ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

دراسة تأثير تقسيم حجرات القرميد الجداري المسخنة بشكل جزئي على انتقال الحرارة بالحمل

Study the influence of the partition the cavities of monomur brick which differently heated on heat transfer by convection

840   0   2   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

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 الأعمدة 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.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة تأثير تقسيم حجرات القرميد الجداري المسخنة بشكل جزئي على انتقال الحرارة بالحمل. تم استخدام النمذجة العددية لدراسة انتقال الحرارة في أشكال مختلفة للقرميد الجداري مع تقسيمات مختلفة للأعمدة وشغرات الهواء. تم اتباع مقاربتين: محلية لدراسة انتقال الحرارة في كل تجويف على حدة، وكلية لدراسة انتقال الحرارة في الحجرة ككل. أظهرت النتائج أن وضع الأعمدة داخل الحجرة يمكن أن يحول انتقال الحرارة من الحمل إلى التوصيل داخل شغرات الهواء. ومع ذلك، فإن الزيادة المفرطة في عدد الأعمدة غير مفيدة. الحل الأمثل هو تقسيم الأعمدة بشكل متجانس وبسماكات متساوية لزيادة المقاومة الحرارية الكلية للحجرة. تم استخدام برنامج Fluent لحل معادلات حفظ المادة وكمية الحركة والطاقة. في النهاية، تم التوصل إلى وسيلة لتحديد التركيبة المثلى للأعمدة وشغرات الهواء مع دقة جيدة نسبياً.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن الدراسة تقدم نتائج قيمة حول تأثير تقسيم حجرات القرميد الجداري على انتقال الحرارة، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الدراسة تركز بشكل كبير على النمذجة العددية دون تقديم تجارب عملية لدعم النتائج. ثانياً، لم يتم تناول تأثير العوامل البيئية الخارجية مثل الرطوبة والرياح على انتقال الحرارة. ثالثاً، الدراسة تفترض أن المواد المستخدمة لها خصائص ثابتة، وهو ما قد لا يكون دقيقاً في الواقع العملي. وأخيراً، لم يتم مناقشة تكلفة تنفيذ هذه التقسيمات ومدى جدواها الاقتصادية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي المقاربتان المستخدمتان في الدراسة؟

    المقاربتان المستخدمتان هما المقاربة المحلية لدراسة انتقال الحرارة في كل تجويف على حدة، والمقاربة الكلية لدراسة انتقال الحرارة في الحجرة ككل.

  2. ما هو الحل الأمثل لتقسيم الأعمدة حسب الدراسة؟

    الحل الأمثل هو تقسيم الأعمدة بشكل متجانس وبسماكات متساوية لزيادة المقاومة الحرارية الكلية للحجرة.

  3. ما هو البرنامج المستخدم في النمذجة العددية؟

    البرنامج المستخدم هو برنامج Fluent لحل معادلات حفظ المادة وكمية الحركة والطاقة.

  4. ما هي الفائدة الرئيسية من وضع الأعمدة داخل الحجرة؟

    الفائدة الرئيسية هي تحويل انتقال الحرارة من الحمل إلى التوصيل داخل شغرات الهواء، مما يزيد من المقاومة الحرارية الكلية للحجرة.


المراجع المستخدمة
COSTA.V.A.F., Natural convection in partially divided square enclosures: Effects of thermal boundary conditions and thermal conductivity of the partitions, Int. J. Heat Mass Transfer. Vol. 55, 2012, 7812-7822
WU, W. CHING, C.Y. Laminar natural convection in an air-filled square cavity with partitions on the top wall. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 53, 2010, 1759-1772
OZTOP, H. BILGEN, E. Natural convection in differentially heated and partially. International Journal of Heat and Fluid Flow, Vol. 27, 2006, 466-475
قيم البحث

اقرأ أيضاً

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.
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.
إن الغاية من هذا البحث هو تطبيق برنامج رياضي لمعادلة التوازن المائي و الكيميائي في تربة غير مشبعة، تحت تأثير طرق مختلفة للري ، من أجل مراقبة كمية الصرف الشاقولي للمياه داخل التربة ، و اختيار طريقة ري تستطيع الحد من ظاهرة تلوث المياه الجوفية. تم ا ستخدام ثلاث طرق هي ( ري بالراحة و نوعان من الري بالرش ) ، من أجل كل طريقة تسميد معطاة، حيث أجريت الدراسة في القسم الغربي من محافظة حمص (بساتين القصير).
تم في هذا البحث تقدير كمية فيتامين C المستخلص من بعض أنواع الخضار و الفواكه الطازجة و ذلك بالاعتماد على طريقة المعايرة بصبغة 6,2- ثنائي كلورو فينول أندوفينول، و دراسة تأثير الحفظ و درجات الحرارة المختلفة (90, 60, 30) °C المستخدمة في عملية الطهي على م حتوى بعض العينات المدروسة من فيتامين C. كما تضمن البحث دراسة تأثير الحديد على محتوى البندورة، البرتقال و الليمون من فيتامين C. أظهرت النتائج أن نسبة فيتامين C في العينات المدروسة: بقدونس، فليفلة حمراء، فليفلة خضراء، ليمون حامض، برتقال، بندورة (8, 22, 36, 144, 175, 133) mg /100 g على التوالي. بينما كانت نسبة الفقد في الفيتامين عند حفظ أوراق و ساق البقدونس لمدة 24 ساعة (66% 65%,) على التوالي. أما عند تعريض أوراق البقدونس لدرجات الحرارة (90, 60, 30)c° كانت نسبة الفقد في الفيتامين (62%, 41%, 24%) و ذلك على التوالي و عند حقن كل من البندورة و البرتقال و الليمون ب محلول شاردة الحديد الثلاثي المائية كانت نسبة الفقد في الفيتامين (38% ,64% ,79%) على التوالي.
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.
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