د. ضياء جمعة جاسمقسم الهندسة الكيمياوية والصناعات النفطية، كلية العمارة الجامعة
المختبر الافتراضي للهندسة الكيمياوية
واحد وثلاثون محاكياً تفاعلياً ثلاثي الأبعاد لمقرري تصميم المفاعلات وانتقال الكتلة. اضغط على أي وحدة في المخطط أو اختر من القوائم أدناه.
تصميم المفاعلات
- المفاعل الدفعي بقميصJacketed batch reactorتفاعلات متتالية طاردة للحرارة A → B → C، والزمن المثالي لإيقاف الدفعة، والتحكم المتتالي، والانفلات الحراري وصمام الأمان.فتح المحاكي
- المفاعل الخزاني المستمر ذو الخلاطContinuous stirred-tank reactor (CSTR)خلط تام، وتحويل A + B → C، مع المناطق الميتة والجريان المختصر.فتح المحاكي
- المفاعل الخزاني الناشر للحرارة: اتزان متعدد وسيطرةExothermic CSTR: multiple steady states and controlثلاث حالات اتزان (مستقرة وسرج وبؤرة غير مستقرة)، ومخطط van Heerden والتفرع ومستوى الطور، والانفلات والتذبذب، وتثبيت حالة غير مستقرة بنافذة كسب.فتح المحاكي
- المفاعل الأنبوبيPlug flow reactor (PFR)تناقص التركيز على طول الأنبوب، ومقارنة بالمفاعل الخزاني، وأثر الجريان الطباقي.فتح المحاكي
- مفاعل الحشوة المحفزةPacked bed catalytic reactorهبوط الضغط بمعادلة إرغن وأثره في التحويل، مع قطر الحبيبة وتدفق الغاز.فتح المحاكي
- مفاعل الطبقة المميعةFluidized bed reactorمن الطبقة الثابتة إلى المميعة والفقاعية والمضطربة، مع الإعصارات.فتح المحاكي
- توزيع زمن المكوث (RTD)Residence time distribution (RTD)حقن نبضة متتبع وقياس E(t) للخزان والخزانات المتتالية والتشتت والجريان الطباقي، مع التحويل بنموذج الانعزال.فتح المحاكي
معدات انتقال الكتلة والحرارة
- برج التقطير ذو الصوانيTray distillation columnصواني وسدود، ونسبة الارتجاع وتركيز كل صينية، وظاهرة الغمر.فتح المحاكي
- برج الامتصاص المحشوPacked absorption columnأربعة أنواع حشوة، ونسبة L/G والاسترداد، مع الغمر وسوء التوزيع.فتح المحاكي
- عمود الاستخلاص سائل–سائلLiquid–liquid extraction columnعمود قرص دوّار بتيارين متعاكسين: القطرات والاحتجاز والغمر وأثر سرعة الدوار على الاستخلاص.فتح المحاكي
- المجفف الدوارRotary dryerرفّاعات تسكب المادة ستائر عبر الغاز الساخن، مع رطوبة المنتج وحرارة الغاز.فتح المحاكي
- برج التبريدCooling towerطريقة ميركل ومخطط الإنثالبي، والمدى والاقتراب، وأثر التكلس.فتح المحاكي
- المبادل الحراري ذو الغلاف والأنابيبShell-and-tube heat exchangerمبادل 1–2 مع الفعالية وNTU ومعامل التصحيح F، وأثر التلوث.فتح المحاكي
- المبخر ثلاثي التأثيرTriple-effect evaporatorتغذية أمامية بمساحات متساوية، واقتصاد البخار، ومقارنة بعدد التأثيرات من 1 إلى 5.فتح المحاكي
- خزان الوميضFlash drumوميض أديباتي لخليط ثلاثي: نسبة التبخر وتركيب الطورين وفيضان مزيل الرذاذ ومستوى السائل.فتح المحاكي
- المبلور التبريدي المستمرContinuous cooling crystallizerنموذج MSMPR لنترات البوتاسيوم، والنمو والتنوّي، وتوزيع أحجام البلورات، وإتلاف الدقائق.فتح المحاكي
