Designing an open type wind tunnel by Ebrahim Abdulrassol and Dr. Thaer Roomi

1. ‫المف‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫رياح‬ ‫نفق‬ ‫وتشغيل‬ ‫تصميم‬‫توح‬
‫مقدم‬‫من‬‫قبل‬:‫إبراهيم‬‫عبد‬‫الرسول‬‫حسن‬
‫قسم‬‫علوم‬‫الجو‬
2015
‫اق‬‫ر‬‫الع‬ ‫ية‬‫ر‬‫مجهو‬
‫الع‬ ‫والبحث‬ ‫العايل‬ ‫التعليم‬ ‫ارة‬‫ز‬‫و‬‫لمي‬
‫ية‬‫ر‬‫املستنص‬ ‫اجلامعة‬
‫العلوم‬ ‫كلية‬
DESIGNING AND RUNNING AN OPEN TYPE WIND TUNNEL

2. ‫هدف‬‫البحث‬
•‫مالئم‬ ‫ن‬‫ليكو‬‫املفتوح‬‫النوع‬‫من‬ ‫ياح‬‫ر‬ ‫نفق‬ ‫وتشغيل‬‫صنع‬‫على‬ ‫ينصب‬ ‫البحث‬ ‫هذا‬‫لالستخدام‬
ً
‫ا‬
‫العلم‬ ‫والتطبيقات‬ ‫والبحوث‬ ‫اسات‬‫ر‬‫والد‬ ‫ب‬‫ر‬‫التجا‬‫في‬‫الحقيقي‬ ‫الواقع‬ ‫محاكاة‬‫في‬‫والهندسية‬ ‫ية‬
‫ومعا‬ ‫السطحية‬‫الخشونة‬‫اسة‬‫ر‬‫ود‬ ‫ابي‬‫ر‬‫واالضط‬‫الصفائحي‬‫بالجريان‬ ‫تتعلق‬ ‫التي‬‫السحب‬‫مل‬
‫ال‬ ‫وتوليد‬ ‫واملنشئات‬ ‫األبنية‬‫على‬ ‫والحمل‬ ‫ات‬‫ر‬‫للطائ‬‫الرفع‬ ‫ى‬‫وقو‬ ‫املركبات‬‫على‬‫بالرياح‬ ‫طاقة‬.‫ان‬
‫عل‬ ‫ات‬‫ر‬‫التحوي‬‫عمل‬ ‫امكانية‬‫مع‬ ‫الكلفة‬ ‫قلة‬ ‫تصنيعه‬‫في‬ ‫عي‬‫و‬‫ر‬ ‫املقترح‬ ‫التصميم‬‫بسهولة‬ ‫يه‬
‫العلمية‬ ‫ط‬‫و‬‫للشر‬ ‫ومطابقته‬.‫ح‬ ‫املحلي‬ ‫ق‬‫السو‬‫في‬ ‫املوجود‬‫الرياح‬ ‫نفق‬‫سعر‬ ‫يبلغ‬‫والي‬23000
‫ومفيد‬ ‫ل‬‫مقبو‬ ‫بديل‬‫املصنع‬ ‫النفق‬‫هذا‬ ‫يعتبر‬ ‫لذا‬ ‫دوالر‬.
2

3. ‫الصفائحي‬ ‫والجريان‬ ‫ابي‬‫ر‬‫اإلضط‬ ‫الجريان‬
Turbulent and Laminar Flow
•‫واضحة‬‫وعشوائية‬ ‫بدوامات‬‫يتميز‬‫جريان‬‫هو‬‫ابي‬‫ر‬‫اإلضط‬‫الجريان‬.
•‫ت‬‫ال‬ ‫إنسيابية‬‫ات‬‫ر‬‫مسا‬‫ادية‬‫ر‬‫اإلنف‬‫الجزيئات‬‫فيه‬‫تتخذ‬ ‫الذي‬‫الجريان‬‫فهو‬‫الصفائحي‬‫الجريان‬‫اما‬‫مع‬‫تقاطع‬
ً
‫جيدا‬ ‫محددة‬‫ن‬‫وتكو‬‫بعضها‬.‫اإلنسياب‬‫خط‬‫جريان‬،‫الجريان‬ ‫هذا‬‫على‬ ‫يطلق‬Stream line flow‫او‬
‫اللزجي‬‫الجريان‬Viscous flow.
3

4. 4
Wind tunnel ‫الرياح‬ ‫لنفق‬ ‫العلمي‬ ‫التعريف‬
•‫ال‬ ‫اليه‬ ‫يضخ‬ ‫او‬ ‫منه‬ ‫يسحب‬ ‫ومحمي‬ ‫مصمم‬ ‫فضاء‬ ‫هو‬ ‫الريح‬ ‫نفق‬‫هواء‬
‫مح‬ ‫جريان‬ ‫ونمط‬ ‫معينة‬ ‫سرعة‬ ‫انجاز‬ ‫لغرض‬ ‫ميكانيكية‬ ‫بوسائل‬‫دد‬
‫معينة‬ ‫لحظة‬ ‫عند‬ ً‫ا‬‫مسبق‬.
‫التعريف‬
•‫يستخدم‬‫لدراسة‬‫الجريان‬‫وخواص‬‫المائع‬‫المختلفة‬‫من‬‫خالل‬‫غم‬‫س‬
‫نماذج‬‫في‬‫المائع‬‫ورصدها‬‫بالنظر‬‫او‬‫بواسطة‬‫اجهزة‬‫وعمل‬‫قياسا‬‫ت‬
‫وحسابات‬‫وكذلك‬‫عملية‬‫محاكاة‬‫للعالم‬‫الحقيقي‬.
‫الغرض‬
•‫تصنف‬‫االنفاق‬ً‫ا‬‫تبع‬‫لطبيعة‬‫الجريان‬‫والحجم‬‫والتطبيق‬‫ات‬. ‫التصنيف‬

5. ‫الرياح‬‫لنفق‬ ‫الشائعة‬‫األنواع‬
‫المفتو‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫الرياح‬ ‫نفق‬‫ح‬
•‫يأخذ‬‫الهواء‬‫من‬‫المحيط‬‫في‬
‫احدى‬‫نهايتي‬‫دائرة‬،‫النفق‬‫ثم‬
‫يمرر‬‫الهواء‬‫خالل‬،‫النفق‬
‫ومن‬‫ثم‬‫يطرحه‬ً‫ا‬‫خارج‬‫الى‬
‫المحيط‬.
‫المغلق‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫الرياح‬ ‫نفق‬
•‫من‬ ‫ثابتة‬ ‫بكتلة‬ ‫يحتفظ‬،‫الهواء‬
‫ويدور‬‫من‬ ‫حلقة‬ ‫في‬ ‫الهواء‬
‫خالل‬‫المختلفة‬ ‫األجزاء‬.‫له‬
‫عن‬ ‫تختلف‬ ‫واغراض‬ ‫فوائد‬
‫المفتوح‬ ‫النوع‬.
5

6. ‫المفتوح‬ ‫الرياح‬ ‫لنفق‬ ‫الرئيسية‬ ‫المكونات‬
Open-Type Wind Tunnel Components
1.‫اإلنكماش‬ ‫مقطع‬
Contraction Section
2.‫الفحص‬ ‫مقطع‬
Test Section
3.‫المشتت‬ ‫مقطع‬
Diffuser Section
6

7. ‫المفتوح‬ ‫الرياح‬ ‫نفق‬ ‫مكونات‬ ‫خصائص‬
‫العسل‬ ‫خاليا‬Honeycomb
‫بداي‬ ‫في‬ ‫او‬ ‫االنكماش‬ ‫مقطع‬ ‫بداية‬ ‫في‬ ‫توضع‬‫مقطع‬ ‫ة‬
‫ت‬ ً‫ا‬‫واحيان‬ ‫المقطع‬ ‫سداسية‬ ‫تكون‬ ‫وهي‬ ‫الفحص‬‫أخذ‬
‫المقطع‬ ‫دائرية‬ ‫منها‬ ‫اخرى‬ ‫اشكاال‬.‫منها‬ ‫والغرض‬
‫هو‬:
.1‫النف‬ ‫محور‬ ‫باتجاه‬ ‫ليكون‬ ‫الجريان‬ ‫توجيه‬‫ق‬.
.2‫وازالتها‬ ‫الكبيرة‬ ‫الجريان‬ ‫دوامات‬ ‫تقطيع‬.
7

8. ‫المفتوح‬ ‫الرياح‬ ‫نفق‬ ‫مكونات‬ ‫خصائص‬
Contraction Section ‫اإلنكماش‬ ‫مقطع‬
•‫الفحص‬ ‫مقطع‬ ‫باتجاه‬ ‫الجريان‬ ‫ويوجه‬ ‫يعجل‬ ‫انه‬ ‫منه‬ ‫الغرض‬.
•‫المحاددة‬ ‫الطبقة‬ ‫نمو‬ ‫لتقليل‬ ‫كفاية‬ ‫صغير‬ ‫يكون‬ ‫ان‬ ‫يجب‬.‫ومن‬
‫اإلنحدارات‬ ‫لمنع‬ ‫كفاية‬ ‫كبير‬ ‫يكون‬ ‫ان‬ ‫يجب‬ ‫أخرى‬ ‫ناحية‬
‫الجدار‬ ‫طول‬ ‫على‬ ‫الضارة‬ ‫الكبيرة‬ ‫الضغطية‬.
8

9. ‫المفتوح‬ ‫الرياح‬ ‫نفق‬ ‫مكونات‬ ‫خصائص‬
‫الفحص‬ ‫مقطع‬Test Section
•‫و‬ ‫والمراقبة‬ ‫الرصد‬ ‫لغرض‬ ً‫ا‬‫شفاف‬ ‫ويكون‬ ‫العمل‬ ‫منطقة‬ ‫ويمثل‬‫التصوير‬.
•‫الف‬ ‫نماذج‬ ‫وضع‬ ‫يمكن‬ ‫بحيث‬ ‫وصول‬ ‫قابلية‬ ‫يوفر‬ ‫ان‬ ‫يجب‬ ‫كما‬‫او‬ ‫حص‬
‫قياس‬ ‫اجهزة‬ ‫اية‬.
9

10. ‫المفتوح‬ ‫الرياح‬ ‫نفق‬ ‫مكونات‬ ‫خصائص‬
‫المشتت‬ ‫مقطع‬Diffuser Section
•‫وعمله‬‫انه‬‫يبطىء‬‫جريان‬‫السرعة‬‫العالية‬‫القادم‬‫من‬‫مقطع‬
،‫الفحص‬‫وبذلك‬‫ينجز‬‫اعادة‬‫تصحيح‬‫الضغط‬‫االستاتي‬‫كي‬
‫ويقلص‬‫الحمل‬‫على‬‫نظام‬‫السياقة‬(‫المروحة‬).
10

11. ‫العملي‬ ‫الجزء‬
•‫مالئم‬ ‫اإلمكان‬ ‫قدر‬ ‫ليكون‬ ‫الرياح‬ ‫نفق‬ ‫بناء‬ ‫تم‬‫وخاص‬ ‫مختلفة‬ ‫لتطبيقات‬‫ة‬
‫واالضطراب‬ ‫المحاددة‬ ‫كالطبقات‬ ‫الجو‬ ‫بعلوم‬ ‫الخاصة‬ ‫والدراسات‬ ‫التطبيقات‬
‫األجهزة‬ ‫ومعايرة‬.‫هي‬ ‫رئيسية‬ ‫مبادىء‬ ‫ثالثة‬ ‫تبنى‬ ‫وضع‬ ‫الذي‬ ‫التصميم‬:
(1)‫و‬ ‫القياسية‬ ‫المعايير‬ ‫مطابقة‬(2)‫و‬ ‫الكلفة‬ ‫قلة‬(3)‫التعديالت‬ ‫اجراء‬ ‫سهولة‬.
11
•‫الس‬ ‫عدا‬ ‫بعضها‬ ‫مع‬ ‫الفحص‬ ‫مقطع‬ ‫قطع‬ ‫للصق‬ ‫السليكون‬ ‫مادة‬ ‫استخدام‬ ‫تم‬‫طح‬
‫النماذج‬ ‫وادخال‬ ‫فتحه‬ ‫سهولة‬ ‫لغرض‬ ‫الالصق‬ ‫الشريط‬ ‫استخدم‬ ‫فقد‬ ‫العلوي‬‫او‬
‫األجهزة‬.‫الثالث‬ ‫المقاطع‬ ‫بين‬ ‫الفتحات‬ ‫كافة‬ ‫لغلق‬ ‫الفوم‬ ‫مادة‬ ‫استخدمت‬ ‫كما‬‫لنفق‬ ‫ة‬
‫الرياح‬.

12. 87cm
20 cm
50 cm
‫عمل‬ ‫تم‬‫ناقص‬ ‫رباعي‬ ‫هرم‬ ‫شكل‬ ‫على‬ ‫الخشب‬ ‫من‬ ‫والمشتت‬ ‫اإلنكماش‬ ‫مقطعي‬
‫الذ‬ ‫سطحه‬ ‫عدا‬ ‫شفاف‬ ‫زجاجي‬ ‫صندوق‬ ‫شكل‬ ‫على‬ ‫صنع‬ ‫فقد‬ ‫الفحص‬ ‫مقطع‬ ‫اما‬‫ي‬
‫الشكل‬ ‫في‬ ‫الظاهرة‬ ‫واالبعاد‬ ‫بالحجم‬ ‫البالستك‬ ‫من‬ ‫كان‬:
63 cm
20 cm
50 cm
12
13o 10o
Tabl
e
Wind tunnel
195 cm
Test sectionContraction section Diffusion section
50cm
20 cm

13. 13
‫من‬ ‫العسل‬ ‫خاليا‬ ‫عملت‬‫قصبات‬‫البالستي‬ ‫العصائر‬‫كية‬
‫كبديل‬‫السداسية‬ ‫القصبات‬ ‫عن‬‫وهي‬‫اعتي‬ ‫متوفرة‬ً‫ا‬‫ادي‬
‫لصق‬ ‫وتم‬‫ذات‬ ‫القصبات‬‫طول‬7‫سم‬‫وقطر‬‫بحدود‬0.5
‫مع‬ ‫سم‬‫بعضها‬‫بمادة‬‫الصمغ‬‫على‬‫شكل‬‫حزم‬.‫ووضعت‬
‫الفحص‬ ‫مقطع‬ ‫بداية‬ ‫في‬ ‫الحزمة‬.

14. 14
‫الرياح‬ ‫نفق‬ ‫مكونات‬‫وتهيئة‬‫بط‬‫ر‬‫و‬ ‫جمع‬
.1‫جم‬ ‫سد‬ ‫وتم‬ ‫الفوم‬ ‫مادة‬ ‫بواسطة‬ ‫المكونات‬ ‫جميع‬ ‫ربط‬ ‫تم‬‫يع‬
‫الفتحات‬.
.2‫المشتت‬ ‫مقطع‬ ‫نهاية‬ ‫في‬ ‫المروحة‬ ‫تركيب‬ ‫تم‬.
.3‫الساخن‬ ‫السلك‬ ‫ذو‬ ‫الرياح‬ ‫مقياس‬ ‫جهاز‬ ‫استخدم‬.

15. ‫الرياح‬‫نفق‬ ‫تشغيل‬
.1‫تشغيل‬ ‫تم‬‫باعلى‬ ‫المروحة‬‫طاقتها‬.
2.‫استخدام‬‫ألخذ‬ ‫الساخن‬ ‫السلك‬ ‫ذو‬ ‫الرياح‬ ‫قياس‬ ‫جهاز‬
‫لكل‬ ‫رأسي‬ ‫بشكل‬ ‫الهواء‬ ‫سرعة‬ ‫قراءات‬1‫ولحاالت‬ ‫سم‬
‫مختلفة‬.
15
‫يستخدم‬‫الرياح‬ ‫سرعة‬ ‫لقياس‬ ‫دقيق‬ ‫ساخن‬ ‫سلك‬‫سخن‬ُ‫ي‬ ‫حيث‬
‫المحيطة‬ ‫المنطقة‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫فوق‬.‫فوق‬ ‫المار‬ ‫الهواء‬ ‫ان‬
‫اصبح‬ ‫كلما‬ ‫اسرع‬ ‫المار‬ ‫الهواء‬ ‫كان‬ ‫وكلما‬ ‫يبرده‬ ‫السلك‬
‫ابرد‬ ‫السلك‬.‫وتعتمد‬‫ل‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫على‬ ‫السلك‬ ‫مقاومة‬‫ذلك‬
‫رياح‬ ‫سرعة‬ ‫قيمة‬ ‫الى‬ ‫وتترجم‬ ‫الفولتية‬ ‫تتغير‬

16. ‫الرياح‬ ‫لسرعة‬ ‫اءات‬‫ر‬‫الق‬ ‫أخذ‬
‫االرتفاع‬
(‫سم‬)
‫مع‬ ‫الهواء‬ ‫سرعة‬
‫الهواء‬ ‫مكيف‬ ‫تشغيل‬
‫بدون‬ ‫الهواء‬ ‫سرعة‬
‫مكيف‬(‫أولى‬ ‫قراءة‬)
‫بدون‬ ‫الهواء‬ ‫سرعة‬
‫مكيف‬(‫ثانية‬ ‫قراءة‬)
‫الهواء‬ ‫سرعة‬
‫الباب‬ ‫بفتح‬
‫والنوافذ‬
17.98.387.6
27.78.27.87.5
37.47.77.47.3
47.27.37.37.2
57.27.57.26.9
67.17.57.16.9
76.97.576.9
86.87.16.96.9
96.87.46.86.9
106.77.16.56.9
116.67.16.46.7
126.576.46.5
136.476.36.6
146.47.26.26.3
156.37.26.16.3
166.16.866.2
176.26.45.76.2
185.86.14.86.1
1955.54.55.8
204.854.45.5
16
‫النفق‬ ‫على‬ ‫الخارجية‬ ‫التأثيرات‬ ‫لفحص‬ ‫حالتين‬ ‫ضمنها‬ ‫من‬ ‫للقياس‬ ‫حاالت‬ ‫عدة‬ ‫اخذ‬ ‫تم‬:‫إح‬‫داهما‬
‫حالة‬ ‫واألخرى‬ ‫مباشرة‬ ‫اإلنكماش‬ ‫مقطع‬ ‫الى‬ ‫يدخل‬ ‫هواء‬ ‫تيار‬ ‫يعطي‬ ‫الذي‬ ‫الهواء‬ ‫مكيف‬ ‫تشغيل‬‫فتح‬
‫والنوافذ‬ ‫الباب‬.

17. ‫تفاع‬‫ر‬‫واال‬ ‫الهواء‬ ‫سرعة‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬
0
5
10
15
20
25
0246810
height(cm)
air speed (m/s)
First attempt
Second attempt
Third attempt
Fourth attempt
‫لكل‬ ‫االرتفاع‬ ‫مع‬ ‫الفحص‬ ‫مقطع‬ ‫داخل‬ ‫الهواء‬ ‫سرعة‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫رسمت‬1‫سم‬.
‫لوحظ‬‫زيادة‬ ‫مع‬ ً‫ا‬‫نسبي‬ ‫تتناقص‬ ‫الهواء‬ ‫سرعة‬ ‫ان‬ ‫هي‬ ‫البارزة‬ ‫السمة‬ ‫ان‬‫العل‬ ‫السطح‬ ‫قرب‬ ‫االرتفاع‬‫قد‬ ‫وهذا‬ ‫وي‬
‫يعود‬‫من‬ ‫للهواء‬ ‫تسرب‬ ‫الى‬‫ادخال‬ ‫فتحة‬‫مجس‬‫فتحات‬ ‫من‬ ‫او‬ ‫الساخن‬ ‫السلك‬ ‫ذو‬ ‫الرياح‬ ‫سرعة‬ ‫مقياس‬‫صغيرة‬
‫السطح‬ ‫في‬‫السرعة‬ ‫في‬ ‫تباطؤ‬ ‫فيسبب‬ ‫األعلى‬.‫الدوامات‬ ‫بعض‬ ‫لحصول‬ ‫ربما‬ ‫او‬‫عدم‬ ‫نتيجة‬‫االن‬‫التام‬ ‫طباق‬
‫مقطع‬ ‫بين‬‫ومقطع‬ ‫االنكماش‬‫الفحص‬.
‫على‬‫اغلب‬ ‫ان‬ ‫حيث‬ ‫جيدة‬ ‫تعتبر‬ ‫المحصلة‬ ‫النتيجة‬ ‫فأن‬ ‫ذلك‬ ‫من‬ ‫الرغم‬‫بان‬ ‫تظهر‬ ‫المأخوذة‬ ‫القراءات‬‫الجريان‬
‫التدريجي‬ ‫وتغيرها‬ ‫القيم‬ ‫لثبوتية‬ ً‫ا‬‫صفائحي‬ ‫كان‬.
‫اختالف‬ ‫هناك‬ ‫يكن‬ ‫لم‬‫غلق‬ ‫او‬ ‫بفتح‬ ‫المسجلة‬ ‫القراءات‬ ‫في‬ ‫ملموس‬‫وهذا‬ ‫الغرفة‬ ‫ونوافذ‬ ‫باب‬‫يعني‬‫ال‬ ‫النفق‬ ‫ان‬
‫المحيط‬ ‫بالجو‬ ً‫ا‬‫كثير‬ ‫يتأثر‬.
17

18. ‫القصبات‬‫وجود‬ ‫ن‬‫بدو‬ ‫اءات‬‫ر‬‫الق‬‫أخذ‬
•‫لمعرفة‬‫مدى‬‫تأثير‬‫القصبات‬‫تم‬‫اجراء‬‫قياسات‬،‫بدونها‬‫وقد‬
‫لوحظ‬‫زيادة‬‫في‬‫سرعة‬‫الهواء‬ً‫ا‬‫عموم‬‫بمقدار‬(2m/s)‫اعلى‬
‫من‬‫القراءات‬‫السابقة‬‫وهذا‬‫يعطي‬ً‫ال‬‫دلي‬‫على‬‫المقاومة‬‫الت‬‫ي‬
‫تسببها‬‫هذه‬‫القصبات‬‫في‬‫طريق‬‫مجرى‬‫الهواء‬.‫علما‬‫ان‬
‫القراءات‬‫لم‬‫تكن‬‫دقيقة‬‫بل‬‫كان‬‫هناك‬‫تذبذب‬‫كبير‬‫في‬‫ا‬‫لقياس‬
‫بسبب‬‫وجود‬‫الدوامات‬‫اإلضطرابية‬‫استطاعت‬‫المرور‬‫بغي‬‫اب‬
‫القصبات‬.
18

19. ‫ي‬ ‫أس‬‫ر‬‫و‬‫مستعرض‬‫بشكل‬ ‫الريح‬‫سرعة‬ ‫قياس‬
‫قياس‬ ‫عملية‬ ‫اجراء‬ ‫تم‬
‫مقطع‬ ‫داخل‬ ‫الهواء‬ ‫لسرعة‬
‫مستعرض‬ ‫بشكل‬ ‫الفحص‬
‫ورأسي‬‫ارتفاعات‬ ‫ولعدة‬.
‫اختالفات‬ ‫هناك‬ ‫تالحظ‬ ‫ولم‬
‫واضحة‬‫سرع‬ ‫في‬‫جريان‬
‫بشكل‬ ‫الهواء‬‫ك‬ ‫مستعرض‬‫ما‬
‫القياس‬ ‫حالة‬ ‫في‬‫الرأسي‬.
19

20. ‫نفق‬ ‫خارج‬ ‫الهواء‬ ‫سرعة‬ ‫قياس‬‫الرياح‬
•‫نفق‬ ‫خارج‬ ‫الهواء‬ ‫لسرعة‬ ‫قياسات‬ ‫اخذ‬ ‫تم‬‫الريح‬.
•‫ففي‬‫مسافة‬ ‫على‬ ‫القياسات‬ ‫اخذ‬ ‫حالة‬10‫و‬ ‫سم‬50‫بالقرب‬ ‫سم‬‫فتحة‬ ‫من‬
‫الهواء‬ ‫سرعة‬ ‫معدل‬ ‫كان‬ ‫االنكماش‬ ‫مقطع‬‫من‬ ‫اقل‬ ً‫ا‬‫عموم‬0.5‫متر‬
‫بالثانية‬‫على‬ ‫السرعة‬ ‫ومعدل‬‫بعد‬50ُ‫ا‬‫صفر‬ ‫كان‬ ‫سم‬.
•‫بعد‬ ‫وعلى‬ ‫الخارج‬ ‫الى‬ ‫قياسات‬ ‫اخذ‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫اما‬10‫و‬ ‫سم‬50‫من‬ ‫سم‬
‫المشتت‬ ‫مقطع‬(‫المروحة‬ ‫قرب‬ ‫اي‬)‫كان‬ ‫فقد‬‫على‬ ‫الهواء‬ ‫سرعة‬ ‫معدل‬
‫بعد‬10‫بحدود‬ ‫سم‬1.5‫مسافة‬ ‫وعلى‬ ‫بالثانية‬ ‫متر‬50‫بحدود‬ ‫سم‬0.5
‫بالثانية‬ ‫متر‬.
•‫هذه‬‫الري‬ ‫نفق‬ ‫بان‬ ‫تعني‬ ‫الخارج‬ ‫في‬ ‫الهواء‬ ‫لسرع‬ ‫القليلة‬ ‫القيم‬‫قام‬ ً‫ال‬‫فع‬ ‫ح‬
‫الخارج‬ ‫في‬ ‫بالهواء‬ ً‫ا‬‫كثير‬ ‫التأثر‬ ‫من‬ ‫بالداخل‬ ‫الهواء‬ ‫بعزل‬.
20

21. ‫االنكماش‬‫مقطع‬ ‫بالغاء‬ ‫الهواء‬ ‫سرعة‬ ‫قياس‬
•‫م‬ ‫تأثير‬ ‫لبيان‬ ‫محاولة‬ ‫في‬‫قطع‬
‫عمل‬ ‫تم‬ ‫عدمه‬ ‫من‬ ‫األنكماش‬
‫الورق‬ ‫من‬ ‫اضالع‬ ‫متوازي‬
‫المقوى‬‫من‬ ‫مفتوح‬‫الجانبي‬‫ن‬
‫مقطع‬ ‫داخل‬ ‫وادخاله‬
‫اإلنكماش‬‫واخذت‬‫قراءات‬
‫الطر‬ ‫بنفس‬ ‫الهواء‬ ‫لسرعة‬‫ق‬
‫السابقة‬.
21

22. ‫االنكماش‬ ‫مقطع‬ ‫بالغاء‬ ‫الهواء‬ ‫سرعة‬ ‫قياس‬
‫المحص‬ ‫الجريان‬ ‫سرعة‬ ‫من‬ ‫يقلل‬ ‫اإلنكماش‬ ‫مقطع‬ ‫غياب‬ ‫ان‬ ‫أظهرت‬ ‫التجربة‬‫لة‬.
‫بدونها‬ ‫االزرق‬ ‫والخط‬ ‫االنكماش‬ ‫مقطع‬ ‫بوجود‬ ‫االحمر‬ ‫الخط‬.
0
5
10
15
20
25
0246810
Height(cm)
air speed (m/s)
a- Air speed without
contraction
b- Air speed with contraction
22

23. ‫الهواء‬ ‫سرعة‬ ‫قياس‬‫عائق‬ ‫بوضع‬
•‫قطع‬ ‫وضعت‬ ‫الرياح‬ ‫نفق‬ ‫داخل‬ ‫الهواء‬ ‫جريان‬ ‫على‬ ‫عوائق‬ ‫وجود‬ ‫تأثير‬ ‫فحص‬ ‫لغرض‬‫من‬ ‫ة‬
‫هو‬ ‫ارتفاعها‬ ‫كان‬ ‫بحيث‬ ‫الفحص‬ ‫مقطع‬ ‫منتصف‬ ‫في‬ ‫الخشب‬4.5 cm‫المقابل‬ ‫والوجه‬
‫هو‬ ‫الهواء‬ ‫لجريان‬4.5 cm* 10 cm.
23
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 2 4 6 8
Height(cm)
Air Speed (m/s)
Air speed
•‫واالرتفاع‬ ‫السرعة‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬
‫المجاور‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫كانت‬.
‫سرعة‬ ‫في‬ ‫الزيادة‬ ‫ان‬ ‫ويالحظ‬
‫نط‬ ‫في‬ ‫سريع‬ ‫بمعدل‬ ‫كانت‬ ‫الهواء‬‫اق‬
‫الد‬ ‫تسببت‬ ‫ثم‬ ‫العائق‬ ‫ارتفاع‬‫وامات‬
‫العائق‬ ‫فوق‬ ‫الهواء‬ ‫خلط‬ ‫بعملية‬
‫اله‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ‫ثبوت‬ ‫هناك‬ ‫فكان‬‫واء‬
‫االحتك‬ ‫بسبب‬ ‫تناقص‬ ‫يتبعه‬‫مع‬ ‫اك‬
‫العلوي‬ ‫السطح‬.
•‫امكانية‬ ‫تقترح‬ ‫التجربة‬ ‫وهذه‬
‫دراسة‬ ‫في‬ ‫الرياح‬ ‫نفق‬ ‫استخدام‬
‫وسرعة‬ ‫السطحية‬ ‫الخشونة‬ ‫طول‬
‫السطوح‬ ‫أنواع‬ ‫لمختلف‬ ‫االحتكاك‬.

24. ‫الجريان‬ ‫نمط‬ ‫ة‬‫ر‬‫صو‬ ‫إظهار‬
•‫لغرض‬‫إظهار‬‫صورة‬‫نمط‬‫الجريان‬‫تم‬‫استخدام‬‫الدخان‬‫المتولد‬‫ب‬‫عدد‬
‫من‬‫اعواد‬‫البخور‬‫لمشاهدة‬‫انسياب‬‫الجريان‬.‫وهي‬‫طريقة‬‫جيدة‬
‫ومفيدة‬‫وخاصة‬‫في‬‫التطبيقات‬‫العلمية‬‫والهندسية‬‫مثل‬‫تأثي‬‫ر‬‫الهواء‬
‫على‬‫األبنية‬‫وتوليد‬‫الطاقة‬‫بالرياح‬‫وقوة‬‫الرفع‬‫بالنسبة‬‫ل‬‫لطائرات‬
‫وقوى‬‫السحب‬‫على‬‫السيارات‬‫وغيرها‬.
24

