ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تأثير إضافة العناصر السبائكية و المعالجة الحرارية للزنك في امتصاصيته للطاقة الشمسية

The effect of adding alloy elements and heat treatment of Zinc on solar energy absorbing

1316   0   30   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2017
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يهدف هذا البحث إلى دراسة تأثير إضافة العناصر السّبائكية و المعالجة الحرارية لمعدن الزنك في امتصاصيته للطاقة الشمسية, حيث تم تصنيع تسع سبائك أساسها الزنك وتم تغيير نسب إضافة النحاس والألمنيوم إلى الزنك النقي, وكانت نسب إضافة الألمنيوم (10% , 20% , 30% , 40% , 50%) و ذلك من أجل معرفة تأثير إضافة الألمنيوم إلى الزنك في امتصاصيته للطاقة الشمسية , و نسب إضافة النحاس (20% , 40%), كذلك تم تحضير عينتين من الزنك النقي درجة نقاوته 99.2% إحداهما مصنعة بطريقة التبريد السريع و الأخرى بطريقة التبريد البطيء و ذلك من أجل معرفة تأثير المعالجة الحرارية للزنك في امتصاصيته للإشعاع الشمسي . و من أجل قياس امتصاصية العينات المحضرة للإشعاع الشمسي تم تصنيع جهاز يعتمد على طرق التبادل الحراري بين الإشعاع الشمسي و السطح المعرض للإشعاع . بيّنت النتائج المستحصلة أنَّ إضافة كلاً من الألمنيوم و النّحاس إلى الزنك قلل امتصاصية الزنك للإشعاع الشمسي المباشر و إنَّ زيادة نسبة كل من المعدنيين المضافين إلى الزنك قلل من الامتصاصية بشكل مضطرد . كذلك بمقارنة امتصاصية عينتين من الزنك النقي أحدهما تم إنتاجها بطريقة التبريد السريع و الأخرى بطريقة التبريد البطيء تبين أن العينة التي تم إنتاجها بطريقة التبريد السريع امتصاصيتها أفضل للإشعاع الشمسي من العينة التي تم إنتاجها بطريقة التبريد البطيء .


ملخص البحث
يهدف هذا البحث إلى دراسة تأثير إضافة العناصر السبائكية والمعالجة الحرارية لمعدن الزنك على امتصاصيته للطاقة الشمسية. تم تصنيع تسع سبائك من الزنك مع نسب مختلفة من الألمنيوم والنحاس، بالإضافة إلى تحضير عينتين من الزنك النقي بدرجة نقاوة 99.2%، إحداهما بتبريد سريع والأخرى بتبريد بطيء. أظهرت النتائج أن إضافة الألمنيوم والنحاس إلى الزنك يقلل من امتصاصيته للإشعاع الشمسي المباشر، وأن زيادة نسبة هذه العناصر تؤدي إلى تقليل الامتصاصية بشكل مضطرد. كما تبين أن العينة التي تم إنتاجها بطريقة التبريد السريع كانت أفضل في امتصاصية الإشعاع الشمسي مقارنة بالعينة التي تم إنتاجها بطريقة التبريد البطيء. تم استخدام جهاز خاص لقياس امتصاصية العينات للإشعاع الشمسي، وأظهرت النتائج دقة وموثوقية هذا الجهاز. توصي الدراسة بإجراء دراسات مماثلة باستخدام طرق تبلور غير متجانس وطلاءات سوداء بسماكات مختلفة، بالإضافة إلى تطوير الجهاز المستخدم في قياس الامتصاصية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة في مجال تحسين كفاءة امتصاصية الزنك للطاقة الشمسية، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل أنواع أخرى من السبائك والعناصر السبائكية لمعرفة تأثيرها على امتصاصية الزنك. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية مثل الرطوبة ودرجة الحرارة على امتصاصية الزنك. ثالثاً، كان من الممكن استخدام تقنيات تحليلية أخرى مثل التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء لتقديم فهم أعمق للتركيب الكيميائي والفيزيائي للسبائك. وأخيراً، كان من الممكن إجراء تجارب ميدانية لتأكيد النتائج المخبرية وتحقيق تطبيقات عملية أكثر واقعية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟

    الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو دراسة تأثير إضافة العناصر السبائكية والمعالجة الحرارية لمعدن الزنك على امتصاصيته للطاقة الشمسية.

