الهيئة الهندسية الصينية للفيزياء الحرارية تكرم الباحث السعودي خالد الحصان

بادرت الهيئة الهندسية الصينية للفيزياء الحرارية بتكريم الباحث السعودي الدكتور خالد بن عبد الله الحصان مساعد مشرف معهد بحوث الفضاء بمدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية, وقدمته لافتتاح الجلسة الأولى للمؤتمر الدولي الرابع في هندسة الموائع وهندسة التوربينان بمدينة بكين في الصين الشعبية , تقديراً منها لمكانته العلمية العالية.
وقدم الدكتور خالد الحصان ورقتين علميتين, كانت الأولى بعنوان (الحل العددي لمعادلات السوائل والموائع لظاهرة التمدد والانكماش في أنابيب متعرجة وزيادة كفاءة السريان)، حيث بينت الورقة الحل العددي لمعادلات السوائل والموائع وهي ظاهرة معروفة لسريان المائع و سريان الفصل والربط للطبقة الاحتكاكية للأنابيب المتعرجة.
وناقشت الورقة المتغيرات التي تؤثر بشكل مباشر على قدرة الحصول على جريان غير دوراني وزيادة وتطوير كفاءة السريان وأساليب تقنية للحد من سريان الفصل, بالإضافة إلى تطوير حالة سريان المائع العشوائي و الدوراني يعطي نتائج عالية، حيث قدمت هذه الدراسة طريقة معالجة هذه الظاهرة وذلك عن طريق إضافة الغاز او السائل بزاوية وسرعة معينة.
وبين الباحث أن المعادلات المتحكمة هي مجموعة من معادلات غير خطية بالإضافة إلى المعادلات التفاضلية الجزئية من أجل صياغة تقريبية صحيحة أو حل لهذه المعادلات يجب أن تحل باستخدام تقنيات حساب ديناميكية الموائع, ويقصد بها استنباط العلاقات الأساسية التي تحكم حركة وسكون الموائع وتضم وسائل هذا الاستنباط النماذج الرياضية التي تبنى على ما يعرف بقوانين الحفظ الأساسية تقوم على أساس تغيير المدى ذو الخاصية المتصلة إلى مدى ذو خاصية متقطعة باستخدام طريقة التشابك , ويمكن أن تستخدم هذه الظاهرة في أنابيب البترول وقنوات مجرى الهواء وفي تطبيقات السريان الداخلي للمائع.
وتطرقت الورقة الثانية الى دراسة مجرى الغازات المنبعثة من جسم انسيابي دوراني بسرعة تفوق سرعة الصوت، حيث ناقشت خصائص السريان القطري الناتج من دوران جسم ثلاثي الأبعاد وبسرعة خارجية تفوق سرعة الصوت 2-3 ويدور بسرعة زاوية تقدر من 1000 الى10.000 لفة في الدقيقة حيث تخلق هذه الظاهرة نظام سريان معقد يؤثر على انسيابية سريان المائع وليس من السهل دائما التنبؤ بها.
وقام الباحث بدراسة الأساسيات اللازمة لفهم هذه الظاهرة وهي العلاقات الناتجة من اصطدام الغازات مع بعضها البعض، حيث قدم الفهم الشامل لهذه الظاهرة المعقدة, كما وضح نتائج السرعة والضغط لهذه الظاهرة في علاقة مع زاوية الجسم وسرعة الجسم والبيئة المحيطة, بالإضافة إلى نتائج الموجة التصادمية الغير خطية والعلاقات مع الموجة التصادمية الخطية والطبقة الاحتكاكية وانفصال مجرى الموائع.
كما أظهرت الدراسة الحل العددي لسريان متناوب على جسم دوراني انسيابي بسرعة تفوق سرعة الصوت 2-3 والذي يدور بسرعة زاوية تقدر من 100 الى10.000 لفة في الدقيقة وأن إضافة هذا الدوران إلى الجسم ساعد على تغير المقاومة الناتجة عن الاحتكاك والضغط.
و نتج عن هذه الدراسة ظهور التشبيه الرقمي للجسم الطائر وتوضيح طريقة التفاعلات والعلاقات بين الهواء والغاز المنبثق من الجسم لما يظهر التعقدات الناتجة من موجات تصادمية غير خطية وموجات تصادمية خطية, حيث أن هذه الطريقة لها مستقبل واعد في استبدال وحدات التحكم الموجودة في أجسام الطائرة لما تتمتع بها من خصائص مثل خفة الوزن قلة الأجزاء المتحركة وسهولة الاستخدام وقلة التكلفة وبذلك يمكن الإستعاضة عن أجزاء التحكم المستخدمة في الأجسام الطائرة لهذه التقنية مثل الجنيحات وأجهزة تحكم منظومة الذيل والدوران والإقلاع والهبوط.
كما بينت إمكانية استخدام ظاهرة التدفق القطري التي لها إمكانيات كبيرة لتحل محل الطرق التقليدية من استخدام وحدات أو أسطح التحكم الموجودة في الأجسام الطائرة ويرجع ذلك إلى قصر وقت الاستجابة وفعاليتها في الضغط الديناميكي المنخفض, والهدف الرئيسي من هذا العمل هو دراسة وإظهار نتائج التشبيه الرقمي للتدفق القطري وتوضيح طريقة التفاعلات والعلاقات بين الهواء والغاز المنبثق من حركة الجسم بسرعات عالية تفوق سرعة الصوت 2-3 .
يذكر أن الدكتور خالد يعد من العلماء البارزين في مجال هندسة السوائل والموائع ( أحد التخصصات العلمية الدقيقة على المستوى العالمي)، ولدى د. الحصان أبحاث علمية دولية محكمة نشرت عبر عدد من المنظمات والهيئات البحثية العالمية, وقد نشرت له خلال الأعوام من 2005الى 2007م ما يقرب من 45 بحث علمي محكم بواقع خمسة عشر بحثاً في العام الواحد, وهو رقم عالمي كبير قلما يتوصل إليه العلماء في العالم خاصة في التخصصات العلمية الدقيقة.