحاكي مواصفات أحد المشعات المستخدمة, و من ثمّ تطبيق حمل حراري يحاكي دور وسيط التدفئ ة المستخدم و درجة حرارة الوسط المحيط بالمشع من اجل استنتاج السلوك الرياضي للتدرج الحراري داخل المشع. يقترح البحث نظام تحكم يعتمد على ضبط وسيط التدفئة الداخل إلى المشع, و ذلك من خلال تركيب صمام تحكم بالتدفق يعمل بمحرك تيار مستمر عند مدخل كل مشع, يتم التحكم به عن طريق أوامر تأتي من متحكمات مناسبة تأخذ بياناتها من حساسات الحرارة الموزعة في المكان. بيّن البحث عدم إمكانية اعتماد نظام تحكم يستخدم المتحكم التناسبي التكاملي PI في بناء نظام التحكم المناسب, بسبب صعوبة استقبال إشارات محددة من حساس الحرارة التشابهي إلى متحكم PI تعبّر عن قراءات ثابتة لدرجة حرارة الغرفة, مما يجعل استجابة صمام التحكم لهذه الإشارات بطيئة, و بالتالي يجعل من استخدام هذا المتحكم غير مجدي من الناحية الإقتصادية و الفنية.
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