الموثوقي���ة( )ع���دم الح���يرة حس���اب ط���رق التج��اربو النظري��ة الحس��ابات في اءطاألخو

المعملية

2الزعيليك محمود مفتاح و 1بسيبسو مفتاح ف��رج بتاجوراء المياه وتحلية المتجددة الطاقات بحوث مركز

)طرابلس( ليبيا تاجوراء30878 ص. ب

الخالصة) الموثوقي77ة عدم معالجة لكيفية العددية الحسابية الطرق بعض الورقة هذه تقدم

Uncertaintiesله77ا، المص77احبة والحسابات المعملية التجارب بإجراء القيام نتيجة ( الناتجة

دق7ة ع7دم نتيج7ة تك7ون أن إم7ا لها. والتي والمسبب األخطاء تلك لتوضيح و لتحديد كذلك

أو التج77ارب، تل77ك إج77راء ط77رق في أخطاء وجود نتيجة أو معايرتها، وطرق األجهزة بعض

المص77احبة )األخط77اء التج77ارب تل77ك إلج77راء تس77تخدم س77وف ال77تي العينات تحضير طرق

لذلك(.

نق77ل معام77ل وه77و نظري لمثال الموثوقية عدم نسبة حساب الورقة هذه في وتم

وك77ذلك %(،6.22) تس77اوي وج77دت وق77د في77ه، الم77ؤثرة العوامل بسبب بالحمل الحرارة

الح7ركي التفاع7ل مع7دل تحدي7د منه7ا الغرض معملية لتجربة الخطأ حساب نسبة حساب

% إلى12( من ي77تراوح وجد وقد فيها، المؤثرة العوامل بسبب ترموجرافيميترك بطريقة

23%( .

Abstract The fundamental aims of this paper are presenting the numerical methods and

techniques used to determination of uncertainties that results from experimental procedures and related calculation work. This method is presenting the errors and their sources. These errors are due to the experimental instrumentations or setup such as variation in equipment reading, calibration. In addition, those errors that are produced because of data handling, data processing, sample collection, empirical formula used, and the physical variables such as pressure, temperature, etc.

In this paper presents the uncertainties percentage determination for theoretical example (heat transfer coefficient), and the error percentage determination for the experimental work (kinetic reaction rate), the results are equal to (6.22%) and (12-23%), respectively.

ة��المقدم. 1 لم77ا الي77وم، العملي77ة الحي77اة في المعملية والقياسات التجريبي العمل أهمية تتضح

الهندس77ية، والتص77اميم ،النظري77ة الدراس77ات تحقي77ق في وفاع77ل ومهم كب77ير دور من له77ا

ص7حة من التحق7ق لغ7رض واس7ع تج77اري نطاق على تنفيذها وبعد قبل بها األخطاء وتحدد

به77ا. المعمول العالمية روالمعايي سللمقايي ومطابقتها المعملية والقياسات التصاميم تلك

(bsebso@yahoo.com) المفاعل بقسم : باحث بسيبسو مفتاح فرج د. 1 4143 360 21 218+المصور: البريد 4141 360 21 218+الهاتف:

22 . الزعيليك محمود مفتاح )zailik@yahoo.com (الفيزياء بقسم باحث : د

1

العملي77ة التج77ارب ب77أجراء إال المع77دات بتل77ك الموثوقي77ة وع77دم األخط77اء تحدي77د يتأتى وال

للتحق7ق القياس7ات بعض إج7راء يجب وتش7غيلها تركيبه7ا عن7د لكذعليه7ا. وك7 والقياسات

الهندسي للتصميم مطابقة تكون أن يجب والتي التشغيل ومتغيرات معامالت من النهائي

االعتم77اد ليتم النهائي77ة صورتها في والمتغيرات المعامالت تلك ووضع الغرض، لكذل المعد

األخط77اء بعض والقياس77ات العمليات تلك للمنظومة. يصاحب التشغيلية العملية في عليها

الدقة. أجل من تفاديها يجب والتي الموثوقية بعدم يعرف ما ظهور إلى تؤدي قد التي

إجراء خالل عددي بشكل والمتغيرات الطبيعية الكميات بعض بقياس القيام وعند

بعض باس77تخدام له77ا المص77احبة النظري77ة بالحس77ابات والقي77ام المعملي77ة التج77ارب بعض

للقيم مطابق77ة وغ77ير الش77يء بعض مختلف77ة ق77راءات وج77ود يتضح لك،ذل الخاصة األجهزة

معها. التعامل في والحرص الدقة يتطلب مما التصميمية الحقيقية

المتغ77ير: لطبيع77ة وفق77ا أساس77ين ن77وعين إلى الموثوقي77ة ع77دم مص77در يص77نف

بينم77ا مس77تقر(، )الغ7ير الديناميكي الموثوقية بعدم تسميته يمكن الزمن خالل باالضطرا

)المستقر(. اإلستاتيكي الموثوقية بعدم يسمى الحقيقية أو األساسية القيم عن الحيود

وال77ذي اإلس77تاتيكي الح77يرة أو الموثوقية عدم من الثاني النوع على التركيز سيتم

المص77احبة العملي77ات نتيج77ة يك77ون ق77د وهم77ا: األول نرئيس77يا ع7املين بس77بب يك77ون ق77د

عملي77ة نتيج77ة يكون قد والثاني التجربة، عينة أو ذاتها للمعدة التصنيعية )األخطاء( للعملية

عم77ل طريق77ة أو الص77ناعية ( للمنظوم77ةModeling) ( والنمذج77ةSimulation) المحاك77اة

الحل وإيجاد التجربة لمحاكاة معين رياضي جذنمو بافتراض نقوم عندما )خصوصا التجربة

س77يتم والتي الحل(، عملية وتسهيل لتبسيط والشروط الفروض بعض ووضع له الرياضي

النص. خالل من معالجتها

ومسبباتها أخطاءال تحليل. 2 يمكن ( وال77تيErrors) األخط77اء من األن77واع بعض اس77تعراض س77يتم البند هذا في

ه77ذه معالج77ة التجرب77ة( وطريق77ة )بيانات التجريبية البيانات في حدوثها أو وجودها تخمين

من77ا يتطلب التجريبي77ة العملي77ة في ومسبباتها األخطاء تحليل في اإلسهاب وقبل البيانات،

(Single-Sample) الواح77دة العين77ة ذات التجربة في تحدث التي األخطاء بين الفرق توضيح

يتطلب الس77ؤال ه77ذا عن (؟. لإلجاب77ةMulti-Sample) العين77ات من العدي77د ذات والتجرب77ة

التجرب77ة )نتائج( بيانات إن اوأل. حيث العينات من والعديد الوحدة العينة بين الفرق توضيح

)تكرار بالتكرار هاكتشفإ يتم ال قد الموثوقية عدم من جزء بها سيوجد الواحدة العينة ذات

نتائجه77ا س77تكون متع77ددةال العينات ذات التجربة بيانات بينما المرات(، من للعديد التجربة

من تنتج عالي77ة تق77ه وذات كافي77ة تجارب وتكون مكتسبةال الموثوقية من الكافي القدر بها

العين77ات ذات التجربة ولكن.التجريبية للعملية ( المصاحبةStatistics) اإلحصائية العمليات

العين77ة ذات التج77ارب تل77ك بكلف77ة مقارن77ة عالي77ة بكلف77ة مص77احبة تكون ما غالبا المتعددة

2

يجب الس77بب العين77ات( وله77ذا )المتعددة التجارب هذه مثل إجراء من يحد وهذا الواحدة،

الق7درة ل7ه تك7ونو الواح7دة العين7ة ذات التج7ارب من نتائجه عن راض المجرب يكون أن

مث77ل من محتملةال والبيانات المعلومات من الكافي قدرال انتزاع أو على للحصول الكافية

ع7رف وإذا أيض7ا، تجري7بي خط7أ ه7و التجرب7ة في الخط7أ(. الواح7دة العينة) التجارب هذه

y يصبح ولن تصحيحه يتم سوف الخطأ الحقيقي77ة األخط77اء ،أخ77رى النهاية. وبكلمة في خطأ

} مبهم7ةال العوام7ل تل7ك هي التجريبي7ة نت7ائجال في ع7دم بعض وتحم7ل ،م7ا ح7د إلى دائم7ا

في التجرب77ة بنتائج الموثوقية عدم مجال يكون كم تحديد هي النهائية ةمهمالموثوقية. وال

هاش7كل في الموثوقي77ة ع7دم تحدي77د في ةثابت77 تك77ون م77ا ةطريق7 وإبتكار معينة، مالحظات

في الموثوقي77ة ع77دم تس77بب ق77د ال77تي األخط77اء أن77واع بعض ذك77ر يمكن واآلنالتحليلي.

}التجريبي77ة. القياس77ات أو للمع77دة ةالتص77نيعي للعملي77ة المص77احبة الص77ناعية : األخط77اءأوال

) الثابت77ة ألخط77اءا ا:. ثانيللتجربة النهائية النتائج في األخطاء بعض تسبب قد والتي الجهاز

fixed errorsوب77ذات بالتجرب77ة متكررة قراءات في بستتسب التيو المنظمة األخطاء ( أو

random) العش77وائية األخطاءا:لثا. ثللبعض مجهول ولسبب تقريبا القيمة errors)س77ببها

في عش7وائي كهرب7ائي أو إلكتروني ذبذبت أو ،بالتجربة يقوم الذي للشخص المزاج تقلب

yو الجه77از األخط77اء بالتأكي77د و ...الخ ،االحتك77اك مث77ل أخ77رى مختلف77ة ت77أثيرات أو اآلالت، أ

} ليس لكنو ،ةإحصائيال اتتوزيعال تصاحب ما عادة العشوائية من كثيرة حاالت فيو ،دائما

} الصعب األخط77اء بين التفريق وسيتمالعشوائية. واألخطاء الثابتة األخطاء بين التمييز جدا

خالل القي77اس عملي77ة في تح77دث وال77تي التفص77يل من بقلي77ل العش77وائية واألخطاء الثابتة

يلي: كما التجربة

والمع77دات ب77األجهزة أص77ال المح77ددة أو الموجودة األخطاء : هيالتامة األخطاء

تحدي77دها يمكن ذاته77ا األخط77اء وه77ذه الموثوقي77ة، ع77دم تس77بب وال77تي بالتجرب77ة الخاص77ة

مساعدة. خارجية بقياسات بالقيام ومعرفتها

تذب77ذب تسبب والتي األصل في المحددة غير األخطاء : هيالعشوائية األخطاء

القياس77ات أو ب77الطرق تحدي77دها يمكن وال المركزية، القيمة حول القياسات في تقلبات أو

إلى قي77اس عملي77ة منو والمق77دار االتج77اه في العش77وائية األخط77اء تتف77اوتالمساعدة. و

yن يمكن نظامي77ةال واألخط77اء.أخ77رى مح77ددةال غ77ير األخط77اء من خط77ورة أك77ثر تك77ون أ

[2]:رئيسية أسباب لثالثة)العشوائية(

ب7النظر تحدي7دها يتم فق7ط ولكن اوتمييزه الكتشافها عينةم طريقة هناك ليس.1

التجريبية. البيانات إلى

المتكررة. القياسات متوسط بأخذ إنقاصها أو اتأثيراته ضيتخف يمكن ال.2

عملي77ة ك77ل في اإلش77ارة )القيم77ة( وك77ذلك الحجم ذات له77ا النظامية األخطاء.3

لألخط77اء فرص77ة هن77اك ليس ل77ذا ،القياس77ات من متك77ررة لمجموع77ة قي77اس

البعض. ابعضه لمعادلة والسلبية اإليجابية

3

التجريبية للبيانات اإلحصائي . التحليل3 التجريبي77ة؛ للبيانات اإلحصائي التحليل طرق عن ملخص تقديم سيتم البند هذا في

yة األكثر الطرق بعض إلى باإلشارة سنقوم بل في. المجال هذا في استخدمت والتي أهمي

الص7لة وثيق7ة الش7روط بعض وك7ذلك ةالمهم7 التع7اريف بعض بتقديم نقوم سوف البداية

[6]التعاريف. بهذه

لها. المتوسط عن ما طبيعية )القراءات( لكمية القياسات انحراف : هواالنحراف

نة فيها نحتاج حاالتال بعض هناك الفرق: yو اتاسيالق لمقارy المف77ترض من التيو النتائج أ

هن77اكاالث77نين. بين مئ77وي نسبي فرق أو مطلقة قيم مع سواء، حد على موثوقة� تكون أن

ن77ة فيه77ا نحت77اج حاالتال بعض yو اتاس77يالق لمقارy تك77ون أن المف77ترض من ال77تيو النت77ائج أ

س77بيل علىو. اث77نين بين مئ77وي نس77بي ف77رق أو مطلق77ة قيم م77ع س77واء، حد على موثوقة�

yو ،ومستقلة محسوبة كميات بين مقارنةال المثال، مكتس77بة بأخرى تجريبية نتيجة مقارنة أ

yو آخر، قبل من مستقل بشكل أي على ي77دل لن االثنين بين االختالف . ذ�كرأخرى طريقةب أ

� أكثر. فيه موثوق حكم

أك7ثر تك7ون أن المف7ترض من ،ب7أخرى عملي7ة نتيج7ة مقارن7ة عند: التجريبي التناقض

التجريبي. التناقض يسمى االثنين بين الفرق أو االختالف هذا ،منها موثوقية

األخطاء . قياسات4األتي: النحو على عنه التعبير يمكن ما متغير اي قياس عند

(1 ) من77ه ( الغ77رضY) ( للمتغ77يرA) القيم77ة ( م77ع±) والسالب الموجب إشارة استعمال وعند

مص77داقية على ت77دل وهي المق77اس، المتغير قيمة مع الموثوقية عدم مدى بيان أو توضيح

المتوق7ع به7ا. ومن واعتق7اده الب7احث بقياس7ها قام التي التجارب أو القياسات دقة درجة

في القياس77ات االحتم77االت. وه77ذه وب77ذات موثوقي77ة ع77دم توجد قياس عملية كل في بان

يمكن التجريبية واألخطاءللتجربة. المرغوبة النتائج بعض لحساب استعملت النهاية

التالي: النحو على قياسية طرق بعدة توضيحها

حيث( : 1) المعادلة في كما توضيحها يمكن الخطأ :حدود الخطأ حدود1.4

ب77ان الحكم لنا يعطي بدوره ذاته. هذا الخطأ مقدار بدورها تمثل و المقاسة الكمية تمثل

المج77ال تمثالن القيم77تين ه77اتين حيث ، و القيمتين بين تقع الحقيقة القيمة

الصناعية الشركات غالبا الخطأ. و بمجال ويسمى المقاسة النتيجة فيه تقع والذي الكامل

لض77مان المجال هذا مثل ذاتها، المعدة على بيان بوضع ملزمة المعامل لمعدات المصنعة

المعمل. أجهزة أداء

: التالية للعالقة ووفقا حسابه يتم المتوسط االنحراف: المتوسط االنحراف2.4

4

)2(

إيج77اد يتم . ثم القياس77ات من ( لمجموع77ةmean) المتوس77ط حس77اب يتم حيث

تش77تت مقي77اس أو م77دى على ي77دل للمتوسط. وهو بالنسبة نتيجة لكل االنحرافات مقدار

على للدالل7ة مث7الي مقي7اس يعت7بر وهو الوسطية للقيمة بالنسبة القياسات أو البيانات

الوسطية. القيمة عن انحرافها مدى

المعياري 3.4 االستعمال وكثير للجميع معروف المعياري االنحراف: اإلنحراف

القياس77ات من مجموع77ة ل77دينا ك77ان للخط77أ. وإذا ب77ه الموث77وق القياس يعتبر وإحصائيا

المعي7اري االنح77راف إيج77اد يمكنن7ا س7هولة بك7ل حس7ابي متوس7ط وله7ا الع7دد وكثيرة

التالية: للعالقة ووفقا للمتوسط

)3(

)الحيرة( الموثوقية عدم . تحليل5 النت77ائج في الموثوقي77ة ع77دم لتحدي77د المختلفة الطرق من العديد تستخدم

التجريبي77ة للنت77ائج الموثوقي77ة ع77دم تحديد في واشمل دقة األكثر الطريقة ولكن التجريبية

على عناي7ة بك7ل وض7عت الطريق7ة وه7ذه[5]كلينت7وك( و )كلين الب7احثين قب7ل من قدمت

القياسات من االحتماالت( للعديد من العديد لها )والتي الموثوقية عدم مواصفات أساس

على المحس77وبة للقياس77ات الموثوقي77ة ع77دم تحدي77د أو تخمين الس77ابقة. وعن77د التجريبي77ة

العديد في كدالة معطاة R النهائية النتيجة األولية. تكون للقياسات الموثوقية عدم أساس

البعضy: بعضها عن ( المستقلة) المتغيرات من

(4)

ل77ذلك االحتماالت، بذات جميعها معطاة المستقلة المتغيرات في الموثوقية عدم كان وإذا

التالية: العالقة بإستخدام االحتماالت ذات لديها والتي الكلية الموثوقية عدم حساب يمكن[3]

(5 )

ع777دم هي وR النهائي777ة للنتيج777ة الكلي777ة الموثوقي777ة ع777دم هي حيث

(.) المستقلة للمتغيرات الموثوقية

أيل لنت77ائج الموثوقي77ة ع77دم تحدي77د أو تحلي77ل في مفي77دة أداة ( تعتبر5) السابقة المعادلة

قض77ية تعت77بر تجربةال بيانات أو نتائج مع التعامل الحاالت من العديد أو الكثير تجربة. وفي

مس7تقلة متغ7يرات ل7ه بالتجرب7ة المتغيرات من مستقل متغير كل أن أي طويلة، و معقدة

5

نت77ائج على الحاالت هذه مثل في الحصول لنا يتأتى ال األحيان، اغلب فيه. وفي تؤثر أخرى

المهم77ة به77ذه للقي77ام حاس7وب برن77امج كتابة يتطلب وهذا سهولة بكل اليدوية الحساباتب

م77ع (،5) للمعادل7ة الجزئي77ة االش7تقاقات من تحليلي تص77مم إلى اللج77وء ب77دون المعق7دة

من الح77االت ه77ذه مث77ل ( في5) المعادل77ة تطبيق إمكانية وهو السابق الفرض استمرارية

النس77بة حس77اب ويمكن.الحس77ابية الخط77وات من العدي77د تض77منها من بالرغم الحسابات

يلي: كما النهائية للنتيجة بالنسبة النهائية الموثوقية لعدم المئوية

(6)

) وهي م77ا تجرب77ة من عليها المتحصل البيانات من مجموعة لدينا بان نفرض واآلن

أن للمتغ77يرات يمكن ال77وقت ذات وفي البيان77ات له77ذه المحسوبة ( والنتيجة

النهائي77ة النتيجة وبحساب (،) وهي أخرى مقلقة متغيرات بواسطة تتأثر

[4،5]على: الحصول يمكن جميعها المتغيرات لهذه الموثوقية لعدم

(7 )

(8 )

يلي: كما جدا صغيرة القيم تكون عندماR للنتيجة الجزئي التفاضل تقريب ويمكن

(9 )

موثوقي77ة ع77دم المس77تقلة المتغ77يرات من متغ77ير لكل توجد الحقيقة في ولكن

[4]التالية: العالقة من حسابه يمكن به خاصة

(10 )

الكلي الع77دد تمث77ل و المس77تقل للمتغ77ير المعي77اري االنح77راف تمث77ل أن حيث في الس77ابقة القيم عن الحس77ابية. وب77التعويض أو التجريبي77ة القي77اس لح77االت واإلجم77الي

النهائية. للنتيجة الكلية الموثوقية عدم حساب ( سيتم5) المعادلة

للدراسة . أمثلة6 منه77ا الغ77رض والنظري77ة، التجريبي77ة منه77ا األمثل77ة بعض تق77ديم سيتم البند هذا في

الموثوقي77ة ع77دم حس77اب وكيفي77ة أعاله الم77ذكورة للمب77ادئ والفهم والدراس77ة التوض77يح

التالي: النحو على لها واألخطاء

نظرية( )دراسة بالحمل الحرارة نقل معامل1.6 الس7اخن الس7طح ( بينبالحم7ل) الح7رارة نق7ل معام7ل

التالي: النحو على للتبريد نيوتن لقانون ووفقا تعريفه يمكن التبريد ومائع

6

(11 )

ب77العكس أو التبري77د م77ائع إلى القن77اة من تنتق77ل أن للح77رارة . يمكن1 الشكل من نالحظ

النموذج هذا النووية( وفي والمفاعالت الحرارية )مثال: المبادالت التشغيل ظروف حسب

التبري77د بم77ائع تبري77ده ويتم الح77راري المص77در هي القناة سطح حرارة درجة اعتبار يمكن

الم77ائع ح77رارة درج77ة س77تكون الحال77ة ه77ذه وفي الخطي، )الت77دفق القن77اة ب77داخل ال77ذي

الح7رارة كمي7ة حس7اب يمكن (. و القن7اة مرك7ز حرارة درجة من اصغر المتوسطة

النح77و على التبري77د م77ائع في نقط77تين أي بين التبري77د م77ائع إلى القن77اة جدار من المنتقلة

التالي:

(12 )

لم77ائع الح77رارة درج77ة توزي77ع (،) المض77طرب الت77دفق حال77ة يف

ودرجة ،لألنبوب العرضي المقطع معظم على تقريبا ويةاستم ستكون القناة داخل التبريد

م77ائع ح77رارة درج77ة من ب77دال الحس77ابات في س77تأخذ التبريد لمائع توسطةالم حرارةال

. القناة مركز في التبريد

الح77رارة درج77ة تف77اوتت إذا التبري77د ومائع القناة جدار بين يحدث الحراري التبادل

الح77رارة نق77ل معام77ل على يعتم77د وهذا القناة، محور طول على التبريد لمائع المتوسطة

الحال77ة وفيالقن77اة. مركز في المتوسطة الحرارة درجة على يعتمد وكذلك ذاته، بالحمل

ومعامالت التبريد لمائع الفيزيائية الخواص على يعتمد بالحمل الحرارة نقل معامل العامة

معام77ل )اإلجب77اري( يك77ون ألقسري الحمل حالة وفيفيه. تتحكم والتي األخرى التشغيل

وغيره77ا التبري77د لم77ائع الح77راري التوصيل معامل قبل من به متحكم بالحمل الحرارة نقل

وفق77ا بالحم77ل الح77رارة نق77ل معام77ل لمحاكاة أعاله. و والمذكورة األخرى المعامالت من

لحس77ابه رياض77ية عالق77ة إيج77اد يتم النظ77ري التحليل وبطريقة فيه تتحكم التي للمتغيرات

التالي: النحو على

(13 )

الح7رارة نق7ل معام7ل في تتحكم ال7تي العوام7ل جمي7ع ب7ان الس7ابقة المعادل7ة من يتضح

(.) أبعاد بدون التي لألرقام وفقا وهذه موجودة، بالحمل

الح77رارة نقل معامل لحساب المضمار هذا في الرياضة العالقات من العديد توجد

كام77ل متط77ور ( وت77دفق) أحادية حالة ذو المائع يكون أن حالة في بالحمل

من وغيره77ا[7]() بسيبس77و ( وعالق77ة) بولتر – ديتوس عالقة مثل

مستخدمين والدراسة بالتحليل سنكتفي الورقة هذه في ولكن األخرى، العالمية العالقات

لذلك: كمثال المشهورة بولتر – ديتوس عالقة

7

(14 )

ال7تي العوام7ل س7تكون المنخفض7ة الح7رارة درج7ات عند ثابتة المائع خواص بان وبفرض

التالي: النحو على القناة وقطر المائع سرعة فقط الحرارة انتقال معامل في تؤثر

(15 )

القط77ر قي77اس في وكذلك التبريد مائع سرعة قياس في موثوقية عدم توجد عندما وبذلك

الح77رارة. نق77ل معام77ل قي77اس في موثوقي77ة عدم إلى بدورها تؤدي التبريد لقناة المكافئ

الحرارة نقل لمعامل الموثوقية لعدم المئوية النسبة حساب ( يمكن6) المعادلة وبتطبيق

يلي: كما بالحمل

(16 )

ت77أثير بس77بب بح77ثي ن77ووي بمفاع77ل التبري77د لقناة النسبة هذه حساب يتم وسوف

كمث7ال الح7رارة نق7ل معامل على الوقود عنصر مادة بسمك الموجودة الصناعية األخطاء

حيث ،[3] المفاع77ل وق77ود عناصر من عنصرا41 لحوالي العينات عدد كان وقد للدراسة،

) فرعي7ة تبريد قنوات وأربع وقود عناصر ثالثة على المفاعل وقود خلية تحتوي

النس7بة بحس7اب القي7ام وبع7د ،4 إلى1 الجداول في والمدونة المسجلة للنتائج ووفقا (،

وال77ذي الوق77ود عناص77ر في ص77ناعية أخط77اء وج77ود بس77بب الكلي الموثوقية لعدم المئوية

والتي الفرعية، التبريد قناة وقطر المبرد سرعة من بكل موثوقية عدم أيضا بدوره يسبب

حس77ابها تم وال77تي بالحم77ل الح77رارة نق77ل بمعامل موثوقية عدم وجود إلى بدورها تسبب

بالحس77ابات القي77ام عن77د إليه77ا االنتباه يجب النتيجة %(. وهذه6.22) تقريبا تساوي ووجد

ي77ؤدي األخطاء هذه لمثل االنتباه وعدم المفاعل، لهذا والتحليلة التصميمية الهيدروحرارية

يس77بب ال77ذي التبريد بمائع غليان حدوث )يمكن التشغيلية المشاكل من العديد إلى بدوره

التجارب إلجراء الالزم النيوتروني الفيض استقرار وعدم التحكم إجراءات في اضطرابات

به(. العلمية

)تجربة( الحركي التفاعل معدل2.6

](kinetic reaction rate) الحركي التفاعل معدل تحديد منها الغرض معملية تجربة

ياللول77ب م77يزانال طريق77ة ( باس77تعمالthermogravimetric) ترموجرافيمي77ترك بطريق77ة[8

conventional) يالبايركس77 ال77دقيق الح77راري التقلي77دي pyrex helix microthermobalance)

. ويمكن5 بالج77دول والموض77حة المس77جلة التجرب77ة نتائج وكانت ،2 بالشكل والموضحة

) ب777دوورث – فيلينج معادل777ة باس777تعمال نظري777ا التآك777ل مع777دل حس777اب ك777ذلك

عن7د النقي الكوب7الت لعنص7ر بالنس7بة ل7ه المص7احبة األخطاء و[8](

8

من ت77تراوح ح77رارة درج77ة من متغ77يرة ظروف ( وتحت) غاز من لخليط تعرضه

من ي777تراوح د. مئوي777ة( وض777غط1000 – د. مئوي777ة500) كلفن1273 – كلفن773

مع77دل على الحص77ول تم المعادل77ة ه77ذه طري77ق وعن باس77كال، إلى

النح77و على وهي عوام77ل ع77دة من والناتج77ة جدا ضئيلة أخطاء بنسبة العنصر لهذا التآكل

التالي:

(17 )

التالية: بالمعادلة إيجاده يتم الكتلة في التغير

(18 )

بس77بب التأك77ل مع77دل في الخط77أ ايجاد يتم الثيرموجرافيمتريك طريقة باستخدام

وزمن العين77ة على المس77لطة الك77بريت وكمية العينة سطح )مساحة فيه المؤثرة العوامل

يلي: التفاعل( كما

() العينة كتلة في التغير بسبب . الخطأ1

(19 )

%.7 % إلى1 من ( يتراوح) بسبب الخطأ وجد الحساب عملية إجراء وبعد

[8]() أرهينيوس معادلة (: باستعمال) الحرارة درجة بسبب . الخطأ2

(20 )

على النتيج77ة ( تك77ون20) ( للمعادل77ة) اللوغ77اريتم أخ77ذ و التفاض77ل عملية إجراء وبعد

التالي: النحو

(21 )

%5 من ( يتراوح) الحرارة درجة بسبب الخطأ وجد الحساب عملية إجراء وبعد

%.9 إلى

التالية: المعادلة (: باستعمال) الضغط بسبب . الخطأ3

9

(22 )

على النتيج77ة ( تك77ون22) ( للمعادل77ة) اللوغ77اريتم أخ77ذ و التفاض77ل عملية إجراء بعدو

التالي: النحو

(23 )

% إلى3 من ( يتراوح) الضغط بسبب الخطأ وجد الحساب عملية إجراء وبعد

5.%

التالي: النحو ( على) التآكل معدل في للخطأ األعلى الحد حساب يتم وأالن

(24 )

المتغ77يرات جمي77ع ت77أثير من والن77اتج التآك77ل مع77دل في الكلي الخطأ حساب وعند

%.23 % إلى12 من يتراوح إنه وجد أعاله المذكورة

. التوصيات7 العملي77ة الحي77اة في المعملي77ة والقياس77ات التجريبي العمل أهمية تتضح سبق مما

والتص77اميم النظري77ة الدراس77ات تحقي77ق في وفاع77ل ومهم كب77ير دور من له77ا ولم77ا الي77وم

التحق77ق واس77ع. لغ77رض تجاري نطاق على تنفيذها وبعد قبل بها األخطاء وتحدد الهندسية

عليه77ا والقياس77ات العملي77ة التج77ارب ب77أجراء إال يت77أتى ال وه77ذا التص77اميم تل77ك ص77حة من

وع77دم األخط77اء وتحدي77د به77ا المعمول العالمية روالمعايي سللمقايي تطابقها من والتحقق

الدراس77ات في الموثوقي77ة وع77دم األخط77اء تحدي77د أهمي77ة لذلك المعدات، بتلك الموثوقية

منها: أسباب لعدة مهم الهندسية والتصاميم النظرية

والتصنيعية. التركيبية العمليات في الشروع قبل والمشاكل األخطار بحدوث تنبئ.1

كمؤش77ر وتعت77بر والمس77تقبلية القائم77ة للمش77اريع االقتص77ادية التكلف77ة من تقل77ل.2

في وال77تي وغيره77ا الهندسية للمنظومات التشغيل ومتغيرات لمعامالت توضيحي

تشغيل. حالة

دق77ة ع77دم عن ناتج77ة تكون قد والتي منها، للتقليل ومصادرها الخطأ نقاط توضيح.3

ط77رق في األخطاء بعض وجود نتيجة أو معايرتها، وطرق والمعدات األجهزة بعض

إجراءها. في استعملت التي العينات تحضير طرق أو التجارب، تلك إجراء

10

والرموز االختصاراتالرمز

التعريفالرمز

التعريف

[] التبريد، لمائع الكتلة تدفق معدل التجربة، وبعد قبل العينة كتلة في التغير

[g][] العينة، سطح مساحة[] التبريد، لمائع النوعية الحرارة

[] للكبرته، الالزم الزمن[] بالحمل، الحرارة نقل معامل

تابث مقدار[ ] الحراري، الفيض

[] الناتج، التآكل معدل[] للقناة، العرضي المقطع

التآكل معدل في االعلى الخطأ[ ] القناة، جدار حرارة درجة

إلى القن77اة ج77دار من المنتقل77ة الح77رارة كمي77ة[] التبريد، مائع

تابث مقدار

للكبريت الجزئي الضغطالنهائية النتيجة

المعياري االنحراف عوام7777ل على يعتم7777د أس7777ي متغ7777ير

التجربة ومتغيراتللغازات العام الثابتالمستقل المتغير القي777اس لح777االت واإلجم777الي الكلي الع777دد

الحسابية أو التجريبية() التنشيط طاقة

للنتيج77ة الموثوقي77ة( الكلي77ة )ع77دم الح77يرة[ ] المطلقة، الحرارة درجةالنهائية

تابت مقدارالمستقلة المتغيرات

uNبيوسلت رقم 1.97= للسلك الثابت المعايرة معامل

[][] السلك، طول في التغيررينولدز رقم

الضغط بسبب الخطأبرانتل رقم

الحرارة درجة بسبب الخطأ[] ، الهيدروليكي القناة قطر

العينة كتلة في التغير بسبب الخطأ[] التبريد، مائع سرعة

[] التبريد، مائع كثافة

. المراجع81. Young, Hugh D.: Statistical Treatment of Experimental Data. McGraw-Hill, NY, USA, 1962. 2. Taylor, John R.: An Introduction to Error Analysis, University Science Books, NY, USA,

1962.3. Bsebsu, F. M.: Thermal Hydraulic Analysis of Water-Cooled Nuclear Research Reactors, Ch.

5 (Uncertainties in the Reactor Core Thermal Design). Ph.D. Thesis, Budapest University of Technology and Economics, Budapest, Hungary, 2001.

4. Bsebsu, F. M.: Uncertainties Treatment in the Water Cooled Nuclear Research Reactor – Thermal Design and Analysis, Al-Nawah J., Vol. 5/No. 5, Tripoli, Libya, 2004.

5. Holman, J. P.: Experimental Methods for Engineers, 6th edition, McGraw-Hill, Inc. NY, USA, 1994.

6. Baird, D. C.: Experimentation, an introduction to measurement theory and experiment design. Second edition. Prentice-Hall, NY, USA 1988.

11

7. Bsebsu F. M. and G. Bede: Theoretical Study in Single-Phase Forced-Convection Heat Transfer Characteristics for Narrow Annuli Fuel Coolant Channels, Periodica Polytechnica, Ser. Mech. Eng., Vol. 46. No. 1., pp.15-27. Budapest, Hungary, 2002.

8. Zaelik M. M.: The Kinetics and the Mechanism of High Temperature Sulphidation of Co-Cr Alloys Used in Chemical Technology with H2 / H2S Gas Mixture, Ph.D. Thesis, pp 20-22, Cracow University of Technology, Poland, Cracow, 1995.

الحركي المعدل لدراسة الترموجرافيمتريك لتجربة االساسية . المكونات2 شكلالسبائك و للمعادن

الحراري، . المنظم6 . الماص،5 . المبرد،4 االكسدة، . نظام3 التدفق، . مقياس2 الحالة، توحيد . جهاز1 .13 التفاعل، . حجرة12 . العينة،11 . الصمام،10 الحراري، . المقياس9 الكبريت، . حاوية8 . الفرن،7

اللولب تتبيث . نظام15 . اللولب،14 )مسعار(، الحراري االزدواج

12

التبريد .1شكل قناة في الحرارة درجة توزيع

.1 جدولالوقود بوحدة الفرعية القنوات في التبريد مائع لسرعة االحصائية الحسابات

الفرعية القناةالمتغيرات

D C B A 3.04 2.90 2.76 2.97 السرعة [m/sec]متوسط

2.95 2.81 2.68 2.67بالسالب التقة –مجال

99.865%

3.12 2.98 2.85 2.89بالموجب التقة +مجال

99.865% 2.81 2.58 2.55 2.50 الدونية السرعة3.53 3.40 3.18 3.42 القصوى السرعة

0.1597 0.1595 0.1539 0.1994 المعياري االنحراف0.025 0.025 0.024 0.031 المعياري الخطأ

.2 جدولالفرعية بالقنوات التبريد مائع لسرعة واالحصائية التصميمية القيم

القناةالفرعية

بالقنوات التبريد مائع سرعة[m/sec] الفرعية

A2.87التصميمية0.6 ± 2.79اإلحصائية

B2.87التصميمية0.46 ± 2.76اإلحصائية

C2.93التصميمية0.48 ± 2.90اإلحصائية

D2.97التصميمية0.48 ± 3.04اإلحصائية

.3جدول الوقود بوحدة الفرعية التبريد لقنوات الهيدروليكية لألقطار اإلحصائية الحسابات

الفرعية القناةالمتغيرات

D C B A 6.36 6.30 5.89 5.95 القطر [mm]متوسط

6.18 6.10 5.73 5.87بالسالب التقة –مجال

99.865%

6.55 6.51 6.05 6.03بالموجب التقة +مجال

99.865% 5.42 4.82 4.94 5.47 الدوني القطر7.26 6.84 6.36 6.18 األقصى القطر

0.3386 0.3880 0.3019 0.1533 المعياري االنحراف0.053 0.061 0.047 0.024 المعياري الخطأ

13

.4 جدولالفرعية التبريد لقنوات الهيدروليكية لألقطار واالحصائية التصميمية القيم

القناةالفرعية

لقنوات الهيدروليكي القطر[mm] الفرعية التبريد

A6التصميمية0.46 ± 5.95اإلحصائية

B6التصميمية0.91 ± 5.89اإلحصائية

C6.36التصميمية1.16 ± 6.30اإلحصائية

D6.62التصميمية1.02 ± 6.36اإلحصائية

.5 جدول[8]() الكوبالت عنصر لكبرتة التآكل لمعدل المكافئ القطع ثوابت

الضغط773 كلفن

873 كلفن

923 كلفن

973 كلفن

1073 كلفن

, ] [

14

15