  2. ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟

    النتائج الرئيسية هي أن إضافة الألمنيوم والنحاس إلى الزنك يقلل من امتصاصيته للإشعاع الشمسي المباشر، وأن زيادة نسبة هذه العناصر تؤدي إلى تقليل الامتصاصية بشكل مضطرد. كما تبين أن العينة التي تم إنتاجها بطريقة التبريد السريع كانت أفضل في امتصاصية الإشعاع الشمسي مقارنة بالعينة التي تم إنتاجها بطريقة التبريد البطيء.

  3. ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة؟

    توصي الدراسة بإجراء دراسات مماثلة باستخدام طرق تبلور غير متجانس وطلاءات سوداء بسماكات مختلفة، بالإضافة إلى تطوير الجهاز المستخدم في قياس الامتصاصية.

  4. ما هي العوامل التي لم يتم التطرق إليها بشكل كافٍ في الدراسة؟

    العوامل التي لم يتم التطرق إليها بشكل كافٍ تشمل تأثير العوامل البيئية مثل الرطوبة ودرجة الحرارة على امتصاصية الزنك، واستخدام تقنيات تحليلية أخرى مثل التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء لتقديم فهم أعمق للتركيب الكيميائي والفيزيائي للسبائك.

كلمات مفتاحية

المراجع المستخدمة
ASHRAE - Standard The Thermal Testing To Determine The Thermal Performance Of Solar Collectors , New York – U.S.A – 1993 , p. 15-18
LOUIS.E.AKPABIO , SUNDAY O. UDO, SUNDAY E. ETUK, "Modeling Global Solar Radiation for Tropical Location: Onne, Nigeria"Turk.J.Phys. , 2004. p. 63- 68
HAISAM JBELI , BAHJAT IBRAHIM , HASSAN AYUB . "Design a divice for measuring the intensity of direct solar radiation" . Tishreen university, Journal for research and studies , 2009, P.187-202
قيم البحث

اقرأ أيضاً

طورت في أواخر الستينيات مجموعة جديدة من خلائط Z n – Al المناسبة للسباكة , و هي الخلائط ZA - 8 و ZA - 12 و ZA – 27 إِذ تمثل الأرقام النسبة المئوية التقريبية للألمنيوم الموجود في الخليطة، وتنافس هذه الخلائط حديد الصب وخلائط النحاس وخلائط الألمنيوم، و ت تميز الخليطة ZA‐ 27 بأنها الخليطة الأعلى متانة الأقل كثافة من باقي خلائط ZA و تتمتع بخواص فيزيائية و ميكانيكية جيدة (المتانة الجيدة، قابلية الصب الجيدة، سهولة التشغيل، خواص اهتراء جيدة و مقاومة تآكل مرتفعة). هدف هذا البحث إلى دراسة تأثير المعالجة الحرارية في بعض الخصائص الميكانيكية وانعكاسها على تحسين خواص الاهتراء لخليطة ZA‐ 27 . طبَقت المعالجة الحرارية من النوعT4 على الخليطة ZA‐ 27 و ذلك بالتسخين إلى درجة حرارة 370 و الإبقاء مدة 3 أو 5 ساعات و من ثم التغطيس في الماء، وبعد ذلك التعتيق الطبيعي في الهواء مدة 30 يومًا. أُجري اختبار الاهتراء الجاف على عينات من الخليطة ZA‐ 27 بعد السباكة دون أي معالجة و كذلك على عينات بعد تطبيق المعالجة الحرارية. فحصت البنية المجهرية لخليطة بعد الصب و بنيتها المجهرية بعد المعالجة الحرارية , فحصت البنية المجهرية للخليطة بعد الصب و بنيتها المجهرية بعد المعالجة الحرارية , و درس تأثير البنية المجهرية في سلوك الاهتراء. وجد أن قساوة الشد للعينات المعالجة حراريًا و متانتها تنخفض، في حين تزداد الاستطالة النسبية؛ و ذلك مقارنة بالخلائط بعد الصب، و لوحظ أن معدل انخفاض القساوة ثابت مع زيادة زمن المعالجة الانحلالية ويساوي تقريبًا ٪ 34.7 ، في حين وجد أنه بزيادة زمن المعالجة الانحلالية تنخفض المتانة و تزداد الاستطالة النسبية. بينت أيضًا الدراسة أن العينات المعالجة حراريًا تحقق تحسنًا كبيرًا بخواص الاهتراء مقارنة بالعينات بعد السباكة دون معالجة حرارية.
في هذا البحث تم تحضير عينات من سبيكة الألمنيوم 6061 ، و بعد التحقق من تركيبها الكيميائي أجري عليها معالجة حرارية انحلالية عند الدرجة 530°C, و أتبع ذلك بسقاية جزء من العينات بالماء، و الجزء الآخر بالزيت، و من ثم إجراء التعتيق الصناعي على العينات ال مسقاة بتسخين العينات حتى الدرجة 160°C, وأزمان التعتيق المختارة (h 1,3,5)، و بذلك أصبح لدينا ستة نماذج من العينات و التي تختلف عن بعضها البعض بشروط المعالجة الحرارية، بالإضافة إلى العينة الأساس.
تم في هذا البحث دراسة إمكانية تحسين الناقلية الحرارية لسبائك الألمنيوم الطروقة 6063 , و ذلك من خلال إضافة عناصر سبائكية مثل (بورون, تيتانيوم). استخدمت في البحث سبيكة ألمنيوم ( 6063 ) كمعدن أساس كونها تستخدم في صناعة مبردات المعالجات الإلكترونية, و تم في البداية تجهيز قالب الصب المناسب , تم وزن قطع الألمنيوم و صهرها, ثم إضافة عناصر التسبيك (التيتانيوم و البورون) بعد وزنها, ثم تثبيت حرارة الفرن عند الدرجة ℃ 1000 لمدة ساعة لإعطاء المجال لتجانس العناصر في السبيكة.
إن الهدف من هذا البحث هو دراسة تأثير المعالجة الحرارية بالتعتيق في مقاومة التآكل الكيميائي النقري للفولاذ المارتنسيتي المقاوم للصدأ إلى معالجة انحلالية عند درجة حرارة 1050درجة مئوية مدة ساعة و غطِّست بالماء سخَِّنت إلى درجة حرارة ضمن المجال(400-750) درجة مئوية لمدد إبقاء متنوعة (1-16) ساعة .. أُجري اختبار التآكل الكيميائي المسرع و اختبار التآكل الكيميائي بالغمر على العينات بعد المعالجة الحرارية. بينت نتائج البحث تأثر مقاومة التآكل النقري تأثرًا كبيرًا بدرجة حرارة التعتيق، إِذ وجد أن العينات المعتقة عند درجة حرارة 475 درجة مئوية تملك معدل تآكل أعظميًا الذي قد يكون بسبب زيادة نسبة فرايت نوع دلتا و ترسبات ناعمة جدًا من أطوار أخرى بشكل غير متجانس في الطور الأساسي المارتنسيتي؛ مما يؤدي إلى زيادة معدل التآكل في حين العينات المعتقة في مجال درجة حرارة ( 550-625 ) درجة مئوية لها قيم معدل تآكل أصغرية، و يعزى ذلك إلى النسبة الحجمية المرتفعة للأوستنيت المتبقي. و تبدي العينات المعتقة عند درجة حرارة أعلى من 625 درجة مئوية معدلَ تآكلٍ متوسطًا. و وجد كذلك أن نوع النقر الناتجة عن كلا اختباري التآكل الكيميائي و شكلها لا يتعلق بشكل الفريت نوع دلتا و الكربيدات الموجودة في البنية المجهرية.
درسنا في هذا البحث تأثير وسط المعالجة الحرارية الغازية عند درجة الحرارة 950C باستخدام غاز NH3 و CH4 لمدة 8 ساعات لكل غاز ، و باستخدام غازيNH3 و CH4 لمدة 4 ساعات على توزع عناصر الإشابة في سبائك التيتانيوم BT9، حيث وجدنا أن الأكاسيد تتشكل في مختلف أو ساط المعالجة نتيجة انتشار الأكسجين من الطور الغازي إلى أعماق كبيرة في العينات.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا