تطوير أسس تحليل ظواهر الانتقال للمهندسين في الصناعة: المفاهيم الأساسية وتقنيات الحل المتقدمة
مقالة الشريط الجانبي
-
الرياضيات التطبيقية, التطوير الهندسي, ظواهر الانتقال الهندسي, التصميم بمساعدة الحاسوب, تطبيق متعدد الفيزياء (COMSOL).
الملخص
يرتبط علم ظواهر التمثيل الرياضي التطبيقي في التطوير الهندسي بالتقدم المعرفي لمجالات مختلفة من الهندسة الكيميائية والمجالات الهندسية الأخرى. واحدة من هذه المجالات هي ظواهر الانتقال، وبيان مدى التقدم بالتحليل الرياضي والاستخدام الأمثل لأدوات الحاسوب التي تساعد في حل المشاكل المعقدة التي تنطوي على انتقال الموائع والحرارة وانتقال الكتلة. تعاني طرق تحليل ظواهر الانتقال المطبقة في عملية تدريس مقررات الهندسة تحديات خاصة فيما يتعلق بتعقيد المواد البيولوجية وكيف تتغير أثناء تطبيق معالجات التحول أو الحفظ المختلفة. تعتبر دراسة المفاهيم الأساسية لظواهر الانتقال وتطبيقاتها لتحليل أي عملية والتنبؤ بها وتصميمها خطوة مهمة في تقدم الهندسة الصناعية. يتم تقديم بعض هذه المفاهيم الأساسية والأمثلة للتطبيقات الحديثة وتوجهاتها البحثية في هذه الورقة. تم تحديد العديد من العناصر الرئيسية للتحليل العددي باستخدام تطبيق متعدد الفيزياء (COMSOL) مع نماذج 0-D , 1-D , 2-D, وأيضا 3-D ومن هذه العناصر هي إيجاد الجذر، التكامل العددي، المعادلات التفاضلية العادية، وتحليل النظام الخطي. هذه الطرق هي أساس جميع تقنيات حل المشكلات تقريبًا عن طريق التحليل العددي لتطبيقات الهندسة الكيميائية. تم توضيح استخدام هذه الطرق في برنامج كومسول بالرجوع إلى بعض التطبيقات الشائعة في الهندسة الكيميائية: التقطير الوميضي، وتصميم المفاعل الأنبوبي، والأنظمة التفاعلية، والتوصيل الحراري في المواد الصلبة.
النص الكامل
المؤلفون
الحقوق الفكرية (c) 2021 مجلة العلوم البحتة والتطبيقية
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
في بيان موجز، تتعلق الحقوق بنشر وتوزيع البحوث المنشورة في مجلة جامعة سبها حيث يجب على المؤلفين الذين نشروا مقالاتهم في مجلة جامعة سبها كيف يمكن استخدامها أو توزيع مقالاتهم. ويحتفظون بجميع حقوقهم في المصنفات المنشورة، مثل (على سبيل المثال لا الحصر) الحقوق التالية:
- حقوق الطبع والنشر وحقوق الملكية الأخرى المتعلقة بالمقال المقدم، مثل حقوق براءات الاختراع.
- بحث منشور في مجلة جامعة سبها ويستخدم في الأعمال المستقبلية الخاصة به، بما في ذلك المحاضرات والكتب، والحق في إعادة إنتاج المقالات لأغراضها الخاصة، والحق في الأرشفة الذاتية لمقالاتهم.
- الحق في الدخول في مقال منفصل، أو للتوزيع غير الحصري لمقالهم مع إقرار بنشره الأولي في مجلة جامعة سبها.
- بيان الخصوصية سيتم استخدام الأسماء وعناوين البريد الإلكتروني التي تم إدخالها في موقع مجلة جامعة سبها للأغراض المذكورة فقط والتي استخدمت من أجلها.