اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديددراسة تجريبية لتحديد التوزيع الحراري لسطح مخشن صناعياً بالحمل الطبيعي
Experimental Study for Determination the temperature distribution of the roughness surfaces under natural convection
1331
0 13
0
(
0
)
نشر من قبل
جامعة البعث ورقة بحثية
تاريخ النشر
2016
مجال البحث
هندسة القوى الميكانيكية
والبحث باللغة
العربية
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
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.
This study aims mainly to determine the temperature distribution heat transfer enhancement under natural convection experimental, from three surfaces with industrial roughness created by a special machine (roughness surfaces) with triangular, trapezoidal, spherical configuration compared to equivalent smooth surface. With cross-sectional area.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة التجريبية تأثير الخشونة الصناعية على سطوح التبادل الحراري تحت ظروف الحمل الطبيعي. يهدف البحث إلى تحديد التوزيع الحراري على طول ثلاثة أنواع من السطوح المخشنة (مثلثي، شبه منحرف، نصف دائري) ومقارنتها بسطح أملس غير مخشن. تم تصنيع السطوح باستخدام آلات خاصة وتم اختبارها عند درجات حرارة مختلفة للمنبع الحار. أظهرت النتائج أن السطوح المخشنة تعطي هبوطًا حراريًا أعلى مقارنة بالسطح الأملس، وأن السطح المخشن بمقطع شبه منحرف أعطى أفضل النتائج من حيث التوزيع الحراري. تم تحليل النتائج ومناقشتها، وتم تقديم توصيات للدراسات المستقبلية للتحقق من النتائج باستخدام النمذجة العددية وتوسيع الدراسة لتشمل أنواع مختلفة من المعادن.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تقدم الدراسة مساهمة هامة في مجال تحسين انتقال الحرارة باستخدام الخشونة الصناعية، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل أنواعًا أخرى من الخشونة السطحية أو استخدام مواد مختلفة للسطوح. ثانيًا، الاعتماد على التجارب فقط دون استخدام النمذجة العددية قد يحد من دقة النتائج وتعميمها. أخيرًا، كان من المفيد تضمين تحليل اقتصادي لتكلفة تصنيع السطوح المخشنة مقارنة بالفوائد الحرارية المحققة.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من الدراسة؟
الهدف الرئيسي من الدراسة هو تحديد التوزيع الحراري على طول سطوح التبادل الحراري المخشنة صناعياً بمقاطع مختلفة ومقارنتها بسطح أملس غير مخشن.
-
ما هي أنواع المقاطع المخشنة التي تم دراستها؟
تم دراسة ثلاثة أنواع من المقاطع المخشنة: مقطع مثلثي، مقطع شبه منحرف، ومقطع نصف دائري.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
أظهرت النتائج أن السطوح المخشنة تعطي هبوطًا حراريًا أعلى مقارنة بالسطح الأملس، وأن السطح المخشن بمقطع شبه منحرف أعطى أفضل النتائج من حيث التوزيع الحراري.
-
ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة للدراسات المستقبلية؟
توصي الدراسة بالتحقق من النتائج باستخدام النمذجة العددية، وتوسيع الدراسة لتشمل أنواع مختلفة من المعادن، واستخدام نظام تحصيل معلومات موصول عن طريق الحاسب للحصول على نتائج بوثوقية أكبر.
المراجع المستخدمة
Al-Essa, A.H.; AL-Hussien, F.M.S., 2004- The effect of orientation of square perforations on the heat transfer enhancement from a fin subjected to natural convection. Heat and mass transfer vol 40, p.509-515
Al-Essa, A. H., 2000- Enhancement of thermal performance of fins subjected to natural convection through body perforation. Ph.D. thesis, Department of Mechanical Engineering, University of Baghdad, Iraq and University of science and technology of Jordan
AL-Essa, A. H., 2006- One Dimensional Finite Element Solution of the Rectangular Fin with Rectangular Perforations. wseas transactions on heat and mass transfer ,Issue 10, Volume 1, p762-768
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يتناول البحث إيجاد علاقة تجريبية تربط بين معامل المرونة و المقاومة على الضغط
للبيتون المنفذ من مواد أولية محمية و المعدل بواسطة البوزولان الطبيعي المضاف إلى
البيتون بنسب ( 0-10-15-20)% من وزن و لعياري اسمنت (350و400) كغ\م3
و لأعمار كسر (28-90) يوم
، ثم مقارنة ىذه العلاقة مع علاقات موجودة في
كودات أجنبية و لبلدان مختلفة و اختيار النسبة الأمثل للبوزولانا.
