تم مناقشة رسالة الماجستير للطالب (علي علي عبد الصاحب الربيعي ) في قسم الهندسة الميكانيكية عن البحث الموسوم
Investigation of Condensation Enhancement Due to Lining Condenser Tube with Metal Foam
في يوم الخميس الموافق 29/4/2021 وقد تشكلت لجنة المناقشة من السيدات
* اللقب العلمي أ.د كريمة اسماعيل عموري / جامعة بغداد / قسم الهندسة الميكانيكية / رئيسا
* اللقب العلمي أ.م.د ضمياء سعد خضير / الجامعة المستنصرية / قسم الهندسة الميكانيكية / عضوا
* اللقب العلمي أ.م.د ساجدة لفتة غشيم / جامعة بغداد / قسم الهندسة الميكانيكية / عضوا
* اللقب العلمي أ.م.د ايسر منير العبيدي / جامعة بغداد / قسم الهندسة الميكانيكية / مشرفا
وقد تناول البحث
تميز الرغوات المعدنية بخصائص حرارية وميكانيكية مما يجعلها جذابة للتطبيقات الهندسية المختلفة. نظرًا لتوصيلها الحراري الكبير بالإضافة إلى مساحة السطح الكبيرة إلى نسبة الحجم ، يتم اعتمادها في مجموعة من تطبيقات نقل الحرارة. يتضمن هذا البحث دراسة تجريبية ورقمية للحمل الحراري القسري بمساعدة رغوة معدنية نحاسية ذات مسامية] [10PPI. في كل من الاستقصاءات التجريبية والرقمية ، تم استخدام بخار الماء كمائع تشغيل في الأنبوب الداخلي ، بينما تم استخدام ماء الحنفية كسائل تبريد بين الأنبوبين الداخلي والخارجي للمبادل الحراري المصنّع. تراوح معدل تدفق كتلة البخار من 1.5 إلى 4.5 كجم / ساعة بفاصل 1 كجم / ساعة ، بينما تم تصنيف التدفق الكتلي لمياه التبريد بمقدار 500 و 1000 و 1500 كجم / ساعة. في الاستقصاءات التجريبية ، تم تصنيع الأنابيب الداخلية لجهاز الاختبار من سبائك النحاس بطول وقطر داخلي وسماكة جدار هي 500 مم و 28 مم و 1 مم على التوالي. الجزءان الرئيسيان لتركيبة جهاز الاختبار (المبادل الحراري المصنوع من الأنبوب المزدوج) هما الأنبوب النحاسي الداخلي وأنبوب التبريد الخارجي Perspex ، حيث يتم استخدام الأنبوب الداخلي أولاً كأنبوب عادي ثم يتم ملؤه بـ 50 قطعة حلقية من الرغوة المعدنية النحاسية في سمك محوري ، قطر خارجي ، قطر داخلي ، ومسامية هي 10 مم ، 25 مم ، 15 مم ، 90٪ على التوالي. تم إجراء الاختبار التجريبي تحت ضغط بخار مقاس يبلغ 1 بار. علاوة على ذلك ، أظهر العمل التجريبي أنه من خلال تطبيق الرغوة المعدنية ، باستخدام معدل تدفق بخار 2.5 كجم / ساعة و 1500 كجم / ساعة من ماء التبريد ، هناك تحسين في متوسط معامل نقل الحرارة حوالي 55 ٪ أدى إلى زيادة حجم الماء المكثف ، والتي تتناسب طرديًا مع معدلات تدفق كتلة البخار ومياه التبريد. علاوة على ذلك ، فإن استخدام الرغوة المعدنية داخل الأنبوب يؤدي إلى زيادة انخفاض الضغط. في التحقيقات العددية ، فان المعادلات التي تتحكم بمعدل التدفق تمت بحل معادلة الاستمرارية ومعادلة الحركة Navier-Stokes ومعادلة الطاقة ثلاثية الأبعاد لمجال السوائل باستخدام برنامج ANSYS CFX 2019. تم الانتهاء من جميع التحقيقات بشكل فردي تحت ضغط قياس 1 و 2 و 3 بار باستخدام النموذج المضطرب k-ω. تظهر النتائج العددية أن الرغوة المعدنية تؤدي إلى تقليل جودة البخار عند كل ضغط بخار ، حيث كان الحد الأقصى في متوسط جودة البخار حوالي 18٪ ، عند دفع 1.5 كجم / ساعة من البخار تحت ضغط مقياس بخار يبلغ 1 ، 2 ، و 3 بار ، وبالنسبة لمدى معدلات تدفق كتلة البخار المستخدمة ، عززت الرغوة المعدنية عملية التكثيف في المدى المتوسط بحوالي 8.5٪ و 12.2٪ و 16.2٪ لـ 500 و 1000 و 1500 كجم / ساعة من ماء التبريد ، على التوالي. كان التحسين من حيث متوسط معامل انتقال الحرارة بالحمل الحراري على طول مسافة الأنبوب ، مع سياق الرغوة المعدنية ، 1.83 ، 2.6 ، 1.5 و 1.33 مرة من حالات الأنبوب العادي ، باستخدام 1.5 ، 2.5 ، 3.5 و 4.5 كجم / ساعة من البخار ، على التوالي. في كلا الوضعين ؛ إعداد الأنبوب العادي والإعداد الذي يستخدم الأنبوب المحسن حسب سياق الرغوة المعدنية ، تمت مقارنة استجابة العمل التجريبي باستجابة العمل العددي. من النتائج التي تم الحصول عليها ، يمكن القول أنه يمكن تحسين الأداء الكلي لنقل الحرارة باستخدام الرغوة المعدنية. كانت الفروق بين النتائج العملية والعددية 13.9٪ و 17٪ مع وبدون استخدام الرغوة المعدنية. كان التباين في انخفاض الضغط بين النتائج التجريبية والرقمية 11.3٪ في حالة عدم استخدام الرغوة المعدنية و 10٪ في حالة استخدام الرغوة المعدنية.