25. ‫فولتية‬ ‫بتغيير‬ ‫الهواء‬‫سرعة‬ ‫قياس‬‫الحجمي‬‫الجريان‬ ‫معدل‬ ‫حساب‬ ‫وكذلك‬‫اإلدخال‬
•‫ال‬ ‫الى‬ ‫الداخلة‬ ‫الفولتية‬ ‫وتغيير‬ ‫للتحكم‬ ‫الكترونية‬ ‫دائرة‬ ‫تصنيع‬ ‫تم‬‫لغرض‬ ‫مروحة‬
‫السرعة‬ ‫تغيير‬.
•‫وهو‬ ‫ثابت‬ ‫ارتفاع‬ ‫عند‬ ‫الفولتية‬ ‫تغيير‬ ‫مع‬ ‫الهواء‬ ‫لسرعة‬ ‫قراءات‬ ‫اخذ‬ ‫تم‬10 cm
25
‫اإلدخال‬ ‫فولتية‬(‫فولت‬)‫ارتفاع‬ ‫عند‬ ‫الهواء‬ ‫سرعة‬10
cm
‫معدل‬‫الجريان‬‫الحجمي‬(m3/s)
1002.50.1
1102.80.112
1204.20.168
1305.30.212
1406.10.244
1506.50.26
1606.60.264
1706.80.272
1806.90.276
19070.28
2007.10.284

26. •‫أظهرت‬‫القياسات‬‫ان‬‫السرعة‬‫تزداد‬‫مع‬‫زيادة‬‫الفولتية‬.‫ان‬‫الفائدة‬‫التي‬‫يمك‬‫ن‬
‫الحصول‬‫عليها‬‫هنا‬‫تتمثل‬‫في‬‫إمكانية‬‫معايرة‬calibration‫أجهزة‬‫قياس‬‫الرياح‬.
‫فعند‬‫تدريج‬‫العالقة‬‫بين‬‫الفولتية‬‫وسرعة‬‫الهواء‬‫يمكن‬‫ضبط‬‫سرعة‬‫الج‬‫ريان‬‫داخل‬
‫مقطع‬‫الفحص‬‫بدون‬‫استخدام‬‫مقياس‬‫رياح‬‫وبذلك‬‫يمكن‬‫استخدام‬‫المخطط‬‫ف‬‫ي‬
‫المعايرة‬.
•‫تم‬ً‫ا‬‫ايض‬‫حساب‬‫معدل‬‫الجريان‬‫الحجمي‬Volume flow rate‫وهو‬‫حاصل‬
‫ضرب‬‫السرعة‬‫بمساحة‬‫مقطع‬‫الفحص‬‫وهو‬‫باراميتر‬‫مهم‬‫في‬‫بعض‬‫التطبي‬‫قات‬.
26
0
1
2
3
4
5
6
7
8
80 100 120 140 160 180 200 220
AirSpeed(m/s)
Input Voltage (volts)
Air Speed

27. ‫ماخ‬ ‫وعدد‬‫بيرنولي‬ ‫قاعدة‬ ‫باستخدام‬ ‫ياح‬‫ر‬ ‫سرع‬ ‫حسابات‬
‫يمكن‬‫استخدام‬‫قاعدة‬‫بيرنولي‬Bernoulli’s Principle‫لحساب‬‫سرعة‬‫الهواء‬‫عند‬‫نهاية‬
‫فتحة‬‫المشتت‬.‫وهذه‬‫القاعدة‬‫ال‬‫تطبق‬‫اال‬‫اذا‬‫اعتبر‬‫الهواء‬‫غير‬‫إنضغاطي‬.‫اذا‬‫كان‬‫ع‬‫دد‬
‫ماخ‬M‫اقل‬‫من‬0.3‫فيعتبر‬‫الهواء‬‫غير‬،‫إنضغاطي‬‫وهو‬‫كذلك‬‫لهذا‬‫النفق‬:
𝑀 =
𝐴𝑖𝑟 𝑠𝑝𝑒𝑒𝑑
𝑆𝑜𝑢𝑛𝑑 𝑠𝑝𝑒𝑒𝑑
=
7 𝑚/𝑠
343.59 𝑚/𝑠
= 0.02
‫ولحساب‬‫سرعة‬‫الجريان‬‫خارج‬‫المشتت‬‫من‬‫خالل‬‫معادلة‬‫بيرنولي‬(‫على‬‫فرض‬‫س‬‫رعة‬
7m/s‫في‬‫داخل‬‫مقطع‬،‫الفحص‬‫نحصل‬‫على‬:
𝐴 𝐷𝑖𝑓𝑓𝑢𝑠𝑒𝑟 𝑉𝐷𝑖𝑓𝑓𝑢𝑠𝑒𝑟 = 𝐴 𝑇𝑒𝑠𝑡 𝑠𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑉𝑇𝑒𝑠𝑡 𝑠𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛
0.45 𝑚 × 0.45 𝑚 × 𝑉𝐷𝑖𝑓𝑓𝑢𝑠𝑒𝑟 = 0.2 𝑚 × 0.2 𝑚 × 7
𝑚
𝑠
𝑉𝐷𝑖𝑓𝑓𝑢𝑠𝑒𝑟 × 0.2025 𝑚2
= 0.4 𝑚 2
× 7
𝑚
𝑠
𝑉𝐷𝑖𝑓𝑓𝑢𝑠𝑒𝑟 = 1.38
𝑚
𝑠
‫وهذه‬‫القيمة‬‫مقاربة‬‫الى‬‫القيمة‬‫التي‬‫قسناها‬‫فيما‬‫سبق‬‫والتي‬‫كانت‬1.5 m/s.•
27

28. ‫األستنتاجات‬
.1‫يصلح‬‫النفق‬‫ألجراء‬‫التجارب‬‫المختبرية‬‫الخاصة‬‫باالضطراب‬‫والطبقات‬‫المحاددة‬.‫لقد‬‫تم‬‫االخ‬‫ذ‬‫بنظر‬
‫االعتبار‬‫قابلية‬‫اجراء‬‫اي‬‫تحوير‬‫عليه‬‫في‬‫المستقبل‬‫وبسهولة‬.
.2‫تم‬‫الحصول‬‫على‬‫سرعة‬‫رياح‬‫تصل‬ً‫ا‬‫احيان‬‫الى‬12‫متر‬‫بالثانية‬‫وهي‬‫سرعة‬‫مقاربة‬‫الى‬‫السرع‬‫االعتيادي‬‫ة‬
‫في‬‫الجو‬.
.3‫سرعة‬‫جريان‬‫الهواء‬‫خالل‬‫مقطع‬‫الفحص‬‫تتباطأ‬ً‫ا‬‫نسبي‬‫مع‬‫االرتفاع‬‫وذلك‬‫ربما‬‫يرجع‬‫الى‬‫تس‬‫ريب‬‫للهواء‬
‫من‬‫داخل‬‫مقطع‬‫الفحص‬‫او‬‫ربما‬‫حصول‬‫بعض‬‫الدوامات‬‫التي‬‫تسبب‬‫التباطؤ‬‫قرب‬‫السطح‬‫العلوي‬،‫وهذه‬
‫الدوامات‬‫ناتجة‬‫من‬‫عدم‬‫االنطباق‬‫التام‬‫بين‬‫مقطع‬‫االنكماش‬‫ومقطع‬‫الفحص‬.
.4‫القراءات‬‫المحصلة‬‫بوجود‬‫القصبات‬(‫خاليا‬‫العسل‬)‫كانت‬‫ذات‬‫ثبوتية‬‫عالية‬‫وخالية‬‫من‬‫التذب‬‫ذبات‬‫وهذا‬
‫يؤكد‬‫الجريان‬‫الصفائحي‬.
.5‫الجريان‬‫يصبح‬‫اضطرابي‬‫عند‬‫الغاء‬‫القصبات‬‫في‬‫حين‬‫تزداد‬‫السرعة‬‫لتناقص‬‫المقاومة‬.
.6‫لوحظ‬‫ان‬‫نفق‬‫الرياح‬‫ال‬‫يتأثر‬ً‫ا‬‫كثير‬‫بالجو‬‫المحيط‬‫خارجه‬.
.7‫عند‬‫الغاء‬‫مقطع‬‫االنكماش‬‫لوحظ‬‫تناقص‬‫سرعة‬‫الهواء‬‫مما‬‫يؤكد‬‫ضرورة‬‫وجود‬‫هذا‬‫المقطع‬.
10.‫يمكن‬‫بتدريج‬‫العالقة‬‫بين‬‫الفولتية‬‫وسرعة‬‫الهواء‬‫ضبط‬‫سرعة‬‫الهواء‬‫داخل‬‫مقطع‬‫الفحص‬‫بدو‬‫ن‬‫استخدام‬
‫مقياس‬‫رياح‬‫بحيث‬‫يمكن‬‫استخدام‬‫المخطط‬‫في‬‫معايرة‬‫اجهزة‬‫قياس‬‫الرياح‬‫التي‬‫تحتاج‬‫الى‬‫اعادة‬‫معايرة‬‫او‬
‫ضبط‬.
11.‫استخدام‬‫عدد‬‫ماخ‬‫وقاعدة‬‫بيرنولي‬‫ألثبات‬‫عدم‬‫انضغاطية‬‫الهواء‬‫في‬‫النفق‬‫وقياس‬‫سرعة‬‫الهواء‬‫ف‬‫ي‬‫نهاية‬
‫المقطع‬‫المشتت‬‫حيث‬‫كان‬‫عدد‬‫ماخ‬‫مساوي‬‫الى‬0.02‫وسرعة‬‫الهواء‬‫عند‬‫نهاية‬‫المشتت‬‫مساوية‬‫الى‬
1.38 m/s‫والتي‬‫هي‬‫قريبة‬‫من‬‫القيمة‬‫المقاسة‬ً‫ا‬‫عملي‬(1.5 m/s).

29. ‫املقترحات‬
.1‫تطوير‬‫نفق‬‫الرياح‬‫وتغيير‬‫السرع‬‫وحساب‬‫كافة‬‫الباراميترات‬‫التي‬‫لم‬‫يتم‬
‫حسابها‬‫لضيق‬‫الوقت‬.
.2‫محاولة‬‫عمل‬‫النوع‬‫المغلق‬‫من‬‫نفق‬‫الرياح‬.
.3‫اعتماد‬‫نفق‬‫الرياح‬‫المعمول‬‫ضمن‬‫مجال‬‫اجراء‬‫البحوث‬‫وكذلك‬‫ضمن‬‫تجار‬‫ب‬
‫المختبرات‬‫للدراسات‬‫األولية‬.
29

30. ‫لكم‬ ً‫ا‬‫شكر‬
30