بالنتيجة تم اقتراح علاقة تجريبية جديدة تربط بين معامل المرونة و المقاومة على الضغط
في البيتون الحاوي على البوزولان الطبيعي .
من أكثر التقنيات المستخدمة في تحسين الأداء لسطح تبادل حراري هي في زيادة خشونة هذا السطح, فالسطح الخشن يهدف إلى تحفيز الاضطراب مما يؤدي إلى زيادة معامل انتقال الحرارة, كما يؤدي إلى زيادة مساحة سطح التبادل الحراري في الوقت نفسه حيث بينت بعض التقارير أن
السطوح غير الملساء المخشنة لها عامل حمل حراري أكبر بـ 55% إلى 100% من السطوح الملساء.
هذا البحث يهدف بشكل أساسي لاختبار مقدار التحسن في انتقال الحرارة بالحمل من سطح تبادل حراري مخشن صناعياً بواسطة أداة خاصة تصنع تشوهات دقيقة اصطناعية منتظمة بمقاطع مختلفة, والتي تؤدي إلى زيادة مساحة سطح التبادل الحراري وبالتالي زيادة كمية الحرارة المتبددة من هذا السطح مقارنة مع سطح أملس غير مخشن.
أظهرت النتائج أن لا حاجة لتطبيق مقاطع الخشونة المختلفة على سطح التبادل بمستويين متعامدين وانما يكفي تطبيق هذه المقاطع بمستوي واحد ونحصل على نفس الزيادة في مساحة سطح التبادل.
كما تظهر النتائج أيضاً الى أن مقاطع الخشونة السطحية المنتظمة ذات المقطع المستطيل تعطي أفضل زيادة في المساحة.
يزداد الاهتمام في السنوات الأخيرة بمصادر الطاقة البديلة، و يعد الإيتانول واحداً من بـين
أبرز أنواع الوقود البديلة القابلة للاستعمال مستقبلاً في وسائط النقل الصغيرة. فهو يمتلـك
عدداً من المزايا التي تجعله وقوداً ممتازاً، حيث يخلف احتراقه كميات قليلة
جداً مـن غـاز
أول أكسيد الكربون السام، و هو أيضاً حيادي من زاوية تفاقم تـأثير غـاز ثـاني أوكسـيد
الكربون على ظاهرة الدفيئة، و عند المقارنة مع وقود البنزين يحتاج الايتانول إلى كميات أقل
من الهواء للاحتراق؛ فالنسبة الستويومترية للبنزين هي 15/1 في حين للإيتانول 9/1 .
أقيمت التجارب ضمن مجال واسع من قيم الضغط و درجات الحرارة، و استخدمت لذلك غرفتا
احتراق ثابتتا الحجم، أولاهما كروية و ثانيتهما أسطوانية ذات نافذتين على الأطـراف. فـي
الحسابات استخدم نموذج ترمودينامي لتحديد سرعة الاحتراق اعتباراً من المنحنى التجريبي
الدينامي لازدياد الضغط مع الزمن في قياسات الحجرة الكروية، نتيجة للبحـث تـم تحديـد
سرعة الاحتراق الصفائحية و درست بنية اللهب عند احتراق خلائط الايتانول مـع الهـواء،
جرت دراسة تنامي اللهب بالتصوير عبر نوافذ الكرة الأسطوانية؛ حيث لوحظت أشكال تنامي
كرة اللهب الملساء و المتجعدة باستخدام آلة تصوير رقمية عالية السرعة.
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.
اكتسب توليد البخار بشكل مباشر في المركزات الشمسية القطعية أهمية كبيرة في
الأونة الأخيرة نظرًا لميزاته الترموديناميكية و الإقتصادية و تعددت الأبحاث في هذا
المجال, نظرًا لذلك تم في هذا البحث دراسة الإنتقال الحراري بالحمل من الأنبوب
الماص لهذا المركز
إلى الماء المار داخله في أطواره الثلاث المائع و البخار المشبع
الرطب و البخار الجاف بشكل تفصيلي على طول مركز قطعي ثابت الطول يقوم
بتوليد بخار محمص ذو درجة حرارة عالية (561 °C). تم نمذجة كافة عمليات
الإنتقال الحراري في المركز ثم دراسة معدل إنتقال الحرارة بالنسبة لواحدة الطول من
ناحية تغير درجة حرارة السائل و فرق درجة الحرارة بين معدن الأنبوب و هذا السائل
و تغير معامل الإنتقال الحراري بالحمل و ذلك عند تغير ظروف التشغيل من ضغط
السائل تدفقه الكتلي شدة الإشعاع الشمسي المباشر الهابط على المركز.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