- وحدة التناضح العكسي (RO)Reverse osmosis unitعناصر حلزونية وألياف مجوفة، واستقطاب التركيز، واسترجاع الطاقة، مع المعالجة الأولية والتنظيف الموضعي.فتح المحاكي
ظواهر انتقال الكتلة
- الانتشار الجزيئي وقانون فيكMolecular diffusion and Fick’s lawغازان يلتقيان بعد رفع الحاجز، ومنحنى التركيز يتسطح مع الزمن.فتح المحاكي
- الانتشار عبر غاز ساكن (أنبوب ستيفان)Diffusion through a stagnant gas (Stefan tube)تبخر سائل عبر هواء ساكن، ومقارنة بالانتشار المتعاكس المتساوي.فتح المحاكي
- نظرية الغشاءينTwo-film theoryغشاء الغاز وغشاء السائل، والمقاومة المتحكمة، ومخطط التشغيل.فتح المحاكي
- نظرية الاختراق وتجديد السطحPenetration and surface renewalهيغبي ودانكويرتس مقابل نظرية الغشاء، واعتماد k_L على D.فتح المحاكي
- الانتشار والتفاعل داخل حبيبة محفزDiffusion and reaction in a catalyst pelletمسالك متعرجة ومواقع فعالة، ومعامل ثيلي وعامل الفعالية.فتح المحاكي
- الانتشار غير المستقر في جسم صلبUnsteady diffusion in a solidلوح وأسطوانة وكرة وجسم سميك: تعمق المذاب مع الزمن وأثر الحرارة وعدد بيو.فتح المحاكي
- طبقة التركيز الحديةConcentration boundary layerجريان فوق لوح يذوب: نمو الطبقتين الحديتين وأعداد رينولدز وشميت وشيروود والانتقال إلى الاضطراب.فتح المحاكي
مختبر السيطرة على العمليات
- الخزانان المقلّبان على التوالي (التوصيلية)Two stirred tanks in series (conductivity)خطوة من الماء إلى محلول ملح: المعايرة، وقاعدة 63%، وطريقة كالدويل، والزمن الميت وتقريب باديه، والتدوير بين الخزانين.فتح المحاكي
- مسخن الخزانين على التواليTwo stirred tank heater in seriesخزانان مقلَّبان ومسخّن: خطوة في الطاقة، وطريقتا كالدويل ومنحنى رد فعل العملية، ومقارنتهما بالقياس والنظرية، والسيطرة المغلقة على T₁ ثم T₂.فتح المحاكي
- نظام الرتبة الثانية: مانومتر USecond-order system: U-tube manometerزئبق يتذبذب بعد خطوة في التدفق: التجاوز ونسبة الاضمحلال والدورة، ومخطط بودي والرنين، وتصميم التخميد، وتصحيح صيغة معامل التخميد في الدليل.فتح المحاكي
- التغذية الراجعة لخزان رتبة أولىFeedback on a first-order tankصمام ضاغط ومتحكم على مستوى خزان: قاعدة 63%، والتحكم P والإزاحة وPI، وعدم خطية الصمام، والكسب الحدّي مع تأخر الحساس والمنفذ.فتح المحاكي
- وحدة السيطرة على الضغط PCT-M3PCT-M3 pressure control unitضغط خزان هواء: ضبط P وPI وPID بخطوة أو منحدر أو موجة جيبية، ومخطط بودي، والكسب الحدّي بثلاث طرق، وضبط زيغلر–نيكولز، وجدولا الدليل تلقائياً.فتح المحاكي
- السيطرة على الحرارة PCT-M4Temperature control PCT-M4ساق يسخّنها عنصر بلتييه وثلاثة مجسات PRT ومروحة اضطراب: ربح يتغير مع الحرارة المطلوبة، ودالة تحويل دقيقة وبودي، وتجربة المرحّل، وجدولا الدليل تلقائياً.فتح المحاكي
- جهاز RT 578: أربع حلقات (مستوى وتدفق وضغط وحرارة)RT 578 trainer: four loops (level, flow, pressure, temperature)حلقة PID صناعية على جهاز تدريبي: المستوى والتدفق بضبط الدليل، والضغط في خزان مغلق بوسادة هوائية، والحرارة بالمبادل H1 (PI وبنقطتين)، مع الفعل الخاطئ واختبار الحلقة المفتوحة.فتح المحاكي