اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديددراسة رياضية لتأثير الأرقام اللابعدية على الأداء الحراري لألواح المواد متغيرة الطور عند استخدامها كطبقة خازنة للحرارة في هياكل الأبنية
Parametric study of the dimensionless numbers effects on the thermal behavior of PCM wallboards when it used to store thermal energy in building structures
1701
0 83
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
يتم تخزين الطاقة الحرارية في هيكل البناء بشكل كامن باستخدام مواد ذات درجة حرارة تحول طوري منخفضة تسمى المواد متغيرة الطور. تم في هذا البحث إجراء دراسة رياضية تحليلية لألواح المواد متغيرة الطور بالاعتماد على محاكاة السلوك الحراري لها حيت تم تحديد المعادلات الناظمة لعملية انتقال الحرارة ضمن الألواح عند تغير حالتها الطورية و تم تشكيل الموديل الرياضي اللازم، كما تم إنشاء النموذج اللابعدي الخاص للألواح عند استخدامها كطبقة فعالة في هيكل البناء.
Thermal energy can be stored as a latent heat in building structures by materials with low phase change temperature called phase change materials (PCM). In this paper, an analytical and mathematical study of the PCM wallboards was done by simulate its thermal behavior, depending on governing heat transfer equations which describe the phase change process of the PCM wallboard.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة تأثير الأرقام اللابعدية على الأداء الحراري لألواح المواد متغيرة الطور (PCM) عند استخدامها كطبقة خازنة للحرارة في هياكل الأبنية. يتم تخزين الطاقة الحرارية في هذه المواد خلال عملية الانصهار ويتم سحب هذه الحرارة عند التصلب. تم إجراء دراسة رياضية تحليلية للألواح بالاعتماد على محاكاة السلوك الحراري لها، حيث تم تحديد المعادلات الناظمة لعملية انتقال الحرارة ضمن الألواح عند تغير حالتها الطورية وتم تشكيل الموديل الرياضي اللازم. كما تم إنشاء النموذج اللابعدي الخاص للألواح عند استخدامها كطبقة فعالة في هيكل البناء. وتمت دراسة العلاقة المتبادلة بين الأرقام اللابعدية مثل رقم فوربيه ورقمي بيوت وستيفان ومجال انصهار المواد متغيرة الطور عند شروط حرارية محددة. توصلت النتائج إلى إمكانية تحديد تغيرات خصائص رقم Fo كتابع لرقمي Bi و Ste عند درجة حرارة انصهار محددة ومجال انصهار محدد. وتم التأكد من دقة الدراسة الرياضية من خلال التحليل التقريبي لمعادلات انتقال الحرارة في الحالة غير المستقرة، وكانت النتائج متقاربة في الحالتين.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مهمة جداً في مجال تحسين كفاءة الطاقة في المباني باستخدام المواد متغيرة الطور. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الدراسة تركز بشكل كبير على الجانب النظري والتحليلي دون تقديم تجارب عملية تدعم النتائج. ثانياً، لم يتم تناول تأثير العوامل البيئية المختلفة مثل الرطوبة والضغط الجوي على الأداء الحراري للمواد متغيرة الطور. ثالثاً، يمكن توسيع الدراسة لتشمل أنواع مختلفة من المواد متغيرة الطور بدلاً من التركيز على نوع واحد فقط. على الرغم من هذه النقاط، فإن الدراسة تقدم مساهمة قيمة في فهم تأثير الأرقام اللابعدية على الأداء الحراري للمواد متغيرة الطور.
أسئلة حول البحث
-
ما هي الأرقام اللابعدية التي تمت دراستها في البحث؟
تمت دراسة الأرقام اللابعدية مثل رقم فوربيه (Fo)، رقم بيوت (Bi)، ورقم ستيفان (Ste).
-
ما هو الهدف الأساسي من البحث؟
الهدف الأساسي هو إجراء دراسة تحليلية رياضية لإنشاء موديل رياضي يصف الأداء الحراري للمواد متغيرة الطور ودراسة العلاقة المتبادلة بين الأرقام اللابعدية وتأثيرها على الأداء الحراري.
-
كيف تم التحقق من دقة الدراسة الرياضية؟
تم التحقق من دقة الدراسة الرياضية من خلال التحليل التقريبي لمعادلات انتقال الحرارة في الحالة غير المستقرة، وكانت النتائج متقاربة في الحالتين.
-
ما هي التوصيات التي قدمها الباحثون في نهاية الدراسة؟
أوصى الباحثون بتعميم العلاقات التي تم التوصل إليها على مجالات انصهار أخرى وإنشاء مخططات حرارية عامة خاصة بالمواد متغيرة الطور، وكذلك متابعة البحث ودراسة تأثير بقية البارامترات اللابعدية المؤثرة على السلوك الحراري.
المراجع المستخدمة
Ahmad M., Bontemps A., Sallée H., Quenard D. (2006a) Thermal testing and numerical simulation of a prototype cell using light wallboards coupling vacuum isolation panels and phase change material. Energy and Buildings 38:673-681
Ahmad M., Bontemps A., Sallée H., Quenard D. (2006b) Experimental investigation and computer simulation of thermal behavior of wallboards containing a phase change material. Energy and Buildings 38:357-366
Diaconu B.M., Cruceru M. (2010) Novel concept of composite phase change material wall system for year-round thermal energy savings. Energy and Buildings 42:1759-1772
قيم البحث
اقرأ أيضاً
تم في هذا البحث إجراء دراسة رياضية تحليلية لألواح المواد متغيرة الطور PCM wallboards
بالاعتماد على محاكاة السلوك الحراري لها حيث تم تحديد المعادلات
الناظمة لعملية انتقال الحرارة ضمن الألواح عند تغير حالتها الطورية و تم تشكيل الموديل
الرياضي اللاز
م و إنشاء نموذج للوح المادة متغيرة الطور و تم استخدام النموذج لمحاكاة
السلوك الحراري لعدة بُنى مختلفة للجدار (لوح مفرد لمادة متغيرة الطور، لوح مادة متغيرة
الطور مع طبقة عازل حراراي، لوح مادة متغيرة الطور مع بلوك اسمنتي).
يعد تخزين الطاقة الحرارية بالطريقة الكامنة إحدى الطرق الاقتصادية لتحقيق ترشيد
استيهلاك الطاقة في المباني و تأمين شروط الراحة.
تم في هذا البحث دراسة تأثير استخدام ألواح من المواد متغيرة الطور في هيكل شقة
سكنية تقع في مدينة حمص باستخدام برنامج النمذ
جة و المحاكاة PCM Express.
حيث تم اختيار ألواح PCM لها درجة حرارة تحول طوري مساوية لدرجة الحرارة التصميمية الداخلية
ركبت على الوجه الداخلي للجدران و السقف.
سيتم في هذا البحث دراسة مدى خطورة و تأثير القوى الأفقية على المنشآت الهندسية و سيتم
التركيز على تأثير القوى الأفقية الناتجة عن الرياح على الجسور و الأبنية العالية و المنشآت
الخاصة و سيتم تحليل و تقييم الحمولات الناتجة بالطريقتين الستاتيكية و الدينا
ميكية و في نهاية
البحث سيتم عرض مثالين عمليين محلولين لكلا الطريقتين.
تم البحث باعتماد النمذجة الرياضية لخزان حراري و ذلك بإعداد تابع رياضي باستخدام برنامج الماتلاب (MATLAB) لطوري الشحن و التفريغ للخزان و ذلك لتغطية جزء من أحمال التكييف خلال وقت الذروة , تم تطبيق استراتيجية التخزين الجزئي (Partial Storage) على مبنى افت
راضي يقع في مدينة تدمر في البادية السورية حمل الذروة (420 kW) و ذلك بتخزين (1420 Kw-h) ضمن خزان حراري سعته بحيث يتم تخزين الجليد ليلاً و انصهاره بتقنية الانصهار الخارجي (External Melt) في أوقات الذروة الحرارية و الكهربائية في اليوم التالي.
أظهرت النتائج جدوى إجراء النمذجة الحرارية للخزان لتغطية حمولة التكييف المطلوبة , كما بينت النتائج نقل لجزء من الحمولة الكهربائية اليومية لمبرد الماء حوالي (576 Kw-h) مع انخفاض واضح باستطاعة التجهيزات الميكانيكية و الكهربائية مع توفير باستخدام الطاقة الكهربائية لفصل صيفي واحد حوالي (1376 kW-h/Season) مع تحسين معامل الحمل الكهربائية اليومي (DLF) ما يحقق استقرار للمنظومة الكهربائية.
يقدم هذا البحث نتائج يمكن تعميمها على مشاريع كبيرة في المناطق الحارة تساعد في إزاحة الذروة الحرارية و استهلاك الطاقة.
نركز في هذا البحث على أنواع الهوردي المستخدم في البناء و نقارن حراريا
بشكل نظري بين أشكاله المختلفة الموجودة في السوق المحلية, و أخيرا سنقترح شكل جديد للهوردي بشكل يؤمن العزل الأمثل دون الزيادة في الوزن.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
