تمت مناقشة رسالة الماجستير الموسومة” دراسة عملیة وتحلیل عددي لأنواع مختلفة من سخان الھواء الشمسي ” للطالب صهيب جواد كاظم الشبيلات في قسم الميكانيك بكلية الهندسة/جامعة بغداد وقد اشرف على إعداد الرسالة أ.م.د. نجم عبد جاسم .
وتألفت لجنة المناقشة أ.د. كريمة اسماعيل عموري (رئيسا), أ.م.د. علي هادي عبد المنعم (عضوا), أ.م.د. عصام علي محمد (عضوا) و أ.م.د. قصي جهاد عبد الغفور (عضوا و مشرفا علميا). بعد امتحان لجنة المناقشة الطالب في محتويات الرسالة, قررت اللجنة منح الطالب شهادة الماجستير
مستخلص بحث الطالب كالآتي:
يعد المجمع الشمسي المسطح اكثر ألانواع شيوعا ، لسهولة التصنيع والسعر المنخفض مقارنة مع المجمعات الشمسية ألاخرى. الهدف الرئيسي من هذا العمل هو زيادة كفاءة المجمع الشمسي، والتي يمكن تحقيقها من خلال تحسين نقل الحرارة وتقليل فقدان الحرارة تجريبيا ونظريا. تم تصميم وبناء خمسة أنواع من أجهزة تجميع الهواء الشمسي بالتتابع في كلية الهندسة في جامعة بغداد حيث تم توجيه المجمع الشمسي إلى الجنوب ويقع عند خط العرض 33.3 درجة شمالا وخط الطول 44.4 ° شرقا. وهي كالاتي قناة التقليدية مع لوحة امتصاص مسطحة (نموذج I)، قناة مزدوجة مع لوحة امتصاص مسطحة (نموذج II)، قناة مزدوجة مع لوحة امتصاص مموجة “V” ومثقبة (نموذج III)، قناة مزدوجة مع لوحة امتصاص وشبكة معدنية (نموذج Ⅳ)، وقناة مزدوجة مع لوح امتصاص نافذ بشكل خلية نحل (نموذج Ⅴ). أجري الاختبار التجريبي خلال الفترة من ديسمبر (2016) إلى فبراير (2017). أجريت التجارب من الساعة 8:30 صباحا حتى الساعة 3:00 مساء لأيام صافية. يتم محاكاة جامع الهواء الشمسي في حالة مستقرة من حالة التشغيل. تم استخدام ديناميك السوائل العددية (CFD) لحل المعادلات الحاكمة للتدفق ونقل الحرارة لخمسة نماذج من مجمعات الطاقة الشمسية، وتم استخدام البرنامج ANSYS FLUENT 14.5 لحلها باستخدام طريقة الحجوم المحددة. اظهرت النتائج ان الاختلاف بين نتائج الاختبار التجريبي والحل العددي للمجمع الشمسي، وكان 15.1٪ بأقصى فرق في النسب المئوية و 8.3٪ عند أدنى فرق بينهما. بينت النتائج التجريبية أن أعلى درجة حرارة للهواء في المخرج لنموذجين جامعيين متتاليتين (28.4 درجة مئوية) في النموذج (I) و (31.2 درجة مئوية) في النموذج (II)، (32.7 ° C) في النموذج (I) و (39.7 ° C) في النموذج (III)، (32.1 درجة مئوية) في النموذج (I) و (38.2 درجة مئوية) في النموذج(Ⅳ)، (32.4 درجة مئوية) في النموذج (I) و (36.7 درجة مئوية) في النموذج (Ⅴ )، وازدادت الكفاءة الحرارية المتوسطة للمجمع الشمسي بنسبة (28.3٪) في النموذج الثاني (77.8٪) في النموذج الثالث (56.1٪) في النموذج الرابع و (41.8٪) في النموذج الخامس مقارنة مع النموذج الاول (I). وكان أفضل نموذج يعطي أعلى كفاءة حرارية (72.2٪) تجريبيا في نموذج (III) و (66.4٪) عدديا من قبل برنامج أنسيس فلونت، بينما الكفاءة الحرارية للنماذج ألاخرى (40.2٪) في نموذج I))، ((51.6٪ في النموذج (II)، (65.1٪) في النموذج (Ⅳ) و (59.7٪) في النموذج (Ⅴ).
وتألفت لجنة المناقشة أ.د. كريمة اسماعيل عموري (رئيسا), أ.م.د. علي هادي عبد المنعم (عضوا), أ.م.د. عصام علي محمد (عضوا) و أ.م.د. قصي جهاد عبد الغفور (عضوا و مشرفا علميا). بعد امتحان لجنة المناقشة الطالب في محتويات الرسالة, قررت اللجنة منح الطالب شهادة الماجستير
مستخلص بحث الطالب كالآتي:
يعد المجمع الشمسي المسطح اكثر ألانواع شيوعا ، لسهولة التصنيع والسعر المنخفض مقارنة مع المجمعات الشمسية ألاخرى. الهدف الرئيسي من هذا العمل هو زيادة كفاءة المجمع الشمسي، والتي يمكن تحقيقها من خلال تحسين نقل الحرارة وتقليل فقدان الحرارة تجريبيا ونظريا. تم تصميم وبناء خمسة أنواع من أجهزة تجميع الهواء الشمسي بالتتابع في كلية الهندسة في جامعة بغداد حيث تم توجيه المجمع الشمسي إلى الجنوب ويقع عند خط العرض 33.3 درجة شمالا وخط الطول 44.4 ° شرقا. وهي كالاتي قناة التقليدية مع لوحة امتصاص مسطحة (نموذج I)، قناة مزدوجة مع لوحة امتصاص مسطحة (نموذج II)، قناة مزدوجة مع لوحة امتصاص مموجة “V” ومثقبة (نموذج III)، قناة مزدوجة مع لوحة امتصاص وشبكة معدنية (نموذج Ⅳ)، وقناة مزدوجة مع لوح امتصاص نافذ بشكل خلية نحل (نموذج Ⅴ). أجري الاختبار التجريبي خلال الفترة من ديسمبر (2016) إلى فبراير (2017). أجريت التجارب من الساعة 8:30 صباحا حتى الساعة 3:00 مساء لأيام صافية. يتم محاكاة جامع الهواء الشمسي في حالة مستقرة من حالة التشغيل. تم استخدام ديناميك السوائل العددية (CFD) لحل المعادلات الحاكمة للتدفق ونقل الحرارة لخمسة نماذج من مجمعات الطاقة الشمسية، وتم استخدام البرنامج ANSYS FLUENT 14.5 لحلها باستخدام طريقة الحجوم المحددة. اظهرت النتائج ان الاختلاف بين نتائج الاختبار التجريبي والحل العددي للمجمع الشمسي، وكان 15.1٪ بأقصى فرق في النسب المئوية و 8.3٪ عند أدنى فرق بينهما. بينت النتائج التجريبية أن أعلى درجة حرارة للهواء في المخرج لنموذجين جامعيين متتاليتين (28.4 درجة مئوية) في النموذج (I) و (31.2 درجة مئوية) في النموذج (II)، (32.7 ° C) في النموذج (I) و (39.7 ° C) في النموذج (III)، (32.1 درجة مئوية) في النموذج (I) و (38.2 درجة مئوية) في النموذج(Ⅳ)، (32.4 درجة مئوية) في النموذج (I) و (36.7 درجة مئوية) في النموذج (Ⅴ )، وازدادت الكفاءة الحرارية المتوسطة للمجمع الشمسي بنسبة (28.3٪) في النموذج الثاني (77.8٪) في النموذج الثالث (56.1٪) في النموذج الرابع و (41.8٪) في النموذج الخامس مقارنة مع النموذج الاول (I). وكان أفضل نموذج يعطي أعلى كفاءة حرارية (72.2٪) تجريبيا في نموذج (III) و (66.4٪) عدديا من قبل برنامج أنسيس فلونت، بينما الكفاءة الحرارية للنماذج ألاخرى (40.2٪) في نموذج I))، ((51.6٪ في النموذج (II)، (65.1٪) في النموذج (Ⅳ) و (59.7٪) في النموذج (Ⅴ).
