التصنيف: العلوم الميكانيكية

العلوم الميكانيكية

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

التوليد السريعة المبردة بالمعادن المنصهرة وأخواتها

هناك طريقان لغرض تحقيق مبدأ التوليد ضمن حدود الموازنة الاكتفائية في كميات المواد الإنشطارية المستهلكة أو المتوالدة أو عبور حدود الموازنة الذاتية:

1 المحافظة على النيترونات بمستوى عالٍ من الطاقة نسبياً بحيث يمكن الاستفادة من كميات النيترونات الناتجة على تفاعل pu 239 .

2 استخدام النور يوم 232 الذي يمكن استخدامه كمادة خصبة تولد u233 والتي تتميز بإنتاجية عالية للنيترونات .

وصل هذا النوع من المفاعلات مرحلة التجربة في بلدان عديدة .

وإذا ما تركت النيترونات السريعة بدون تهدئة فذلك سيساعد على الاستفادة من القيمة العالية لـ ( المردود النيتروني ) يتم توليد 7.2 نيترون لكل نيترون يتم اقتناصه من قبل pu239 . ولكن الصعوبة التي تواجهنا كون قيمة المقطع العرضي لتفاعل الانشطار وطئة جداً في حال النيترونات السريعة لذلك يجب توفير كميات كبيرة من المواد الإنشطارية وهذا ما يوضح سبب تحميل المفاعل بكميات كبيرة من المواد الإنشطارية .

التركيب النووي الأساسي متشابه لجميع مفاعلات التوليد السريعة .

يمكن أن يقسم قلب المفاعل الفعال active core غلاف خارجي blanket والتي ستكون من مادة خصبة وقلب المفاعل يدعى في بعض الأحيان بالبذرة seed والتي تمثل الكتلة الحرجة الحاوية على 15 % مادة انشطارية والباقي مادة خصبة .

وهناك خاصتان مهمتان لمفاعلات التوليد :

1 الحجم الصغير لقلب المفاعل يؤدي إلى الحصول على كثافة عالية للطاقة مقارنة بالمفاعلات الحرارية وهذا يتطلب استخدام نظام تبريد جيد وما يؤدي مواصفات جيدة .

2 تستخدم الـ FBR أقراصاً من أكاسيد الوقود مع أغلفة من الحديد المقاوم للصدأ بدلاً من الزركونيوم .

مفاعلات التوليد السريعة المبردة بالمعادن المنصهرة LMFBR

المعدن المنصهر المستخدم لهذا الغرض هو الصوديوم ، إن قلب المفاعل السريع قيد البحوث يحوي منظومات وقود صغيرة الحجم مقارنةً مع( l w r) والأعمدة أصغر قطراً أيضاً ، والمادة الإنشطارية هي pu239 لأنه من ناحية اقتصادية النيترونات أكثر فائدة بدلاً من u235 . إن قلب المفاعل يكون حاويا على أكاسيد pu و u ويحيط بها الغلاف المادي على u وستكون أغلبيته u239 الذي يعمل على توليد كميات من pu239 تفوق تلك التي تستهلك أثناء تفاعلات الانشطار .

تكون تفاعلات الانشطار في قلب المفاعل أما التوليد في قلب المفاعل والغلاف الخارجي وإن هذه المنظومات تحتاج إلى معاملة الوقود لاستخلاص المادة التي تولدت .

أعمدة الوقود المكونة من لغلاف المفاعل ذات تركيب متجانس أما أعمدة وقود قلب المفاعل فهو مكون من قاعدتها وقمتها مادة خصبة وفي وسطها مادة انشطارية تمثل البذرة ، وبهذا يكون القلب محاطاً بصورة كلية بمادة خصبة ، وكبديل لهذا التصميم يمكن تصميم يعتمد على أساس تقسيم على مناطق صغيرة كل منها يحوي منظومات تحوي مادة انشطارية وأخرى تحوي مادة صلبة .

إن معدن الصوديوم يمكن أن يستخدم بحالته السائلة وعلى مدى واسع من درجات الحرارة وله إمكانية استخدام تحت ظروف الضغط الاعتيادي ، وبالتالي مسألة تصميم دورة التبريد هذه تصبح أمراً سهلاً بالإضافة إلى سهولة التصميم مما يجعل إمكانية تشغيل المفاعل في درجة حرارة عالية مسألة ممكنة ، ولكن يقابل ذلك أيضاً من جهة أخرى فاعلية الصوديوم الكيماوية وخطورته فيما إذا امتزج مع الماء حيث يحدث انفجاراً وفرقعة بسبب تأثير الحرارة العالية الناتجة عن التفاعل والتي تحرق الهيدروجين المتحرر ، مما يؤدي إلى توجب أخذ الاحتياطات الشديدة لمنع حدوث كسر أو تآكل في الأنابيب أو أي جزء من أجزاء دورة التبريد . إن lmfbr مصممة على أن دورة الصوديوم تسخن دورة وسطى للصوديوم ، وفائدة هذه الدورة تسرب أية مواد مشعة . وإن ذلك يستدعي توفير مبادل حراري وسطي بين دورتي الصوديوم الرئيسية ووظيفته عزل دورة الصوديوم الرئيسية عن أي احتمال للاختلاط بالماء في الدورة الأخيرة .

هناك نوعان رئيسيان من FBRقيد النقاش :

1 لدى مجموعة الدول الأوروبية ( النوع الحاوي على حوض pooltype ) والذي يكون قلب المفاعل وأجزاء أخرى واقعة ضمن الوعاء الرئيسي . أي تكون منظومة إعادة تحميل الوقود ومضخة التبريد الرئيسية بالإضافة إلى المبادل الحراري تقع داخل الوعاء الرئيسي للمفاعل وذلك يؤدي إلى اختصار في كميات الأنابيب الخارجية .

2 يستخدم نظام الدورة LOOPTUPE في الولايات المتحدة ، تكون أجزاء منظومة الانتقال الحراري خارج وعاء المفاعل .

مفاعلات التوليد السريعة المبردة بالغاز (GCFBR)

إن هذه المفاعلات مشابهة ل LMFBR من الناحية النيترونية ولكن منظرها الخارجي شبيه ب HTGR من حيث استخدامها الغاز لتبريد قلب المفاعل و تتميز باحتوائها على وعاء كونكريتي ، و أيضا من حيث منظومة الانتقال الحراري

ان GCFBR تتميز بنسبة توليد أعلى من LMFBR و إن هذا يعزى جزئيا إلى غاز الهليوم الذي لا يمتص النيترونات بكمية كبيرة وكذلك لا يهدئها الى حدود وطئة في الطاقة بسبب قلة كثافته مقارنة مع الصوديوم السائل

هنا في هذه الحالة يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة في حالة فقد الضغط لتأمين قيام He بتبريد قلب المفاعل حيث الطاقة المتحررة عالية ، وتصميم وعاء المفاعل بحيث لا يسمح بتسرب الغاز بكميات كبيرة

كما أن استخدام He يزيل خطر استخدام Na وتنفي الحاجة لاستخدام دورة تبريد وسيطة ، كما أن هناك كمية كبيرة من الصوديوم تحيط بقلب المفاعل و التي لها القابلية على امتصاص كمية كبيرة من الحرارة المتولدة مما يجعل استمرارية ضخ الصوديوم مسألة غير حرجة بسبب تيارات الحمل الذاتية

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

تصنيف النظم المختلفه لحقن الوقود الاليكتروني شيق جدا

يمكن تصنيف النظم المختلفة لحقن الوقود بعدة طرق كالتالي:

1-حسب طريقة المتبعة لحقن الوقود
‌أ.Mechanicalحقن ميكانيكي
‌ب. Electro-Mechanicalحقن اليكترو- ميكانيكي
‌ج.fuel injection (EFI)حقن إليكتروني Electronic

2-حسب شكل الوقود المحقون
‌أ.Continuous fuel injection (CFI) مستمر
‌ب.Intermittentمتقطع

3-مكان حقن الوقود
أ‌.مركزيCenter
– حقن في الخانق Throttle body injection (TBI)
– حقن في فتحة السحب Port fuel injection (PFI)
ب‌. متعدد النقاط Multi-point injection (MPFI)
– بالترتيب Sequential
– بالمجموعBatched
– في نفس الوقت Simultaneous
ج. حقن مباشر Direct injection (DI)

4- التطور الزمني
Ý.– جيترونيك (دي, كي, إل, مونو- جيترونيك), التحكم في حقن الوقود.
ب. – موترونيك (أم, كي أي, مونو- مترنيك), دمج التحكم في حقن الوقود والإشعال.

النظم المختلفة لحقن الوقود:

نظام الحقن بالخانق Throttle body injection:
(هذا النظام يعرف أيضاً حقن أحادي النقطة single point injection, أو حقن وقود مركزي central fuel injection).
العديد من الأنظمة التي ظهرت في البداية كانت حقن بالخانق throttle body injection (TBI) systems والتي كان يتم فيها الحقن في الخانق فوق صمام الخانق, في نفس مكان دخول الوقود عن طريق المغذي. هذا النظام أطلقت عليه شركة جنرال موتورز أسم TBI, وأطلقت عليه شركة فورد أسم CFI(continuous fuel injection). المحركات المجهزة بنظام حقن في الخانق تحولت تدريجياً إلى حقن في فتحة السحب port fuel injection (PFI) systems, والذي تكون فيه البخاخات مركبة على فتحة السحب للاسطوانات.

نظام الحقن المركزي في مجمع السحب Central port injection (CPI):
قامت شركة جنرال موتورز بتطوير هذا النظام والذي قد يطلق عليه نظام حقن الوقود المركزي central port fuel injection (CPFI). هذا النظام يستخدم أنابيب تمتد من الحقن المركزي لتوصيل الوقود عند كل فتحة سحب بدلاً من الخانق. وفي هذا النظام يتم حقن الوقود بشكل مستمر لجميع الفتحات نفس الوقت, وهي طريقة غير مثلى.

نظام متعدد- نقاط حقن الوقود Multi-point fuel injection (MPFI):
(هذا النظام يعرف أيضاُ ب حقن وقود متعدد الفتحات Multi-port fuel injection, أو حقن وقود بالتتابع sequential fuel injection).
في هذا النظام يتم حقن الوقود في فتحات السحب ما قبل صمام السحب بدلاً من النقطة المركزية في مجمع السحب. هذا النظام يمكن أن يكون بالترتيب sequential, والذي فيه الحقن يتزامن مع كل شوط سحب لكل أسطوانة.أو يكون بالمجموع batched, والذي فيه الحقن يكون لجميع الاسطوانات وبدون توافق مع أي من شوط السحب لأي اسطوانة. أو يكون في نفس الوقت simultaneous, والذي يكون فيه الحقن في نفس الوقت لجميع الاسطوانات.

نظام الحقن المباشر Direct injection (DI):
(ويسمى أيضاً حقن مباشر للبنزين gasoline direct injection (GDI))
بعض السيارات الحديثة تستخدم الحقن المباشر. وهو حقن متعدد النقاط والحاقن مركب داخل غرفة الاحتراق. وهذا النظام أكثر تحكم للعادم بإلغائه الجزء المبلل بمجمع السحب.

نظم الحقن لشركة بوش:
وقد قامت شركة بوش Bosch من جانبها بتطوير نظام حقن الوقود للبنزين, خلال عدة أنظمة للحقن, كما قامت بتطوير نظام يجمع بين نظام الحقن ونظام الإشعال في نظام أطلقت عليه نظام موترونيك لإدارة المحرك Motronicهذا النظام يعمل على التوافق بين الحقن والإشعال وتحسين عوامل التحكم في النظامين مع الأخذ بمتطلبات إجراءات الاحتراق.

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

ميكانيك السيارات

1. مقدمة عن السيارات

يمكن تصنيف السيارات من حيث الغرض منها إلى ثلاث مجموعات :
المجموعة الأولى : يدخل فيها كل السيارات المخصصة لنقل الركاب , بما فيها الأوتوبيسات ..
المجموعة الثانية : ويدخل فيها عربات النقل واللوارى التى قد تجهز وفقاً لاستخدماتها .
المجموعة الثالثة : ويدخل فيها المركبات الخاصة , مثل العربات ذات الأوناش , التى تستخدم على نطاق واسع فى مجالات الصناعة والتشييد والبناء .
وبالرغم من تعدد الأغراض التى تستخدم من أجلها السيارات , إلا أن هذه السيارات جميعها تعمل بنظرية واحدة .

و الوحدة المختصة بتوليد القوى فى السيارة هي محرك الإحتراق الداخلى الذى يغذى بالوقود السائل (البنزيت أو زيت الديزل) , فيمده بالقدرة اللازمة للمحرك , وتنتقل الحركة من المحرك , عن طريق مجموعات نقل الحركة (الدبرياج , صندوق التروس , عمود الكردان , الكرونة , مجموعة إدارة المحاور) إلى العجلات المديرة – إما من العجلتين الأماميتين , أو إلى العجلتين الخلفيتين .

ويتكون هيكل السيارة( الشاسيه) أومجموعات الحركة (الإطار المعدنى , المحاور , ومجموعة التعليق , والعجلات , وجهاز القيادة والتوجيه , والفرامل , ومجموعة العادم , ) .

. مقدمة عن كيفية عمل المحرك

عند إحتراق الوقود داخل المحرك تتحول الطاقة الكيميائية المختزنة بالوقود مباشرة إلى طاقة حركية . ففى أثناء عملية الإحتراق تتكون الغازات التى تأخذ فى التمدد فى كل إتجاه مسببة نشوء ضغط عالى . ويستفاد من هذا الضغط العالى ميكانيكياً فى تحريك الأجزاء والمكونات المختلفة للمحرك .

والشكل التالى يوضح المكونات الرئيسية لمحرك بنزين ( رباعى الأشواط ) :

تعليم_الجزائر

يختلط الوقود السائل بالهواء ويذرى جزئياً فى المغذى (الكاربوراتير ) , فى جميع محركات البنزين , ثم يسحب ( يشفط ) هذا الخليط إلى الأسطوانات – نتيجة لتحرك الكباسات إلى أسفل – حيث يشتعل داخلها بواسطة شموع الشرر (البوجيهات).

حيث ينزلق كل كباس (بيستون) داخل أسطوانة نتيجة دفع الغازات الممتدة له , فيضغط هو بالتالى على العمود المرفقى (الكرنك) ناقلاً إليه الحركة عن طريق ذراع التوصيل (البيل) . وبذلك تتحول الحركة الترددية للكباس إلى حركة دورانية فى العمود المرفقى .

وتزود الكباسات بحلقات ( شنابر) لزيادة الإحكام بين الكباسات وبين جدران الأسطوانات ، ومنع إلتصاقها ( زرجنتها ) ببعضها البعض .

وتتصل النهاية الصغرى لذراع التوصيل (البيل) بالكباس بواسطة بنز الكباس الذى يمكنها من الحركة الدائرية كذلك .

وتركب الحدافة (الفولان) فى مؤخرة العمود المرفقى , وهى تعمل على تنظيم وسلامة دوران المحرك , كما أنها تجهز بإطار مسنن (ترس) للتعشيق بالترس الصغير ( البنيون ) الخاص بمبدئ الحركة (المارش) . ويطلق على مجموعة الكباس وبنز الكباس وذراع التوصيل والعمود المرفقى والحدافة , اسم مجموعة العمود المرفقى .

ويتم التحكم بوساطة الصمامات فى دخول خليط الوقود والهواء إلى الأسطوانات وخروج الغازات المحترقة منها , وتتحرك الصمامات عن طريق عمود الكامات (الحدبات) الموجود عادة فى علبة المرفق . وتكوّن الصمامات وعمود الكامات ووسيلة إدارته ما يعرف باسم مجموعة التحكم فى المحرك .

ويغلق قاع علبة المرفق بحوض الزيت ( الكارتير) الذى يعمل فى الوقت نفسه على الاحتفاظ بالزيت اللازم للتزييت . ويتصل هذا الحوض بعلبة المرفق إتصالاً محكماً يكفل عدم تسرب الزيت من سطح الاتصال .

أما المولد (الدينامو) فيوجد خارج جسم المحرك ويستمد منه حركته . وعندما يدور المحرك بسرعته الكافية يعمل المولد على الإمداد بتيار الإشعال , وتغذية بقية مستهلكات التيار , وشحن البطارية الإختزانية .

وأما مبدئ الحركة (المارش) فعبارة عن متور كهربائى صغير يبرز منه – عند تشغيله – ترس صغير( بنيون) يعشق بالإطار المسنن المركب بالحدافة ويديره , فتدور بالتالى مجموعة العمود المرفقى كلها .

ويطلق على أعلى موضع للكباس فى الأسطوانة اسم النقطة الميتة العليا , بينما يعرف أدنى موضع له باسم النقطة الميتة السفلى , والمسافة المقطوعة بين هذين الموضعين هو شوط الكباس (المشوار) . ويسمى الحجم المزاح فى هذا الشوط باسم إزاحة الكباس (الإزاحة).

تعليم_الجزائر
والشوط هو حركة الكباس مرة واحدة من إحدى النقطتين الميتتين إلى النقطة الميتة الأخرى . أما حيز الإنضغاط فهو الحيز المحصور بين الكباس وهو فى النقطة الميتة العليا وبين رأس الأسطوانة .

وفى حيز الإنضغاط ينضغط خليط الوقود والهواء عندما يتحرك الكباس إلى أعلى , ثم يشتعل بالشرارة الكهربية .

والشوط فى المحرك الرباعى (ذى الدورة الرباعية الأشواط) هو المسافة المقطوعة بين النقطة الميتة العليا والنقطة الميتة السفلى (أو العكس) .
وفى كل شوط يدور العمود المرفقى بمقدار نصف لفة . وتقطع فى الدورة التامة الأشواط الأربعة التالية :

شوط السحب (الشفط) :

يسحب الكباس معه – فى أثناء تحركه إلى أسفل – خليط الوقود والهواء عن طريق صمام السحب المفتوح . فى حين يكون صمام العادم مغلقاً , ويغلق صمام السحب بمجرد وصول الكباس إلى النقطة الميتة السفلى , وبذلك ينتهى الشوط الأول . وفى هذه الحالة يكون العمود المرفقى قد أتم نصف لفة .

تعليم_الجزائر

شوط الإنضغاط :

ينضغط خليط الوقود والهواء عندما يتحرك الكباس إلى أعلى للوصول إلى النقطة الميتة العليا , فى حين يكون الصمامان مغلقين , وعندئذ يكون العمود المرفقى قد أتم لفة كاملة .

تعليم_الجزائر

شوط القدرة (الاحتراق) :

يتم الإشعال بعد لحظات من وصول الكباس إلى النقطة الميتة العليا , فيحترق الخليط المنضغط , وتتمدد الغازات بفعل الحرارة الناتجة من الاحتراق , فتدفع الكباس إلى أسفل , بينما يظل الصمامان مغلقين . وحينئذ يكون العمود المرفقى قد دار بمقدار لفة ونصف اللفة .

تعليم_الجزائر

شوط العادم :

يتحرك الكباس – بعد إنجاز عمله – إلى أعلى , اتجاه النقطة الميتة العليا , دافعاً أمامه الغازات المحترقة لكسحها خارج الأسطوانة عن طريق صمام العادم المفتوح .

تعليم_الجزائر

وبمجرد وصول الكباس إلى النقطة الميتة العليا يغلق صمام العادم , ويفتح فى الوقت نفسه صمام السحب , وفى هذه الحالة يكون العمود المرفقى قد أتم لفتين كاملتين .

ولتحقيق أقصى إستفادة ممكنة من الوقود , وللحصول على أحسن أداء , ينبغى عدم فتح أو غلق الصمامات , أو أو إجراء عملية الإشعال عندما يكون الكباس فى أى من النقطتين الميتتين , العليا والسفلى . ولكفالة الأداء الجيد للمحرك – حتى السرعات العالية – ينبغى , فى شوط السحب أن يكون صمام السحب مفتوحاً جزئياً قبل أن يبدأ الكباس فى التحرك إلى أسفل .

ومن الضرورى إجراء ذلك لضمان ملء الأسطوانة بالكامل من الخليط الجديد دون أن تعترض طريقه أى عوائق أو إختناقات – حتى عند أقصى سرعة للكباس .

كما أن للوصول إلى أداء جيد للمحرك عند السرعات العالية , يلزم إدخال أكبر شحنة من الخليط فى الأسطوانة , ولذلك يظل صمام السحب مفتوحاً عدة لحظات بعد وصول الكباس إلى النقطة الميتة السفلى , أى حتى عند بداية حركة الكباس إلى أعلى , لكفالة ملء الأسطوانة بأقصى شحنة ممكنة من خليط الوقود والهواء الذى يتجه دائماً إلى أعلى نتيجة طاقته الحركية .

ويحدث المثل فى نهاية شوط العادم , فيفتح صمام العادم جزئياً قبل نهاية شوط القدرة , أى قبل وصول الكباس إلى النقطة الميتة السفلى , ليسمح للغازات التى ما زالت تحت ضغط , بالتحرر بسرعة والهرب من العادم . ونتيجة لذلك يدفع الكباس الغازات المحترقة بأدنى ضغط مضاد (الذى يعتبر فقداً فى القدرة ) .

وللتخلص من الغازات المتبقية بعد إتمام شوط العادم يظل صمام العادم مفتوحاُ بعد أن يترك الكباس موضع النقطة الميتة العليا , أى فى الوقت نفسه الذى يكون فيه صمام السحب مفتوحاً .

وبذلك يتم كسح فراغ الإحتراق بأقل فقد ممكن فى خليط الوقود والهواء الجديد المعد للإحتراق .

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

الطائرات فوق الصوتية

الطائرات فوق الصوتية

بالإضافة إلى الموازنة بين قوة الرفع والوزن وبين قوة الدفع و قوة الجر (الإعاقة) فإن على الطائرات الحديثة أن تواجه تحدياً آخراً.
نعلم أن حدود الصوت (جدار الصوت) ليس جداراً بالمعنى الفيزيائي و إنما هو السرعة التي يتغير عندها تصرف تيار الهواء حول الطائرة بشكل فجائي.
طياروا مقاتلات الحرب العالمية الثانية (1939-1945) اصطدموا في البداية بهذا المدعو جداراً في المناورات العالية السرعة أثناء القتال. كان الطيارون -في هذه الحالات- يفقدون السيطرة على طائراتهم عندما تصطدم بالأمواج المتراكمة على سطوح التحكم إذ كانت تمنع سطوح التحكم من الحركة و تترك الطاقم يائسين، و بعد الحرب العالمية الثانية أمسك المصممون بخيوط مملكة الطيران فوق-الصوتي وبشكل أساسي للطيران الحربي و بالطبع للطيران التجاري أيضاً.
الطيران فوق-الصوتي عُرّف بأنه طيران بسرعة أكبر من سرعة الصوت العادية. يسير الصوت في الهواء عند مستوى سطح البحر بسرعة 1.200كم/س تقريباً (760ميل بالساعة)، عند هذه السرعة تنشأ موجة الصدمة من هواء مضغوط بشدة ويتراكم عند مقدمة ( أنف ) الطائرة، تنتقل موجة الصدمة هذه بزيادة السرعة إلى الخلف بزاوية حادة.
تم تحقيق الطيران فوق-الصوتي لأول مرة في عام 1947 على يدي الطائرة الصاروخ (Bell X-1) التي أطلقتها القوى الجوية، والطيار الذي قام بتجربتها هو (Chuck Yeager).

تعليم_الجزائر

صورة تبين حالات الطيران (دون صوتي-صوتي-فوق صوتي)
انقر لتكبير الصورة

السرعة في الطيران فوق-الصوتي و ما يماثله تقاس بوحدات تدعى (أرقام ماخ) (Mach ******s) و التي تقدم النسبة بين سرعة الطائرة و سرعة الصوت في الهواء، فتعتبر الطائرة التي تطير بسرعة أقل من واحد ماخ بأنها تطير بسرعة تحت صوتيه (subsonic)، وعند ماخ واحد بأن الطائرة تطير بسرعة الصوت (transonic)، و إذا كانت سرعتها ما بين واحد إلى خمسة ماخ يقال عنها بأنها فوق صوتية (supersonic)، أما سرعة خمسة ماخ و ما فوق فإنها تدعى السرعة فوق الصوتية المفرطة (فرصوتي) (hypersonic).
طور المصممون في أوربا و الولايات المتحدة بنجاح جيلاً من المركبات الطائرة الحربية والذي بلغ أوجه في الأعوام 1960-1970 بالطائرات ذات سرعة 3ماخ كالطائرة السوفيتية المناورة (MiG-25 Foxbat) و القاذفة (XB-70 Valkyrie) و الطائرة التجسسية (SR-71).
تتحرك موجة الصدمة الناشئة عن طائرة بسرعة فوق صوتية وفوق صوتية مفرطة (supersonic and hypersonic) تتمثل بتغير مفاجئ في ضغط الهواء، هذا التغير يصل إلى الأرض كقنبلة صوتية، تتعلق طبيعتها بارتفاع الطائرة و بعد المستمع عن مسار الطائرة.
تعتبر القنابل الصوتية بشكل عام عند ارتفاعات منخفضة فوق المناطق المأهولة مشكلة لا يستهان بها ولهذا السبب منعت معظم الطائرات فوق-الصوتية من الاستخدام الدائم ضمن المسارات التي تمر بالمناطق المأهولة، و على سبيل المثال: الكونكورد (Anglo-French Concode) طائرة تجارية فوق-صوتية غالباً ما تطير ضمن مسارات تمر فوق المساحات المائية أو عبر مناطق ذات أعداد ضئيلة من السكان في العالم.
يعتقد المصممون اليوم أن بإمكانهم أن يساهموا في تقليل تأثير القنبلة الصوتية الناشئة عن الطائرات الاستثمارية فوق-الصوتية إلا أنهم يستبعدون إمكانية التخلص منها تماماً.
إن حدود الطيران فوق-الصوتي هو في الواقع واحدة من أكثر النقاط صعوبة وذلك لأن الطيران فوق-الصوتي يسبب حرارة عبر الاحتكاك، وعند سرعات عالية كهذه تصل درجة حرارة سطوح المركبة إلى درجات حرارة عالية، ولذلك فإنها تكون مصنوعة من معادن خاصة نوعاً ما في المناطق المعرضة للاحتكاك.
عندما تتحرك الطائرة بسرعة كبيرة جداً ترتفع درجة الحرارة فوق الحدود الآمنة للبنية الألومنيومية للطائرة. يملك التيتانيوم و العناصر الغالية مقاومة أكثر للحرارة، إلا أنه يصعب تصنيعها و تشكيلها.
استنتج مصمموا الطائرات بأن سرعة 2.7 ماخ هي تقريباً حول الحدود الاصطلاحية للمعادن الرخيصة نسبياً والوقود. وفوق هذه السرعة فإن الطائرة لابد وأنها ستحتاج إلى أن تكون مجهزة بمعادن أكثر مقاومة للحرارة و على الأغلب عليها أن تعثر على وسيلة لتبريد وقودها.

تعليم_الجزائر

– طائرة Concorde –
ذات الأنف المدبب و الذي يميل إلى الأمام لحظة الإقلاع، و تطير طائرة الكونكورد الفرنسية هذه بسرعة تصل إلى ضعفي سرعة الصوت، أطلقت للمرة الأولى عام1976، إلا أنه وبسبب إحداثها لضجة شديدة أو ما يسمى بالقنابل الصوتية فإنها محدودة الإستخدام.

تعليم_الجزائر

– القاذفة B-1B –
وهي طائرة تابعة للجوية الأميركية و ابتدأت B-1 عام 1970، وأوقف الرئيس كارتر هذا المشروع عام 1977 ثم أمر ريغان باستكمال تطوير هذه الطائرات فكانت B-1B عام 1981 و التي كلفت 250 مليون دولار، كما زودت الطائرة بأجنحة خاصة تمكنها من الطيران في السرعات المنخفضة أو السرعات فوق صوتية.

منقول للفائدة

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

ديناميكا حراريـــــــــــة

الديناميكا الحرارية أو التحريك الحراري أو الثرموديناميك ( Thermodynamics‏) تعبر عن أحد فروع الميكانيكا الإحصائية الذي يدرس خواص انتقال الشكل الحراري للطاقة خصوصا وتحولاته إلى أوجه أخرى من الطاقة. يقوم هذا العلم باستخدام الميكانيكا الإحصائية لصياغة القوانين التي تحكم تحول الطاقة من وجه إلى آخر، والاتجاه الذي تفضلهالطاقة الحرارية في انتقالها، والطاقة المتاح تحويلها إلى عمل.
معظم هذه الدراسات تعتمد على فكرة أن أي نظام معزول ( Isolated System‏) في أي مكان من الكون يحتوي على كمية فيزيائية قابلة للقياس تسمى الطاقة الداخلية للنظام ويرمز لها بالرمز (U). وتمثل هذه الطاقة الداخلية مجموع الطاقة الكامنة والطاقة الحركية للذرات والجزيئات ضمن النظام، أي جميع الأنماط التي يمكن أن تنتقل مباشرة كالحرارة، وبذلك تستثنى الطاقة الكيميائية (المختزنة في الروابط الكيميائية) أو الطاقة النووية (الموجودة في نوى الذرات) باعتبارها أنماط طاقية لا يمكن نقلها ضمن الشروط الطبيعية. تبقى الطاقة الداخلية (U) ثابتة حتى يفك عزل النظام فيصبح قادراً على تبادل الطاقة أو المادة منه وإليه، عندئذ يمكن للطاقة الداخلية أن تتغير عن طريق انتقال المادة أو انتقال الحرارة أو إنجاز عمل.

أصل الكلمة

المصطلح في اللغة الإنجليزية ( thermodynamics‏) مأخوذة من الأصول اليونانية therme أي حرارة و dynamics تعني طاقة، وتترجم إلى الديناميكا الحرارية.

مقدمة

يهتم علم الديناميكا الحرارية -كما يدل الاسم- بالحرارة أو الطاقة الحرارية بالدرجة الأولى وبكل الظواهر التي تظهر أو تتعلق بهذه الطاقة كعملية انتقال الحرارة من جسم لآخر أو كيفية تخزين هذه الطاقة أو توليدها. يقوم علم الديناميكا الحرارية على أربعة قوانين كبرى وهي القانون صفر (أو القانون الرابع) والقانون الأول والقانون الثاني والقانون الثالث.

تطور الديناميكا الحرارية

المفاهيم الأساسية

المفاهيم الأساسيةفي الديناميكا الحرارية هي كمية الحرارة ودرجة الحرارة والحرارة النوعية والسعة الحرارية.

كمية الحرارة

الحرارة هي إحدى صور الطاقة وتنتقل من نقطة لأخرى أو من جسم لآخر نتيجة للاختلاف في درجة حرارة الجسمين، وتقاس كمية الحرارة بوحدة الطاقة وهي الجول.

درجة الحرارة

درجة الحرارة هي مقياس الاتزان الحراري ونعني بهذا الحالة التي عندها لا تنتقل الحرارة من نقطة لأخرى وذلك لعدم وجود فارق في درجات الحرارة. وتقاس الحرارة بوحدات مئوية أو فهرنهتية أو مطلقة. وتقاس درجات الحرارة بأنواع مختلفة من مقاييس الحرارة أهمها مقياس الحرارة السائلي، ومقياس الحرارة الغازي، ومقياس الحرارة البلاتيني، ومقياس الحرارة ذو المزدوجة الحرارية، وأخيراً مقياس الحرارة المسمى بالبيومتر الضوئي.

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

نظام تبريد هواء الدخول في التوربينات الغازية

كما هو معروف ان الطاقة المنتجة تنخفض كلما زادات درجة حرارة الجو كما في الصيف والعكس صحيح . لذلك فان هذا النظام يعتمد على تقليل درجة حرارة الهواء الداخل بواسطة ضخ كمية من الماء البارد (11 درجة مئوية ) في وجه الهواء الداخل بعد فلتر الهواء . وبذلك يتم تخفيض درجة حرارة الهواء قبل دخوله الى الضاغط , ويساعد ذلك في زيادة كفاءة وأداء عملية توليد الطاقة تصل الى حوالي 20 % . أي أنه لو كانت التربينة تنتج 60 ميغاوات فانه بعد تركيب هذا النظام سوف يرتفع الانتاج الى حوالي 72 ميغاوات بزيادة قدرها 12 ميغا وات وهي زيادة مغتبرة ومقبوله . طريقة العمل

طريقة العمل
حيث يتم ضخ الماء البارد في وجه الهواء الداخل بعد فلتر الهواء . وتقوم الرشاشات المركبة (Nozzles) في النظام بتفتيت ذرات الماء الى ذرات صغيرة ليسهل عملية التبادل الحراري بين الماء البارد والهواء .

ثم يدخل الهواء البارد عبر شبكة خاصة لتنقيته من ذرات الماء أو أي أجسام أخرى ويكمل الهواء المبرد منظومة توليد الطاقة بحيث يتم ضغطه في الضاغط تم يمزج مع الوقود ليتم الاحتراق الكامل ثم تدخل الغازات الحارة ذات المحتوى الحراري العالى الى ريش التربية لتحريكها بالسرعة المطلوبة , وبالتالي يتم تحريك محور المولد المتصل بمحور التريبنة لتتولد الطاقة الكهربائية .
وتعتمد كمية المياه المضخة في نظام تبريد على قدرة ونوع التربية . ويبين الجدول التالي تغير كمية المياه مع قدرة الوحدات وايضا مقدار ونسبة الزيادة في القدره عند استخدام هذه الطريقة .

مكونات نظام تبريد الهواء
سوف نقوم بشرح مكونات الهواء حسب شركة Mee Industries INC في نظامها المدعو Mee Fog System حيث تم تركيب هذا النظام كما تدعي الشركة في أكثر من 350 تربينة غازية قدراتها تتراوح من 5 الى 250 ميغاوات ( موقع الشركة www.meefag.com
– منصة المعدات والتحكم :
وتحتوي على المضخات ومحابس التحكم واجهزة التبريد كما تحتوي على صندوق التحكم الالكتروني الذي يتحكم في تشغيل وظبط النظام وايقافه . 2- الرشاشات (Nozzels)

ان سرعة عملية التبادل الحراري الذي يتم بين ذرات المياه المتطايرو من الرشاشات وبين الهواء الداخل تعتمد بشكل كبير على حجم وسرعة ذراتأو قطرات الماء من الرشاشات . لذلك فقد تم حساب ذلك بدقة في معامل شركة Mee وقد تم تصميم رشاشات مناسبة لهذا الخصوص بحيث تم ضبط فتحات الرشاشات الى حوالي ( Orifice 0.0006 inch) عند ضغط ( psi 2000 ) مما يولد قطرات مياه صغيره جدا يصل قطرها الى عشر شعرة الانسان . ويبين الرسم التالي تركيب الرشاشات من الداخل ومنظر الرشاشات اثناء عمل النظام :
ويمكن ان نحصر عيوب مثل هذا النظام في التالي :

1- يحتاج الى مياه تبريد مستمره متوفره في مكان التربينات وبمواصفات عالية من أي تكون خالية من الاملاح .

2- ان مثل هذه الانظمة سوف تضيف معدات واجهزة اضافية الى التربينة , تحتاج الى صيانة دورية .

3- لابد من حساب دقيق لتكاليف المشروع ومقارنتها بالفوائد المرجوه من هذا النظام .

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

تلغيم وتقويه السيارات وزياده سرعتها

؛؛ تلغيم السيارات وزيادة سرعتها بالتفصيل ؛؛

تلغيم السيارات مصطلح شعبي دارج يطلق على مجال ( تقوية ) أوزيادة سرعة السيارة عن سرعتها الأصلية بطريقة أو أخرى ، ومن الملاحظ أن الكثير من عوام السائقين ( الشبابيين )

يجهلون أبسط الأمور المتعلقة بهذا المجال وليس عندهم أدنى فكرة عن كيفية التلغيم وكيف يكون وكيف يلغم الشاب سيارته وهل كل السيارات يمكن تلغيمها ومالآثار الناتجة عن التلغيم على محرك السيارة وعمره الافتراضي ، مجال تلغيم السيارات مجال جميل يتم به استخراج أقصى قوة ممكنة للمحرك وهو مجال متشعب وله الكثير الكثير من القطع التي يتم استخدامها لهذا الغرض

ماهي فكرة تلغيم السيارت ؟

تلغيم السيارات أو زيادة سرعتها يتم عن طريق تركيب بعض القطع في السيارة لتزيد من سرعتها. أين يتم تركيب القطع ؟ بداية يجيب أن نعلم أن هناك ثلاثة أمور رئيسة في السيارة يتم عن طريقها التلغيم :

1- الميكانيكا : وهي حركة المحرك وما يتعلق به .

2- الكهرباء : وهي التي تقوم بإمداد المحرك بالطاقة اللازمة لتشغيله وحركته .

3- الهواء : وهو مدخل الهواء ومخرجه اللازم لتشغيل المحرك أو تحويله وترجمته إلى حركة .

ولكل نوع من هذه الانواع الثلاثة اسلوب تلغيم خاص مستقل وقطع تخصه كثيرة . اذكر بعض الامثلة المتعلقة بكل مجال .

من أمثلة قطع الميكانيكا الكامات وهي تتعلق بحركة الصبابات ويتم استبدالها بكامات رياضية تزيد من سر عة حركة البلوف وبالتالي زيادة السرعة ( مع مراعاة تغيير بكرة الكامات لتتحمل السرعة الزائدة والتي لم تصمم السيارة لتحملها ) .

هل لتغيير الكام أثر على المحرك ؟

نعم ربما يكون هناك أثر على المحرك والقطع الميكانيكية نسبة تأثر المحرك بها أكبر من قطع الكهرباء والهواء .

ولكنه بالطبع ليس ذلك الأثر الذي يجعل المحرك ( يخبط ) بعد شهر كما يدعي البعض بسذاجة فالكام قد يكون ذا اثُر ولكن ليس درجة تخبيط المحرك .

البكرات من أمثلة قطع الميكانيكا وهي أربع بكرات يتم تركيب طقم بكرات رياضي يزيد من سرعة دوران البكرات وبالتلي زيادة سرعة السيارة .
تعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائر
هل للبكرات أثر على المحرك ؟

نعم قد يكون للبكرات اثر على المحرك ولكنه ليس بالدرجة التي يتصورها البعض . اذكر مثالا على قطع الكهرباء .

من أمثلة الكهرباء قطع تسمى الكويلات وهي ما يغذي البواجي بالكهرباء كلما زاد عددها زادت الكهرباء المغذية لكل بوجي ويتم استبدال كويلات السيارة الأصلية بكويلات رياضية تزيد من الكهرباء المغذية للبواجي وبالتالي تزيد سرعة السيارة ، ومن أمثلة قطع الكهرباء الكلتش الرياضي .
تعليم_الجزائرتعليم_الجزائر
هل للكويلات أثر على المحرك ؟

لست متأكدا من ذلك البعض ينفي أثرها على المحرك إذا ركبت بخبرة وعلم عميق ودراسة وحساب دقيق لما يتحمله المحرك ، والبعض يأخذ بقاعدة أن كل ما يغير من القطع الأصلية يأثر على المحرك لأنه صمم على آلية سرعة معينة يفرض عليها عمر افتراضي للسيارة وأن أي طاقة زائدة على المحرك تنقص عمره الافتراضي . تعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائر
هل البوجيهات من قطع الكهرباء ؟

وكم عدد الأحصنة التي يمكن زيادتها عن طريق الأحصنة الرياضية ؟ نعم البواجي من قطع الكهرباء وهناك أنواع عديدة للبواجي الرياضية ( ذات الرئسين المزدوجة والثلاثة رؤوس المزدوجة ) إلا أن أثر البواجي قليل جدا ولا يعد من قطع التلغيم ذات الفعالية أما التكهن بعدد الأحصنة التي تعطيها فلا يمكن حسابه بدقة ،
إلا أننا إذا قمنا بالتخمين جزافا فلا تزيد في أفضل أنواعها عن سبعة أحصنة .

هل للبوجيهات الرياضية أثر على المحرك ؟

كلا ليس للبواجي الرياضية أثر على المحرك لأن نسبة الزيادة التي تعطيها ضئيلة وهي تحسن من أداء المحرك . اذكر مثالا لقطع الهواء .
يجب أن نعرف أولا أن الهواء يدخل إلى المحرك عن طريق الفلتر ويخرج عن طريق الأكزست ثم الكنداسة وكلما زاد الهواء الداخل إلى المحرك وزاد تصريف الهواء الخارج من المحرك زادت كمية الهواء المترجمة إلى حركة وبالتالي زادت سرعة السيارة ، ومن أمثلة قطع الهواء التوربو بأنواعه الكثيرة ( مع مراعاة تغيير البساتم لتتحمل القوة الزائدة ) . تعليم_الجزائر

هل الفلتر الرياضي والكنداسة الرياضية من قطع الهواء؟
عم ولكن أثرها على زيادة السرعة قليل يكاد لا يذكر مقارنة بغيره والكنداسة لوحدها لا تحدث إلا أثرا طفيفا جدا علاوة على ماتسببه من صوت مزعج .
تعليم_الجزائرتعليم_الجزائر
هل للفلتر الرياضي والكنداسة الرياضية أثر على المحرك ؟
(لا) . تعليم_الجزائرتعليم_الجزائر

يجب ملاحظة أن القطع التي ستركب ينبغي تغيير كل ما يتعلق بها ويتوجب تغييره وإلا ربما يؤدي ذلك إلا انفجار المحرك أو اشتعاله . . .

مع كل التوفيق للجميع

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

الأوكتان

ما هو الأوكتان؟
رقم الأوكتان بطريقة البحث ورقم الأوكتان بطريقة المحرك هما أداتان لقياس أداء الوقود المقاوم للقرقعة. وتقوم شركات صناعة السيارات بتحديد الحدود الدنيا للأوكتان لتجنب القرقعة، التي قد تؤدي في الحالات الحادة إلى فقدان المحرك لقوته ومن ثم تلفه. وتعتمد متطلبات الأوكتان اللازمة لتفادي القرقعة على نوع المحرك وظروف تشغيله.
ما القرقعة؟
قرقعة الإشعال هي صوت غريب يدل على احتراق البنزين. فعندما تبدأ شرارة الإشعال بالاحتراق داخل محرك الاحتراق الداخلي، فيجب أن تخرج مقدمة اللهب من شمعة الإشعال وتنتقل عبر حجرة الاحتراق بسرعة وسلاسة. وإذا اشتعل الجزء الأخير من مزيج الهواء والوقود تلقائياً (اشتعال تلقائي) قبل وصول مقدمة اللهب، فسيؤدي الارتفاع المفاجئ في الضغط داخل حجرة المحرك إلى حدوث ما يدعى: القرقعة المميزة أو إصدار صوت فرقعة. وتحدث القرقعة لكون أوكتان الوقود أقل من متطلبات مقاومة القرقعة للمحرك في تلك اللحظة.
هل يمكن أن تلحق القرقعة الضرر بمحرك سيارتي؟ القرقعة الخفيفة من حين لآخر لا تضر بالمحرك. أما القرقعة العنيفة أو تلك التي تستمر لفترة طويلة فقد تتسبب في فقدان قوة المحرك وارتفاع درجة حرارة أجزاء من حجراته، مما قد يؤدي في نهاية المطاف إلى تلفه.
ماذا سيحدث إذا استخدمت الأوكتان الخاطئ في سيارتي؟
سيتسبب استخدام بنزين بأوكتان أقل مما هو مطلوب لسيارتك في قرقعة محركها أو إضعاف من قوتها إذا كان المحرك مزوداً بجهاز لكشف القرقعة. أما استخدام بنزين بأوكتان أكثر مما هو مطلوب لسيارتك فسيكون غير ضروري كما أنه هدرٌ لنقودك.
__________________
إن الحوار ليس ( ثأراً ) يجب أن نفوز به …. والمنتديات ليست ساحة معركة …. أو حلبة منافسة إنها فرصة أمام المشارك إما ليستفيد أو يهدر وقته دون فائدة …
“رقم الأوكتان” هو عبارة عن قياس لقدرة البنزين على مقاومة القرقعة عند احتراقه في غرفة الاحتراق. وتوجد طريقتان للاختبار المخبري لقياس رقم أوكتان البنزين، وتحدد إحداهما رقم الأوكتان بطريقة البحث، أما الأخرى فتحدده بطريقة المحرك. ويرتبط رقم الأوكتان المحدد بطريقة البحث إلى حد كبير بحالات القرقعة عند السرعات المنخفضة ودرجات الحرارة المعتدلة، أما رقم الأوكتان المحدد بطريقة المحرك فيرتبط ارتباطاً كبيراً بحالات القرقعة عند السرعات العالية ودرجات الحرارة العالية. ويكون رقم الأوكتان بطريقة البحث دائماً أكبر من رقم الأوكتان بطريقة المحرك لأي نوع من البنزين. ويسمى الفرق بين الطريقتين بحساسية البنزين. والحقيقة أن الحساسية تتأثر بكيمياء التركيب الكيميائي للبنزين. أما نموذجياً، فإن البارافينات تقارب معدل الحساسية الصفر. ومن ناحية أخرى، تتراوح حساسية الأولفينات والنفثينات والعطريات من 8 إلى 20. ويمكن توضيح ذلك عن طريق كيمياء الإشعال التلقائي لكل مجموعة هيدروكربونية في البنزين.
وبما أن الاختبار في محرك السيارة أكثر تعقيداً من الاختبار المخبري (حجرة فردية)، فقد أجري عدد من المحاولات للتنبؤ بالأداء المقاوم للقرقعة في المحركات متعددة لأسطوانات. وتسمى القيمة الناتجة عن مؤشر مقاومة القرقعة الذي يعادل: (رقم الأوكتان بطريقة البحث + رقم الأوكتان بطريقة المحرك) /2. ويشيع استخدام هذا المؤشر في الولايات المتحدة الأمريكية وكندا. أما المواصفات الأوربية لأوكتان البنزين فهي 95 لرقم الأوكتان بطريقة البحث و85 لرقم الأوكتان بطريقة المحرك. ويساوي هذا الدرجة 90 حسب مؤشر مقاومة القرقعة.أما في الولايات المتحدة الأمريكية، فإن المواصفة الصناعية لمؤشر مقاومة القرقعة هي 87 للبنزين العادي و89 للبنزين المتوسط و91 فما فوق للبنزين الممتاز. ويحدد ميثاق جودة الوقود على مستوى العالم، الذي تمثله شركات صناعة السيارات في العالم، أكثر من معدل واحد لمضادات القرقعة. ورقم الأوكتان بطريقة البحث/الأوكتان بطريقة المحرك الموصى به لأنواع البنزين الثلاثة هو: 91/82.5 و95/85 و98/88.
وعموماً، فلن تُحدث محركات السيارات الجديدة قرقعة عندما تملأ بالبنزين الذي يحتوي على رقم الأوكتان بطريقة البحث الموصى به من الشركات الصانعة لها. ولكن قد تزيد متطلبات رقم أوكتان المحرك خلال آلاف الكيلومترات الأولى. ويحدث هذا التأثير، الذي يسمى بزيادة متطلبات الأوكتان، بسبب تراكم رواسب المواد الكربونية في جهاز حقن الوقود وصمام السحب وغرفة الاحتراق في المحرك
__________________
إن الحوار ليس ( ثأراً ) يجب أن نفوز به …. والمنتديات ليست ساحة معركة …. أو حلبة منافسة إنها فرصة أمام المشارك إما ليستفيد أو يهدر وقته دون فائدة …
أسئلة وأجوبة حول هذا الموضوع
. ما هو الأوكتان؟
رقم الأوكتان بطريقة البحث ورقم الأوكتان بطريقة المحرك هما أداتان لقياس أداء الوقود المقاوم للقرقعة. وتستخدم السيارات الأمريكية معياراً للأوكتان مشتق من معدل رقم الأوكتان بطريقة البحث ورقم الأوكتان بطريقة المحرك معاً، بينما تستخدم المملكة معياراً يقوم على رقم الأوكتان بطريقة البحث.وتقوم شركات صناعة السيارات بتحديد الحدود الدنيا للأوكتان لتجنب القرقعة، التي قد تؤدي في الحالات الحادة إلى فقدان المحرك لقوته ومن ثمّ تلفه.وتعتمد متطلبات الأوكتان اللازمة لتفادي القرقعة إلى نوع المحرك وظروف تشغيله.
2- ما القرقعة؟
قرقعة الإشعال هي صوت غريب يدل على احتراق البنزين.فعندما تبدأ شرارة إشعال الاحتراق داخل محرك الاحتراق الداخلي، فيجب أن تخرج مقدمة اللهب من شمعة الإشعال وتنتقل عبر حجرة الاحتراق بسرعة وسلاسة. وإذا اشتعل الجزء الأخير من مزيج الهواء والوقود تلقائياً (اشتعال تلقائي) قبل وصول مقدمة اللهب، فسيؤدي الارتفاع المفاجئ في الضغط داخل حجرة المحرك إلى حدوث ما يسمى:القرقعة المميزة أو إصدار صوت فرقعة.وتحدث القرقعة لكون أوكتان الوقود أقل من متطلبات مقاومة القرقعة للمحرك.
3- هل يمكن أن تلحق القرقعة الضرر بمحرك سيارتي؟
القرقعة الخفيفة من حين لآخر لا تضر بالمحرك.أما القرقعة العنيفة أوتلك التي تستمر لفترة طويلة فقد تتسبب في فقدان قوة المحرك أو ارتفاع درجة حرارة أجزاء من حجرات احتراقه، مما قد يؤدي في نهاية المطاف إلى تلفه.

4- ماذا سيحدث إذا استخدمت الأوكتان الخاطئ في سيارتي؟
سيتسبب استخدام بنزين ذو الأوكتان الأقل مما هو مطلوب لسيارتك في قرقعة محركها وإضعاف قوتها وتسارعها إذا كان المحرك مزوداً بجهاز لكشف القرقعة.أما استخدام بنزين ذو الأوكتان الأكثر مما هو مطلوب لسيارتك فسيكون غير ضروري وكما أنه هدر لنقودك.
5- لماذا يتم طرح البنزين ممتاز 91؟
يتم طرح البنزين ممتاز 91 لأنه أقل كلفه، مما سيمكن الكثير من مواطني المملكة والمقيمين فيها من توفير المال نتيجة الحد مما ينفقونه على استهلاك الوقود.
6- ما هو الفرق بين نوعي البنزين (ممتاز 91/ممتاز 95)؟
لا توجد اختلافات جوهرية بين المنتجين لأنهما ينتجان من المواد الكميائية نفسها، ولكن بنسب تركيب مختلفة.
7- كيف لي أن أتأكد أن البنزين “ممتاز 91” سيعمل في سيارتي؟
يمكنك الرجوع إلى دليل المالك في سيارتك أو الاتصال بوكيلها أو زيارة الموقع www.9195.info.كما يمكنك الاتصال بمكتب المساعدة الخاص بنوعي البنزين الممتاز على الهاتف رقم 9195 124 800.

8- ما هي السيارات التي يمكنها استخدام البنزين “ممتاز 91″والسيارات التي يمكنها استخدام البنزين”ممتاز 95″؟
يمكنك معرفة نوع البنزين المناسب لكل سيارةبالاتصال بوكيلها أو مكتب المساعدة الخاص بنوعي البنزين على الهاتف رقم:8001249195 ,أو زيارة الموقع التالي :www.9195.info .
9- يُقال أننا نحتاج إلى إضافة بعض المواد لمنع الأوكتان-91 من عمل القرقعة داخل محرك السيارة. هل هذا صحيح؟
لن يحدث شئ إذا كانت سيارتك مصممة لاستخدام البنزين “ممتاز 91”. وقد ترغب في إضافة بعض المنظفات لتقليل الترسبات والانبعاثات والحد من تكاليف الصيانة وإطالة عمر محرك سيارتك. وهذا ينطبق على نوعي البنزين كليهما.
10- هل يتعين علي إجراء تصفية ووزن للمحرك قبل استخدام النوع الآخر من البنزين؟
السيارات المصممة لاستخدام البنزين ” ممتاز 91″ لا تحتاج لأي تعديلات.

11- إذا استخدمت البنزين “ممتاز 95” لسيارتي وقطعت مسافة معينة من الأميال لكل لتر، هل سأقطع نفس المسافة من الأميال عندما استخدم النوع “ممتاز 91″؟
يعتمد الأمر على معايرة محرك السيارة ووجود جهاز لكشف القرقعة. كما يعتمد عدد الأميال على طريقة القيادة ووضع الطريق والمحرك والتضاريس وظروف الطقس.وإذا كان البنزين “ممتاز 91” هو النوع الموصى به لمحرك سيارتك، فإن استخدام البنزين “ممتاز 95” لن يمنحك أميال إضافية.
12- ماذا سيحدث إذا استخدمت البنزين “ممتاز 91” في سيارة مصممة لاستخدام البنزين “ممتاز 95″؟
عليك مراجعة الأسئلة حول القرقعة. كما ينبغي عليك الرجوع إلى وكيل السيارة للحصول على معلومات مفصلة حول هذا الموضوع.

13- ماذا سيحدث إذا كان خزان الوقود معبأ إلى النصف بالبنزين “ممتاز 95” وأكملت تعبئته بالبنزين “ممتاز 91″؟
لن يحدث أي شيء إذا كانت السيارة مصممة لاستخدام البنزين “ممتاز 91”.أما إذا كانت مصممة لاستخدام البنزين “ممتاز 95” فيجب عليك الرجوع إلى وكيل السيارة للحصول على معلومات مفصلة حول هذا الموضوع.
14- هل سيتسبب البنزين “ممتاز 91” في تلف محرك سيارتي بعد عدد من السنوات؟
لن يحدث شيء إذا كانت سيارتك مصممة لاستخدام البنزين “ممتاز 91”.
15- كيف لي أن أتأكد من أن العامل في محطة البنزين سيُعبئ خزان السيارة بنوع البنزين الملائم لسيارتي؟
سيتم وضع ملصقات واضحة للمنتجين تحدد نوعي البنزين في جميع محطات الوقود، حيث سيكون لون البنزين “ممتاز 91” أخضر، ولون البنزين “ممتاز 95” أحمر.
16- هل البنزين “ممتاز 91” الذي سيتم تسويقه في المملكة العربية السعودية مشابه للبنزين “ممتاز 91” الذي يُباع في الولايات المتحدة وأوروبا؟
لا، تختلف الطريقة التي تستخدمها المواصفات الأمريكية( مؤشر مقاومة القرقعة ) في حساب الأوكتان في البنزين عن الطريقة المستخدمة في منطقة الخليج.أما البنزين 91 الأوروبي فيحتوي على إضافات منظفة، وأعلى في مؤشر مقاومة القرقعة.

17- ما هي النسبة المئوية لمحطات البنزين التي ستوفر البنزين بنوعيهما؟
يعتمد بيع نوع أو نوعين من الوقود كلياً على إمكانيات وجاهزية كل محطة بنزين. فالمتطلب الأساسي لبيع نوعي الوقود يعتمد على وجود نظامين منفصلين تماماً لتعبئة الوقود، بما في ذلك خزانات الوقود والأنابيب ومكائن تزويد السيارات بالوقود. وسوف يتم التأكد مسبقاً من جاهزية المحطات .

18- هل ستكون جميع محطات البنزين في مختلف أنحاء المملكة جاهزة لبيع النوع الجديد بحلول شهر يناير 2022م؟
تم إبلاغ جميع محطات الوقود مسبقاً ومنحها فترة كافية تتيح لها إجراء التعديلات اللازمة لتتمكن من بيع النوعين.علماً بأن الدراسات أثبتت أن ما يزيد على 51% منها لا يحتاج إلى أي تعديلات.
19- أين يمكنني الحصول على معلومات إضافية عن هذين النوعين من البنزين؟
أعدت أرامكو السعودية حملة خاصة لهذا الغرض تتضمن دليل للسيارة ونشرات وموجز بالمعلومات المهمة للرجوع إليها. كما يمكنك الحصول على معلومات مفصلة بزيارة الموقع الخاص التالي: www.9195.info. ولمزيد من المعلومات، الاتصال بالرقم المجاني(8001249195).

ويمكنك معرفة نوع البنزين المناسب لسيارتك بالرجوع الى الموقع السابق.

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

الإحتراق الكيميائي والإحـتراق النـووي


الإحتراق الكيميائي

هو تفاعل كيميائي طارد للحرارة ناتج عن تفكك الروابط الكربونية لجزيئات الوقود المستخدم يتميز بأنه متسلسل , أي أنه يغذي نفسه طالما وجدت المواد المتفاعلة مع بعضها , وتشترط وجود الأكسجين مع أية مادة أخرى قابلة للإحتراق تسمى وقوداً , أي أن الإحتراق هو إتحاد الوقود بالأكسجين , إلا أن الإحتراق يحتاج إلى طاقة تنشيط ( Activation Energy ) في البداية , ولكنه متى بدأ يستمر من تلقاء نفسه إلى أن ينفذ الوقود أو أن يتم إخماده بواسطة ما , ولتوضيح ذلك نأخذ مثال الموقد فإذا أدرنا مفتاح الموقد تصاعد غاز البوتان واختلط بالأكسجين لكن من دون أن يحدث شيء لأنه لا بد من أن يصل البوتان والأكسجين إلى درجة حرارة مرتفعة لكي يتحدان وتُطرح الحرارة عندها كأحد نواتج التفاعل , وهذا ما يحدث عندما نستخدم عود الثقاب , فهو يرفع درجة حرارة كمية غاز البوتان إلى درجة حرارة الإشتعال فتشتعل بوجود الأكسجين ويبدأ تفاعل الإحتراق وتُطرح الحرارة , وتعمل هذه الحرارة المنبعثة بدورها على إشعال كمية أخرى من البوتان دون الحاجة إلى إشعال عود ثقاب آخر في كل مرة وهذا ما يسمى بالتفاعل المتسلسل ( Chain Reaction) ويكون الموقد تحت السيطرة ويمكن التحكم به عن طريق التحكم بكمية الغاز المتصاعد من الصمام وفي حالة الرغبة في إنهاء التفاعل نُقفل صمام الغاز .
الإحتراق النووي
الأمر نفسه في احتراق الوقود النووي لكن كتفاعل انشطار نووي طبعاً لا دخل للأكسجين فيه , مع الإشارة إلى أنه لا يحدث في أي كتلة من الوقود النووي من تلقاء نفسه إلا نادراً جداً وإذا حدث فإنه يحدث لنواة واحدة كل فترة زمنية طويلة , ولكي يكون الإنشطار النووي مجدياً لا بد لنا من إمداد الوقود النووي بالمنشط الذي يجعل التفاعل يبدأ أولاً وفي نفس الوقت تهيئة الظروف لكي يكون التفاعل متسلسلاً وإيجاد وسيلة للتحكم في مقدار التفاعل بحيث يمكن زيادة معدله أو إبطائه أو وقفه تماماً حسب الرغبة , طالما نتحدث عن كميات طاقة هائلة تنطلق من هذه التفاعلات , وهذا ما يتم في المفاعلات النووية ( Nuclear Reactors ) .
الوقود النووي
من الميزات الأساسية للوقود النووي احتواؤه على قدر من الطاقة يعادل ملايين المرات الطاقة المتولدة والناتجة من حرق نفس الكمية والوزن من الوقود التقليدي , حيث أن حرق كيلو غرام واحد من اليورانيوم 235 مثلاً يولد طاقة تعادل الطاقة المتولدة من حرق 1600 طن من البترول أو 2400 طن من الفحم الحجري .
نلقي نظرة الآن على اليورانيوم 235 المستخدم كوقود نووي , وللتوضيح فإن اليورانيوم الطبيعي يوجد على هيئة ثلاث نظائر هي :
اليورانيوم 238 ويشكل السواد الأعظم للعنصر ما نسبته 99.3 % تقريباً .
اليورانيوم 235 ويشكل 0.7 % تقريباً .
واليورانيوم 234 ونسبته ضئيلة جدأً نحو 0.006 % لذلك يهمل وجوده .
وقد وجد أن اليورانيوم 235 هو الوحيد القابل للإنشطار بالنيوترونات , ولذلك فإنه وضمن تلك النسب التي أوردناها سابقاً فإن احتمال إصابة نواته بنيوترون شارد إحتمال ضئيل جدً أيضاً , مع الأخذ بعين الإعتبار أن المواد الصلبة معظمها فراغ كما أن اليورانيوم 238 يتميز بكونه شره للنيوترونات ويقتنصها بسهولة وبالتالي يمنع وصولها لليورانيوم 235 , إذن لضمان حدوث التفاعل المتسلسل علينا أن نركز اليورانيوم 235 بالنسبة لليورانيوم 238 ثم نزيد من حجمه حتى يمكن أن يتم فيه التفاعل الإنشطاري المتسلسل . وبالحساب وجد أن كتلة اليورانيوم 235 إذا وصلت إلى قدر معين يحدث بها التفاعل المتسلسل بسرعة هائلة , وفي أقل من جزء من الألف من الثانية وتنشطر جميع ذراتها وتنطلق طاقة هائلة على هيئة إنفجار مروع تسمى هذه الكتلة بالكتلة الحرجة ( Critical Mass ) , وتبلغ نحو 30 كغ ويبلغ حجمها حجم قبضة اليد وهذه هي الفكرة الأساسية التي بنيت عليها القنبلة الذرية .
لذلك كان لابد من استخلاص اليورانيوم 235 من اليورانيوم الطبيعي , ورفع نسبته من 0.7 % إلى 90 % أو أكثر وتعتبر عملية الإستخلاص هذه من العمليات الصناعية المكلفة جداً , لأن النظيرين U238 و U235 يتطابقان في خصائصهما الكيميائية والإختلاف الوحيد بينهما هو الفرق الضئيل في الكثافة وتسمى عملية الإستخلاص هذه بتخصيب اليورانيوم وهذه العملية تعتبر الحد الفاصل بين الإستخدام السلمي أو العسكري للطاقة النووية .

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

شامل السكك الحديدية وتصنيفها ومواصفاتها

السكك الحديدية

يطلق اسم السكة الحديدية railway أو الخط الحديدي على شريط النقل البري، المؤلف من شفع متواز من القضبان الفولاذية مثبتة على عناصر عرضانية تدعى العوارض، موضوعة فوق طبقة من البحص (البلاست) المرصوص جيداً، إضافة إلى مستلزماته الأساسية، مثل أبنية المحطات والخدمات وتجهيزات الإشارات والاتصالات والتغذية الكهربائية وتجهيزات تغيير الاتجاه والأدوات المحركة والمتحركة اللازمة لسير القطارات وسلامتها.

لمحة تاريخية

عرفت السكك الحديدية وغير الحديدية منذ القديم؛ ففي القرن الخامس عشر كانت العربات التي تجرها الخيول تسير على سكك خشبية ثم فولاذية. ثم جاء اختراع الآلة البخارية في القرن الثامن عشر، فجذبت الأنظار نحوإمكانية استخدام هذه الطاقة في مجال النقل. وفي أوائل القرن التاسع عشر، بدأت الأبحاث التي تهدف إلى تطبيق مبدأ الآلة البخارية. وفي عام 1804، ظهرت أو ل قاطرة بخارية في إنكلتر، قام بتصميمها ريتشارد تريفيتشيك Richard Trevithick، واستطاعت أن تجر قطاراً مؤلفاً من خمس عربات محملة بعشرة أطنان من الحديد، إضافة إلى 70 شخصاً. وشهد العالم مولد أو ل قاطرة بخارية عملية في التاريخ في عام 1829، صممها المهندس البريطاني جورج ستيفنسون George Stephenson وأطلق عليها اسم الصاروخ، واستطاعت أن تجر قطاراً وزنه 6.12 طن بسرعة 39 كم/ساعة. وقد أثبتت قاطرة ستيفنسون أن السكك الحديدية أصبحت مؤهلة لتحمل المحركات البخارية الثقيلة. أحدث ذلك تغييرات أساسية في جغرافية العالم، قلبت المفاهيم الاقتصادية والاجتماعية التي كانت سائدة قبلها. وقد وصفها المؤرخون بأنها «أكبر عمل قامت به الإنسانية في القرن التاسع عشر». تتابع إنشاء الخطوط الحديدية بسرعة، فبلغت أطوالها عام 1840 نحو8000 كم في الولايات المتحدة و3000 كم في أوربا، ووصل في أواخر القرن التاسع عشر إلى 700 ألف كم في العالم. وتبلغ أطوال شبكة الخطوط الحديدية العالمية اليوم أكثر من 1.3مليون كم، أطولها في الولايات المتحدة وروسيا ثم الهند.
قد تصل سرعات قطارات الركاب اليوم 350 كم/ساعة (في اليابان وفرنسا وألمانيا)، وبلغت السرعات التجريبية لبعضها 515كم/ساعة (في فرنسا في أيار 1990).
وتجدر الإشارة إلى أن نتائج تحليل مقادير النقل في بلدان العالم وتوزعها على مختلف أنماط النقل تدل بشكل قاطع على أن الخطوط الحديدية هي وسيلة النقل المنتظم والاقتصادي والأمين للمسافات الطويلة والمتوسطة.

أنواع السكك الحديدية
يمكن تصنيف السكك الحديدية بحسب عرض gauge المسافة بين القضيبين الحديديين مقاسة على عمق 14ملم من أعلى هامة القضيب في الأنماط الآتية:
– السكك ذات العرض النظامي (1435 ملم)، وهوالعرض الذي استخدمه ستيفنسون (4 أقدام و8.5 بوصة)، ونسبته اليوم 64% من مجموع أطوال الخطوط في العالم.
– السكك العريضة، ويبلغ عرضها 1520ملم، كما هي الحال في روسيا الاتحادية، أو 1676ملم كما في إسبانيا والأرجنتين والبرتغال والهند وسيلان، أو 1696 ملم، كما في استراليا والبرازيل.
– السكك الضيقة، وهي ملائمة في الأراضي ذات التضاريس الصعبة. يبلغ عرضها 1076 ملم في اليابان وجنوب إفريقيا، أو 1050 ملم في سورية، أو 1000ملم في البرازيل والأرجنتين، أو 762ملم في الهند.
كما يمكن تصنيف الخطوط الحديدية بحسب طاقة الجر المستخدمة عليها إلى خطوط حديدية بخارية وديزل وكهربائية. وتختلف الأخيرة باختلاف التيار الكهربائي (متناوب أو مستمر)، وتوتره (من 500 فولط حتى 25000 فولط) وتواتره (16.666 أو 50 أو 60 هرتز).
كما يمكن تصنيف الخطوط الحديدية بحسب عدد الخطوط الرئيسة الواصلة بين المحطات في خطوط مفردة، ومزدوجة وثلاثية وأحياناً رباعية ولكنها نادرةً.

مكونات السكة الحديدية (الشكل-1)

تعليم_الجزائرThis image has been resized. Click this bar to view the full image. The original image is sized 1307×481 and weights 60KB.تعليم_الجزائر

الشكل (1)

تتكون السكة الحديدية من القسم العلوي permanent way والقسم السفلي subgrade أو infra structure. يتكون القسم العلوي من العناصر الآتية:
– القضبان rails: وهي عناصر فولاذية تتحرك عليها دواليب القطارات، وتتصف بالمرونة العالية والقساوة الكبيرة. وهي على أنواع وتأخذ شكلاً قريباً من حرف I.
– العوارض sleepers: وهي عناصر عرضانية تستند عليها القضبان، وتوفر تباعداً ثابتاً بين القضيبين الحديديين، ويمكن أن تكون خشبية أو بيتونية أو معدنية أو مختلطة.
– طبقة الحصى ballast: وهي طبقة من الحصويات الناتجة من تكسير الصخور القاسية (البازلت)، وتساعد في إعطاء الخط الحديدي الوضعية النظامية في المستوي الأفقي أو الشاقولي، وتوزع الحمولات بشكل منتظم على القسم السفلي من الخط، وتعطيه المرونة المطلوبة. كما أنها تفيد في تصريف مياه الأمطار عن مكونات القسم العلوي.
– المفاتيح switches: وهي عناصر إنشائية تسمح بالانتقال من خط لآخر من دون حدوث انقطاع في الحركة.
– أدوات التثبيت fastenings: وهي عناصر فولاذية تعمل على تثبيت القضبان الحديدية فوق العوارض.

أما القسم السفلي فهوالجزء السفلي من جسم الخط الذي يستند عليه القسم العلوي. ويشمل الأجزاء المحفورة أو المردومة والأعمال الإنشائية المقامة على الخط (الجسور والأنفاق والعبَّارات والجدران الاستنادية).
ميزات النقل بالخطوط الحديدية
يتميز النقل بالخطوط الحديدية بأنه أكثر ملاءمة لنقل الركاب والبضائع بانتظام وبلا انقطاع في مختلف فصول السنة، إذ إن طاقة النقل للخط المفرد تبلغ 25مليون طن سنوياً. كما يمتاز بأنه يمكن أن يتم بسرعات كبيرة بلغت 350 كم/ساعة. وهوأكثر أماناً، فنسبة الإصابات بالنقل السككي أقل بنحو 750 مرة عنها بالسيارات، وبعشرات المرات عنها بالطائرات. إضافة إلى أن النقل بالخطوط الحديدية أقل استهلاكاً للطاقة، إذ يعادل نحو 20% من استهلاك السيارات الشاحنة لكل طن كيلومتري. وأخيراً فإن كلفته منخفضة، وهوأقل تلويثاً للبيئة.
التشغيل

تعليم_الجزائرThis image has been resized. Click this bar to view the full image. The original image is sized 1299×592 and weights 86KB.تعليم_الجزائر

الشكل (2)

تستخدم في تشغيل القطارات أفضل أنظمة الإشارات والاتصالات المتطورة، ويتابع مراقب الحركة المسؤول جميع النواحي المتعلقة بحركة القطارات وبتغيير وضعيات المفاتيح والإشارات السامحة أو المانعة للحركة في المنطقة المخصصة له، والتي يرواح طولها عادة بين 150 و800 كم. وتتم حركة القطارات في الإقلاع والوصول وفق مواعيدها المحددة في مخطط سير القطارات.
يجلس مراقب الحركة المسؤول أمام لوحة مضيئة مرسوم عليها بيانياً جميع الخطوط الخاضعة له، وفيها أزرار التحكم، كما تظهر مواقع القطارات ومواقع المفاتيح والإشارات على شكل أضواء (الشكل- 2).

اختبارات القضبان الحديدية
يجب أن يكون فولاذ القضبان خالياً من الفراغات والشوائب والشرانق الغازية والتقشر السطحي وغيرها الناتجة من عيوب التصنيع. وللتحقق من جودة صنع الفولاذ تجرى الاختبارات الضرورية، منها التركيب الكيماوي ومقاومة الصدم والشد والفحص الصوتي والقساوة وسحب الفولاذ.
استخدامات السكك الحديدية
تعد السكك الحديدية واسطة النقل الأكثر ملاءمة للنقل الجماعي للركاب والبضائع للمسافات الطويلة والمتوسطة. ويمكن تمييز أنماط النقل السككية الآتية للركاب:
– النقل بالسكك الحديدية المعروفة بين المدن (القطارات) trains railway.
– النقل بالسكك في ضواحي المدن commuter railway.
– النقل الخفيف داخل المدن، فوق أرضي (الترامواي) tramway.
– النقل داخل المدن بقطار الأنفاق (المترو) underground.
– النقل بالقطارات الكهربائية التي تسير على خط حديدي أحادي القضبان داخل المدن (مونوريل) monorail.
– النقل بالقطارات التي تسير على وسادة هوائية فوق القضبان magnetic levitation (maglev).
– النقل بالعربات الهوائية المعلقة على كابل cable railway.
تخطيط السكك الحديدية وتنفيذها
تتعلق مسارات السكك الحديدية بطبوغرافية الأرض الطبيعية. ولما كانت قيم الميول الطولية وأنصاف أقطار المنحنيات الأفقية تحددها سرعة القطارات واستطاعة القاطرات، فإنه يتم اختيار المسارات لتتبع خطوط التسوية ما أمكن، وإلا يلجأ إلى أعمال الحفر والردم والأعمال الإنشائية، مثلالجسور والأنفاق والجدران الاستنادية.
تؤخذ اليوم قيم الميول الطولية الأعظمية 01% (أي 1متر شاقولياً لكل 1000متر أفقياً) وذلك للسرعات العالية (أكثر من 160كم/ساعة) ويمكن أن تزيد على هذه القيمة لأسباب تتعلق بتكاليف الإنشاء أو صعوبة التضاريس. أما المنحنيات الأفقية فتكون ذات أنصاف أقطار كبيرة (1000م أو أكثر).
يحضَّر القسم السفلي بعناية، وينفذ الردم على طبقات مرصوصة، وتكون الميول العرضية سواء في الردم أو الحفر كافية لاستقرار المنحدرات. وفي حالات معينة، ولتفادي التأثير الضار للمياه، تكسى سفوح المنحدرات بالأعشاب أو ببلاطات حجرية أو بيتونية. وتنفذ خنادق جانبية موازية لمحور السكة لتصريف المياه.
وعندما يزيد ارتفاع الردم على 15 الى18 متراً، يُفضَّل إنشاء الجسورviaduct. وفي حالات الحفر الكبير، يفضل الالتفاف حول الهضاب أو الجبال. وعند الضرورة، تحفر الأنفاق على الرغم من كلفتها العالية.
تختلف طرائق تمديد السكك الحديدية من بلد لآخر، ويمكن تصنيفها في ثلاث طرائق رئيسة: الطريقة اليدوية وطريقة التمديد الآلية وطريقة التمديد بالسلالم الجاهزة، وهي أحدث الطرق المتبعة في تنفيذ السكك الحديدية، إذ تنقسم ورشات التمديد أربع ورشات هي: ورشة تمديد الخط المؤقت وورشة فرش طبقة الحصى وورشة نزع الخط المؤقت وورشة تمديد الخط النهائي وتسويته ورصه.

المحطات
المحطة station هي منشأة يتم فيها انطلاق الرحلات أو وصولها أو تبديل وسيلة النقل، سواء للركاب أو للبضائع.
توفر محطة الركاب الرئيسة مختلف الخدمات من مكاتب للعاملين وكوات حجز التذاكر والأمانات ومحلات للتسوق وساحة وقوف وخدمة للسيارات وأكشاك لبيع الزهور والمجلات وحمامات ومركز بريد وهاتف. إضافة إلى الخدمات التي تقدم للقطارات، كالتزود بالماء والطعام وتنظيف العربات. ويمكن أن تكون محطات الركاب مشتركة مع محطات وسائط النقل الأخرى (محطة ـ مطار، محطة ـ ميناء، محطة مجاورة لمحطة الحافلات).
تضم محطات الشحن مختلف الخدمات للكشف عن القاطرات والعربات وصيانتها وتخزينها وإمكانية إجراء أعمال الفرز والتصنيف للشاحنات.

الهيئات الدولية للسكك الحديدية
– الاتحاد الدولي للسكك الحديدية UIC (Union International des Chemins de Fer)، تأسس عام 1920، ويهتم بوضع التوصيات والمواصفات الفنية وتوحيدها، لتسهيل حركة القطارات بين مختلف الدول.
– اتحاد السكك الأمريكية AAR (Association of American Railroads)، تأسس عام 1934، ويضم مؤسسات السكك الحديدية في الولايات المتحدة وكندا والمكسيك ودول أمريكا اللاتينية، ويهتم بتوحيد سياسة النقل والبحث العلمي والاستثمار والتمويل.
– الاتحاد الدولي لمؤتمرات السكك الحديدية، تأسس عام 1885، ويُعقد مرة كل أربع سنوات حيث تلقى محاضرات لمشاهير الاختصاصين.
– الاتحاد العربي للسكك الحديدية، ويضم مؤسسات السكك الحديدية والشركات المعنية في الدول العربية، ومقر أمانته العامة في مدينة حلب.

السكك الحديدية في الوطن العربي
اقتصر إنشاء شبكات السكك الحديدية وتطويرها في الدول العربية، قبل الاستقلال، على شبكات محدودة ومستقلة بعضها عن بعضها الآخر، يخدم كلٌ منها أغراضاً معينة. وتختلف هذه الشبكات من حيث المقاييس والمواصفات مما أدى إلى انخفاض مستوى السعة والوزن المحوري والسرعة. والسبب الرئيسي لهذه السلبيات هو خضوع معظم الدول العربية لسلطات أجنبية أنشأت هذه المرافق لمنفعتها الخاصة عموماً.

لا يزيد مجموع أطوال شبكة السكك الحديدية في الدول العربية مجتمعة على 24000كم، في حين يبلغ طول شبكة السكك في فرنسا 50000 كم، وفي إنكلترا 45000 كم.
أما المعدات العاملة على الخطوط الحديدية في الدول العربية فتتكون من 1690 قاطرة جر و334 قاطرة مناورة و257 قاطرة عربات ركاب. وتتكون المعدات المجرورة من 4100 عربة ركاب و70 ألف شاحنة نقل للبضائع.