هندسة بعمق(1): لماذا نتعامل مع الضغط (الاستاتيكي) للمضخة او المروحة ؟ لماذا الاستاتيكي بالذات؟؟

hikhodary

عضو جديد
إنضم
23 سبتمبر 2005
المشاركات
113
مجموع الإعجابات
41
النقاط
0


الحقيقة اننا احيانا نطبق بعض الاعمال والافكار دون ان نهتم بالتعمق نوعا ما في فهمها الهندسي
لذلك فكرت ان اقوم بعمل سلسلة أسميها (هندسة بعمق) اتناول فيها بعض الافكار التي وفقني الله بالاجتهاد والتعمق فيها (نوعا ما) .. وليعلم الجميع ان ما اكتبه هو مزيج من المعلومات من بعض الاكواد والقراءات المختلفة مضافا اليها الخبرات السابقة مضافا اليها بعض الاجتهاد


....... والله اعلي واعلم ........

............ وفقنا الله جميعا لما يحب ويرضي .........




باذن الله نبدأ بموضوع : لماذا نتعامل مع الضغط (الاستاتيكي) للمضخة او المروحة ؟ لماذا الاستاتيكي بالذات؟؟

سوف نقوم بتوضيح السبب وكذلك بعض الامور الاخري المحيطة بالموضوع
السبب باختصار هو ان قياس الضغط الاستاتيكي يمكن ان يتم بصورة عملية وسهلة من خلال عداد الضغط المركب في جدار ماسورة المياه او من خلال خرطوم المانومتر المركب في جدار مجري الهواء (الدكت)
مرفق رسم لمتابعة الشرح ..
ملحوظة : الرسم المرفق ليس به عداد ضغط فهو لتوضيح الفكرة وبالطبع فان ارتفاع السائل في الانبوبتين هو يعبر عن مقياس الضغط وهو ما سيقيسه عداد الضغط عند تركيبه

fig-2-(468x237).png

والان نبدأ في التفاصيل ..
فنحن نعلم ان:
الضغط الكلي = الضغط الاستاتيكي + الضغط الديناميكي
الضغط الديناميكي: هو ضغط المائع (هواء او ماء او غيره) في اتجاه السريان
الضغط الاستاتيكي: هو ضغط المائع ويقع في جميع الاتجاهات بما في ذلك علي جدران الماسورة أو مجري الهواء (الدكت) ويظهر بمفرده في الاتجاه العمودي علي اتجاه السريان حيث تنعدم مركبة الضغط الديناميكي .. وبالتالي ينعدم تأثيره علي عداد قياس الضغط المركب عموديا علي اتجاه السريان كما بالرسم المرفق(الوضع a)
الضغط الكلي: هو مجموع الضغطين الاستاتيكي والديناميكي ويمكن قياسه بتركيب عداد ضغط بامبوبة بزاوية قائمة بحيث تكون فوهتها عمودية في مواجهة اتجاه السريان كما بالرسم المرفق(الوضع b)
وسبب قياس العداد للضغط الكلي في هذا الوضع (الوضع b)هو انه يتعرض للضغط الاستاتيكي علي اساس ان الضغط الاستاتيكي متواجد في كل الاتجاهات وكذلك يتعرض للضغط الديناميكي لان مجمل قيمته تظهر في اتجاه السريان
توضيح لجملة مجمل قيمته: لانه في وضع قياس الضغط الكلي (الوضع b) لو تم وضع فوهة الانبوبة بزاوية ما علي اتجاه السريان وليس بشكل عمودي ومواجه لاتجاه السريان تماما فسيتم قياس جزء من الضغط الديناميكي الذي سيظهر كمركبة له في هذه الزاوية وليس مجمل قيمة الضغط الديناميكي والبتالي يكون قياس الضغط الكلي منقوص والقياس غير صحيح.
الان سنذكر ما ربما يكون مفاجأة للبعض وهي نقطة في غاية الاهمية ومنها سنفهم الموضوع اكثرباذن الله:
الحقيقة ان ما تعطيه الطلمبة او المروحة للمائع هو ضغط كلي وهو عبارة عن مجموع الضغطين الاستاتيكي والديناميكي كما ان حقيقة الفقد في الضغط الناتج عن مكونات النظام الذي نتحدث عنه والذي نقوم بحسابه اثناء التصميم هو فقد في الضغط الكلي وليس الاستاتيكي ولكن كل مافي الامر هو ان المتاح بشكل عملي وسهل هو قياس الضغط الاستاتيكي بتركيب عداد ضغط عادي يتم تركيبه في الماسورة بشكل عمودي علي اتجاه السريان فيقرأ لنا الضغط الاستاتيكي عند هذه النقطة وكذلك بالنسبة للهواء يكون من خلال خرطوم المانومتر المركب في جدار مجري الهواء (الدكت)
طيب منعا للتوهان .. الان قد علمنا امرين نثبت عليهما ..
الامر الاول : هو ان الفقد في الضغط الناتج عن مكونات النظام يكون فقدا في الضغط الكلي والرفع في الضغط الناتج عن الطلمبة او المروحة يكون رفعا في الضغط الكي
الامر الثاني : هو ان فرق الضغط الذي نقوم بقياسه فعليا في الموقع هو فرق الضغط الاستاتيكي
طيب ..
هل يكفي معرفة فرق الضغط الاستاتيكي قبل وبعد الطلمبة او بين اي نقطتين للتعبير عن فرق الضغط الكلي سواء فقدا او رفعا ؟؟
بمعني هل يمكننا استخدام فرق الضغط الاستاتيكي بصفته وكيل عن فرق الضغط الكلي ؟؟
الحقيقة .. نعم يمكننا استخدام فرق الضغط الاستاتيكي بين نقطتين بصفته وكيل عن فرق الضغط الكلي بينهما ولكن وكيل بشرط محدد .. وكمان هذا الشرط يمكننا التنازل عنه في بعض الاحيان في تطبيقاتنا
طيب دلوقتي نشوف ما هو هذا الشرط ولماذا يمكننا التنازل عنه في بعض الاحيان ؟
نسأل سؤال جديد : متي يكون فرق الضغط الكلي بين نقطتين مساوي لفرق الضغط الاستاتيكي بين نفس النقطتين ؟؟
لكي نجيب نرجع للمعادلة :
الضغط الكلي = الضغط الاستاتيكي + الضغط الديناميكي
المعادل تقول ان هذا سيحدث عندما يكون الضغط الديناميكي عند النقطتين متساوي

تمام .. طيب ومتي يكون الضغط الديناميكي عند النقطتين متساوي ؟؟
لكي نجيب لازم نشوف الضغط الديناميكي قيمته كام ؟؟
الضغط الديناميكي = 0.5 x الكثافة x مربع السرعة
اذن نقدر نقول ان الضغط الديناميكي عند النقطتين سوف يكون متساوي عندما تصبح السرعة عند النقطتين متساوية .. طيب ومتي تكون السرعة عند النقطتين متساوية مع العلم ان بالطبع معدل التدفق متساوي عند النقطتين ؟؟
معدل التدفق = مساحة مقطع الماسورة x السرعة
اذن تكون السرعة متساوية عندما يكون مساحة المقطعين عند النقطتين متساويان وهذا هو مربط الفرس
اذن يمكن ان يقوم(( فرق ))الضغط الاستاتيكي بين نقطتين بدور الوكيل عن ((فرق))الضغط الكلي بين نفس النقطتين تحت شرط محدد وهو ان تكون مساحة مقطع الماسورة اومجري الهواء( الدكت ) عند النقطتين متساوي
في هذه الحالة يمكننا الاستدلال عن فرق الضغط الكلي بقياس فرق الضغط الاستاتيكي بالوسائل السهلة والعملية المعتادة مثل العداد العادي في حالة المياه او المانومتر في حالة الهواء.
والآن بعدما عرفنا الشرط يبقي نعرف لماذا يمكننا التنازل عنه في بعض الاحيان

ببساطة لان في تطبيقاتنا في مجال مياه التكييف او الحريق او مياه الشرب وغيرها تكون السرعات منخفضة بعض الشيء وبالتالي تأثير فرق السرعات الناتج عن اختلاف مساحات المقطع يكون طفيف ويمكن تجاهله
اما بخصوص الهواء فصحيح ان السرعات تكون اعلي نسبيا من السرعات في حالة المياه ولكن كثافة الهواء صغيرة وبالتالي تكون ايضا قيمة الفرق الناتج عن اختلاف مساحة المقطع طفيف ويمكن تجاهلها
واليكم مثالين قمت بحسابهما لفرق الضغط الديناميكي بين مساحة مقطعين مختلفين لنفس معدل التدفق:
اولا للمياه
فقد افترضت قياس الضغط قبل وبعد طلمبة 500 جالون/الدقيقة وخط السحب قطر 6 بوصة وخط الطلرد 4 بوصة فتكون سرعة المياه في ال 6 بوصة هي 1.7323 متر/الثانية وفي الماسورة ال 4 بوصة تكون السرعة 3.896 متر/الثانية وبعد حساب الضغط الديناميكي لكل منهما وحساب الفرق سنجده يساوي حوالي 2340 باسكال وهو يساوي 0.0234 بار وهو يساوي 0.23 متر wg وهو قيمة الخطأ الناتج عن الاعتماد علي عداد الضغط الاستاتيكي لتحديد فرق الضغط الكلي بين النقطتين
المثال الاخر للهواء
نفترض اننا نقيس فرق الضغط الكلي بين دخول وخروج وحدة مناولة هواء قدرة 3000 قدم مكعب/الدقيقة ونفترض غلق دانبر الهواء النقي .. يعني أننا نأخد كل الراجع ونخرجه في خط التغذية وبفرض ان خط الراجع مقاس 16x16 بوصة وخط الالتغذية 22x22 بوصة وانا قاصد ان أفترض مقاسين بينهما فرق كبير شوية لاظهار اكبر قيمة متوقعة للخطأ
ملحوظة هامة: نجد في كتالوجات وحدات مناولة الهواء والمراوح جملة ( الضغط الكلي) .. مهم جدا ان نعلم ان المقصود بهذا في الكتالوج هو الضغط الاستاتيكي الكلي للوحدة وليس كما نقصد في موضوعنا الان من انه مجموع الديناميكي والاستاتيكي .. أي انه في الكتالوج يتحدث عن الضغط الخارجي وكذلك الداخلي للوحدة بما فيها فواقد الضغط الناجمة عن الفلاتر والكويل وخلافه
نرجع لموضوعنا ..
سنجد ان السرعة في خط الراجع هي حوالي 1800 قدم/الدقيقة وفي خط التغذية هي 950 قدم/الدقيقة وبعد حساب الضغط الديناميكي لكل منهما وحساب الفرق سنجده يساوي حوالي 11.2 باسكال وهو يساوي حوالي 0.04 in.wg
من القيم التي حصلنا عليها في المثالين السابقين نجد انها قيم قليلة يمكن تجاهلها في بعض التطبيقات ويمكن وأخذها في الاعتبار في البعض الاخر
وكذلك اتضح لنا الغرض من الموضوع وهو معرفة السبب في اننا نتحدث دائما عن الضغط الاستاتيكي عند الحديث عن الفقد او الرفع في الضغط والسبب انه اسهل عمليا وان الفارق بينهما يمكن تجاهله ولا يستدعي تركيب عدادات من نوع خاص يمكنها قراءة الضغط الكلي

وطبعا الان ممكن حضرتك تحسب هذا الامر بسهولة في الحالات المختلفة في مجال عملك .. فإذا وجدت ان هناك قيمة تستحق الاعتبارفلابد ان تأخذها
والله اعلي واعلم




 
التعديل الأخير:

مواضيع مماثلة

Amrkiobed

عضو جديد
إنضم
2 يونيو 2006
المشاركات
16
مجموع الإعجابات
1
النقاط
0
مشكور علي الشرح يا هندسه
 

drmady

عضو جديد
إنضم
5 أبريل 2010
المشاركات
863
مجموع الإعجابات
41
النقاط
0
بارك الله فيك اخى الكريم ، جــــهد طيب جدا الله يوفقك ويجعله فى ميزان حسناتك
 

hikhodary

عضو جديد
إنضم
23 سبتمبر 2005
المشاركات
113
مجموع الإعجابات
41
النقاط
0
اشكركم جميعا .. وجزاكم الله كل خير
 
أعلى