الرئيسية / دراسة ونمذجة أنظمة العزل الحراري الديناميكية وتطبيقاتها

دراسة ونمذجة أنظمة العزل الحراري الديناميكية وتطبيقاتها

اسم الباحث:م. أسامة العبد الله

اسم المشرف:: د. م. إياد دبورا

العنوان:دراسة ونمذجة أنظمة العزل الحراري الديناميكية وتطبيقاتها

العنوان باللغة الانكليزية:

Studying and Modeling of Dynamic Thermal Insulation Systems and their Applications

القسم:هندسة القوى الميكانيكية

العام:2020

الملخص:إن شدة الإشعاع الشمسي الكبيرة في فصل الصيف تتسبب في ظهور مشكلة كبيرة في أنظمة تسخين الماء بالطاقة الشمسية حيث تفقد كمية كبيرة من الماء (الذي تم تسخينه) بالتبخر ولا يبقى منه إلا الرواسب الكلسية التي تسبب تلفا في الحساسات وبقية أجزاء النظام، وخاصة أن الماء المتبخر يجب تعويضه بماء جديد بارد وهو بدوره يحمل كمية إضافية من الرواسب، إضافة إلى مشكلة عدم توفر الماء في بعض الأماكن، لقد تم في هذا البحث العمل على إيجاد الحل المناسب لهذه المشكلة، وذلك بالرجوع إلى تطبيقات أنظمة العزل الحراري الديناميكية، وهي عبارة عن أنظمة عزل حراري قابلة لتغيير معامل انتقال الحرارة الكلي لها، بحيث يكون معامل انتقال الحرارة صغيرا عند الحاجة إلى العزل، وكبيرا عند الحاجة لتفريغ الطاقة الزائدة، تم في هذا البحث دراسة العازل الديناميكي على أساس سماكة 10سم، واستخدمت قطع معدنية تتحرك مع تغير درجة حرارة المواد المحفوظة في الخزان بحيث تؤمن بحركتها تغيير معامل انتقال الحرارة لنظام العزل ككل، ومن خلال الاستفادة من برنامج النمذجة الحاسوبية (ANSYS Fluent) تم نمذجة عمل نظام العزل الحراري الديناميكي والتأكد من فاعليته، وتأثير الفراغات الهوائية بين أجزائه، وتقدير المجال الذي يمكن تغيير معامل التوصيل الحراري المكافئ فيه وهو  ، ووصلت استطاعة النظام في تصريف الحرارة الزائدة عند فرق درجات حرارة  إلى  بحيث يمكن استخدام عدد محدد من قطع العازل الحراري الديناميكي يتراوح بين 5 أو 6 حسب شدة الإشعاع الشمسي في المنطقة المستخدم فيها النظام وذلك لجهاز تسخين ماء بالطاقة الشمسية ذو 24 أنبوب وسطيا، وقد تم تصنيع نموذج مخبري وتجريب الأداء الحركي في ظروف تقارب ظروف العمل الحقيقية، وقد أدى هذا النموذج الحركة المطلوبة بشكل كامل، مما يؤكد إمكانية تطبيقه عمليا والاستفادة منه في أجهزة تسخين الماء بالطاقة الشمسية.

تحميل البحث: