ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

دراسة الحمل الحراري الطبيعي ضمن تجاويف القرميد الجداري

1337   0   24   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2014
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

تكمن أهمية هذا البحث في دراسة انتقال الحرارة بالحمل ضمن تجاويف القرميد الموجودة في جدران المباني، مكنت هذه الدراسة من إيجاد مرجعية للأبحاث العديدة المنجزة ضمن هذا المجال بهدف التحقق من وثوقية النتائج المحصول عليها ضمن الحالة الخاصة المتعلقة بالقرميد الجداري المقسم عمودياً. هذا الإجراء كان بهدف استخدام هذه النتائج من أجل تطوير هذا القرميد مستقبلاً. تمت الدراسة من خلال النمذجة العددية بطريقة الحجوم المنتهية و استخدام برنامج الـ Matlab، و ذلك لتجويف واحد من هذه التجاويف الموجودة و المميز بثلاثة مقادير لابعدية و هي نسبة الاستطالة (A) و عدد ريلية(Ra) أو عدد غراشوف(Gr) و عدد براندل(Pr). هذه النمذجة تؤكد في الواقع أنه من أجل التجاويف الضيقة بشكل كاف مع الفوارق الصغيرة لدرجات الحرارة، بأن انتقال الحرارة بالحمل يكون قابلاً للإهمال و قد تم التحقق من ذلك من خلال تطور عدد نوسل الموضعي كتابع للارتفاع. بالإضافة لذلك فقد استبعدنا التأثير المحتمل لأطراف التجويف (العلوي و السفلي) على هذه النتيجة (أياً كانت الشروط الحدية لهذين السطحين الأفقيين من نوع البروفيل الخطي لدرجة الحرارة أو من النوع الأديباتي) و ذلك بحساب عدد نوسل لشفرة الهواء و الذي يساوي مهما يكن الارتفاع، و هذا ما يسمح باعتبار أن انتقال الحرارة يتم بالتوصيل و أن تأثير الأطراف قابل للإهمال.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي ضمن تجاويف القرميد الجداري المستخدم في البناء. تم استخدام النمذجة العددية بطريقة الحجوم المنتهية وبرنامج Matlab لدراسة تجويف واحد من هذه التجاويف، مع التركيز على ثلاثة مقادير لابعدية وهي نسبة الاستطالة (A)، عدد ريلية (Ra) أو عدد غراشوف (Gr)، وعدد براندل (Pr). أظهرت النتائج أن انتقال الحرارة بالحمل يكون قابلاً للإهمال في التجاويف الضيقة مع فوارق صغيرة في درجات الحرارة، وتم التحقق من ذلك من خلال تطور عدد نوسل الموضعي كتابع للارتفاع. كما تم استبعاد تأثير الأطراف على هذه النتيجة، مما يسمح باعتبار أن انتقال الحرارة يتم بالتوصيل وأن تأثير الأطراف قابل للإهمال. تهدف هذه الدراسة إلى تحسين جودة القرميد الجداري من خلال فهم أفضل لآليات انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي ضمن تجاويفه.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن البحث يقدم نتائج قيمة حول انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي ضمن تجاويف القرميد الجداري، إلا أنه يفتقر إلى التجارب العملية التي يمكن أن تدعم النتائج النظرية المستخلصة من النمذجة العددية. كما أن الدراسة تركز بشكل كبير على التجاويف الضيقة، مما يحد من تعميم النتائج على أنواع أخرى من القرميد أو التجاويف ذات الأبعاد المختلفة. من المفيد أيضاً أن يتم دراسة تأثير العوامل البيئية المختلفة مثل الرطوبة والرياح على انتقال الحرارة ضمن هذه التجاويف. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكون الدراسة أكثر شمولية إذا تم تضمين تأثيرات الحمل الإشعاعي، والذي يمكن أن يكون له دور كبير في انتقال الحرارة ضمن الجدران المبنية من القرميد.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟

    الهدف الرئيسي هو دراسة انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي ضمن تجاويف القرميد الجداري المستخدم في البناء، وذلك لتحسين جودة القرميد من خلال فهم أفضل لآليات انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي ضمن تجاويفه.

  2. ما هي الطريقة المستخدمة في الدراسة؟

    تم استخدام النمذجة العددية بطريقة الحجوم المنتهية وبرنامج Matlab لدراسة تجويف واحد من تجاويف القرميد الجداري.

  3. ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟

    أظهرت النتائج أن انتقال الحرارة بالحمل يكون قابلاً للإهمال في التجاويف الضيقة مع فوارق صغيرة في درجات الحرارة، وتم التحقق من ذلك من خلال تطور عدد نوسل الموضعي كتابع للارتفاع. كما تم استبعاد تأثير الأطراف على هذه النتيجة.

  4. ما هي المقادير اللابعدية التي تم التركيز عليها في الدراسة؟

    تم التركيز على ثلاثة مقادير لابعدية وهي نسبة الاستطالة (A)، عدد ريلية (Ra) أو عدد غراشوف (Gr)، وعدد براندل (Pr).


المراجع المستخدمة
GUSTAVSEN, A. THUE, J.V. Numerical simulation of natural convection in threedimensional cavities with a high vertical aspect ratio and a low horizontal aspect ratio. Journal of Building Physics, Vol. 30, No. 3, 2007, 217-240
BAIRI, A. Correlations for transient natural convection in parallelogrammic enclosures with isothermal hot wall, Applied Thermal Engineering. Vol. 51, 2013, 833-838
SAURY, D. ROUGER, N. DJANNA, F. FENOT, F. Natural convection in an air - filled cavity: Experimental results at large Rayleigh numbers, International Communications in Heat and Mass Transfer. Vol. 38, 2011, 679-687
ZHAO, F.Y. LIU, D. TANG, G. F. Natural convection in an enclosure with localized heating and salting from below, International Journal of Heat and Mass Transfer. Vol. 51, 2008, 2889-2904
BRETON, J. T. Similitude et stabilité des écoulements de convection naturelle dans une cavité fermée à haut nombre de Rayleigh (pièce d'habitation). Thèse de Sciences Physiques, Toulouse III, No. 1396,1989, 141
قيم البحث

اقرأ أيضاً

ضمن تطبيقات عديدة نحاول أن نتجنب انتقال الحرارة بالحمل و لا سيما ضمن القرميد الجداري، إن حل هذه المشكلة يكمن في تقسيم الحجرة عن طريق عدد من الأعمدة بين السطحين الخارجيين. قمنا بدراسة انتقال الحرارة ضمن أشكال مختلفة للقرميد الجداري يكون فيها تقسيم الأ عمدة و شفرات الهواء متغيرة. ستكون نتائج النمذجة العددية مدروسة تبعاً للمقاربتين (المحلية و الكلية). تتألف المقاربة المحلية على دراسة انتقال الحرارة ضمن كل تجويف و المميز بنسبة الاستطالة التي تمثل النسبة بين ارتفاع التجويف على عرضه، بينما تتألف المقاربة الكلية على دراسة انتقال الحرارة ضمن الحجرة ككل (متضمنة كافة التجاويف). أجريت النمذجة العددية بطريقة الحجوم المنتهية و بمساعدة برنامج Fluent الذي يحل معادلات حفظ المادة، كمية الحركة و الطاقة. تبين أن وضع أعمدة ضمن الحجرة المسخنة بشكل جزئي يسمح بالمرور من الحيز الحملي لانتقال الحرارة إلى الحيز التوصيلي ضمن شفرة الهواء (التجويف). كما إنه من غير المفيد، بل من غير المنصوح به الزيادة المفرطة في عدد الأعمدة. كما تبين أن التقسيم المتجانس للأعمدة التي لها نفس السماكة يبدو أنه الحل الأفضل من وجهة نظر ارتفاع المقاومة الحرارية الكلية للحجرة. في النهاية، تم الحصول على وسيلة تسمح بالتعرف على محتوى التركيبة المتجانسة (عدد الأعمدة و سماكاتها، و كذلك سماكات شفرات الهواء المتغيرة) مع دقة جيدة نسبياً.
هذا البحث يهدف بشكل أساسي لتحديد التوزيع الحراري بالحمل الطبيعي تجريبياً من ثلاثة سطوح مخشّنه صناعياً بمقاطع تخشينية منتظمة مختلفة (مقطع مثلثي, مقطع شبه منحرف, مقطع نصف دائري), و مقارنة ذلك مع سطح أملس غير مخشّن و بمساحة كل سطح تبادل.
تم في هذا البحث دراسة تأثير إضافة الأسمنت الحراري كمادة مالئة على خواص المطّاط الطبيعي STR20، عن طريق تحضير خلائط من المطّاط الطبيعي تحتوي نسب مختلفة من الأسمنت الحراري (20,15,10,5,0 pphr) على جهاز درفلة المطّاط ثم توصيف الخواص الفيزوميكانيكية و الكي ميائية للخلائط المحضرة, و ذلك باختبارها لقياس مقاومة الشد، و مقاومة الاحتكاك و تحديد كل من قيم القساوة و الإنتباجية في مذيبات مختلفة. أظهرت النتائج ازدياد مقاومة الشد مع زيادة نسبة الأسمنت الحراري حتى (15 pphr) لكن بعد هذه النسبة تأخذ مقاومة الشد بالانخفاض التدريجي, حيث تصبح العلاقة عكسية بين نسبة الإضافة و المقاومة, كما لوحظ انخفاض نسبة الاستطالة عند القطع تدريجيا مع زيادة نسبة إضافة الأسمنت الحراري, أما بالنسبة لقيم القساوة فقد ازدادت بشكل طردي مع زيادة نسبة الأسمنت الحراري في الخلائط، أيضا لوحظ انخفاض في مقاومة الاحتكاك مع زيادة نسبة الإضافة حتى (15 pphr) لترتفع بعد ذلك. كما أظهرت نتائج الدراسة بأن إنتباجية العينات في الزيت المعدني كانت اخفض مقارنة بكل من البنزين و المازوت, ففي الزيت المعدني كانت الإنتباجية بنسبة %1.29, أما في البنزين كانت بنسبة %14.15 و في المازوت بنسبة %12.43.
يضمن البحث دراسة تأثير شكل اللوح الماص (المستوي، المتعرج، المتموج والمستطيل) لمجمع هوائي شمسي طوله وعرضه واحد متر وسمكه 0.1 متر مائل عن الأفق (٣٠ درجة) على معامل انتقال الحرارة بالحمل القسري معامل الاحتكاك السطحي عند فيض حراري شمسي ثابت (530 w/m2) و لمدى عدد رينولد (5000 <= Re <= 8000). تم استخدام البرنامج العددي Fluent في الدراسة الحالية حيث تم حل المعادلات التفاضلية الحاكمة (معادلة الاستمرارية الزخم والطاقة) بطريقة الحجوم المحددة مع الأخذ بعين الاعتبار ان الجريان مضطرب ثنائي البعد للحالة المستقرة.
عبرت حضارة بلاد الرافدين القديمة عن التطور الحضاري و السياسي الذي بلغته بلاد الرافدين في ذلك الوقت، و انعكس ذلك التطور على كافة نواحي الحياة و خصوصًا على الناحية الفنية. و قد كان للفن الجداري منذ القديم دورًا واضحًا في تقريب الدين إلى أذهان الناس من خلال تزيين المعابد و الاعتناء بزخارفها و رسوماتها. و تميزت بلاد الرافدين بالإنتاج الفني الغزير، الذي اتصف بالدقة في التعبير عن شتى المواضيع، كما أحدث الآشوريون ثورة في تاريخ الجداريات الفنية، و ذلك من خلال الإيحاء بالعمق داخل اللوحة.و تميز الفن الآشوري أيضًا بإظهار صفة القوة الجسمانية في الأشكال الإنسانية و أشكال الحيوانات المفترسة. و ركز على تسجيل الأمجاد و البطولات و الانتصارات الحربية.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا