مناقشة رسالة ماجستير في قسم هندسة الطاقة

تمت مناقشة رسالة الماجستير الموسومة ” تقييم أداء توربين داريوس العمودي مع فجوات ” المقدمة من لدن الطالب          ( أحمد سعدي عبد الحميد ) في قسم هندسة الطاقة / كلية الهندسة/ جامعة بغداد في يوم الاثنين المصادف 19/08/2019 في قاعة المناقشات وقد اشرف على أعداد الرسالة  أ.د حسين يوسف محمود.

تألفت لجنة المناقشة من

أ.م.د. احسان يحيى حسين (رئيساً) ، أ.د. جعفر مهدي حسن ( عضواً) ، م.د. زينة علي عبد الرضا ( عضواً).

بعد مناقشة اللجنة للطالبة في محتويات الرسالة قررت منح الطالبة شهادة الماجستير.

 

مستخلص بحث الطالب كلاتي:

يعرض هذا العمل استقصائات عملية و نظرية عن اداء التوربين الرياحي العامودي ذو الريش المستقيمه داريوس باضافه تجاويف الى تركيبه بترتيبين مختلفين. الريش و التجاويف صنعت محلياً بواسطة طابعه ثلاثية الابعاد من مادة PLA و الهيكل من البلاستك المقوى و المحور من الفولاذ الغير قابل للصدأ و الهيكل الحاوي من الفولاذ.

العمل التجريبي تم اجراءه في جامعة بغداد\كلية الهندسه\قسم الهندسه الميكانيكيه\مختبر الموائع في بغداد-العراق (خط طول 33.33 شمالاً و خط عرض 44.2 شرقاً) بواسطة نفق هوائي منخفض السرعه و بثلاث سرع 4.5,8,10 م\س  وبثلاثة ترتيبات, الحاله الاولى كانت داريوس التقليدي , الحاله الثانيه كانت داريوس التقليدي بأضافة ثلاث تجاويف و الحاله الثالثه كانت داريوس التقليدي بأضافة تجويفين متعاكسين ب 15% نسبة تداخل و هي نسبة التداخل بين الحواف الداخلية للتجاويف في العمود المركزي.

العمل النظري تم اجراءه بواسطة تصميم الحالات الثلاث للتوربين رياضياً و من ثم تحويلها الى تصماميم رقميه كجسم واحد ثلاثي الابعاد بواسطة برنامج SolidWorks 2017 و من ثم تحويله الى برنامج Ansys / Fluent 2018  لمحاكاة الحالات ديناميكياً بشبكه و باقيٍ ذا وضوح عالي وسرعة رياح تساوي 10 م\س.

نتائج العمل التجريبي اظهرت انه عند اضافة التجاويف للتوربين التقليدي عند سرع الرياح الواطئه فقد رفعت تعجيله الابتدائي ة زادت كفائته. لكنه وجد عند زيادة سرعة الرياح الى 10 م\س ان الاداء في مواجهة سرعة الرياح و الصلادة ( والتي يتم تعريفها على انها النسبة المئوية لمحيط الجزء الدوار و الذي يحتوي على الاجزاء الصلدة اكثر من الهواء) يأخذ سلوك زيادة الى مدى معين ثم تناقص و افضل اداء تم الحصول عليه في حالة التوربين التقليدي مع اضافة تجويفين متعاكسين عند سرعة رياح 10 م\س و هو 0.0914.

على الجانب الاخر, النتائج النظريه اظهرت نتائج مقاربة للنتائج العمليه و اكدت على ان الاداء يزداد بزيادة سرعة الرياح و الصلادة الى حد معين ثم يتجة للانخفاض و ذلك بس تكون الاعاصير خلف ريش التوربين و مركزه. ايضاً, النتائج اظهرت ان التوربين مع ثلاث تجاويف اختبرت جمود مفاجئ بسبب الصلاده العاليه بحيث اصبحت جسم واحد صلد غير قابل للدوران امام الرياح.و على الرغم من ان الدراسة النظريه اضهرت ادائأ اقل للتوربين بسبب اخذها بنظر الاعتبار لاعاصير الاطراف و الوسط الا انها اعطت نتائج مقبوله و ظهر اعلى اداء في حالة التوربين مع تجويفين متعاكسين و كان 0.0845.

المقارنة بين النتائج العمليه و النظريه اظهرت مقاربه جيده على الرغم من اختلاف طرق قياس الاداء و قد كانت نسبة الخطأ بينهما بالنسبه لمعامل الاداء 3.62% بالنسبة للتوربين التقليدي,12.94% بالنسبه للتوربين مع تجويفين متعاكسين و 22.27 بالنسبه للتوربين مع ثلاثة تجاويف واظهرت نسبة خطأ اقل بالنسبه للعوامل الاخرى ( الدوران المحوري, السرعة الدورانيه و سرعة طرف الريش) وقد تفاوت بين 2.39% الى 8.64%.

: