تم مناقشة رسالة الماجستير للطالب احمد جميل طاهر في قسم الهندسة الميكانيكية عن البحث الموسوم (Investigation of Different Configurations Finned Heat Sink Thermal Performance Utilized with a Combined System of Piezoelectric Actuator and Multiple Magnetic Fan) في يوم الخميس الموافق 2 -12-2021 وبأشراف أ.م.د. محمد عبد الرؤوف نعمة
وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة
- أ.د. حسين يوسف محمود جامعة بغداد/ كلية الهندسة رئيسا
- أ.م.د. معاذ عبد الواحد ذيب جامعة المستنصرية/ كلية الهندسة عضوا
- م.د. رائد كاطع صيهود جامعة بغداد/ كلية الهندسة عضوا
- أ.م.د. محمد عبد الرؤوف نعمة جامعة بغداد/ كلية الهندسة مشرفا
تناول البحث
يقوم هذا البحث بدراسة التدفق الهوائي ثلاثي الأبعاد (الناتج من مروحة كهروضغطية مع مروحتين ممغنطتين) تجريبياً وعددياً. بحيث تعتمد هذه الدراسة على دراسة عملية انتقال الحرارة وتحاول التنبؤ بتأثيرات التدفق الناتج عن تغيير ألاحواض الحرارية المزعنفة الصلبة والمثقبة.
تم استخدام أحواض الحرارة المزعنفة التي تم زرعها تحت مجرى من البلاستك الشفاف فوق مصدر حراري ذو تدفق حراري ثابت ومثبت على قاعدة من التفلون، وتم تسجيل درجات الحرارة بواسطة 13 مجس حراري من النوع K. المجسات الحرارية متصلة بنظام الحصول على البيانات والذي يعمل ببرنامج اللاب فيو 2018 لإدارة وتسجيل جميع القياسات الحرارية. وقد ركز العمل على تغيير كل من تدفق الحرارة، وتغيير الأحواض الحرارية المزعنفة والمثقبة بثقوب جانبية مع تغيير في حجم قطر ثقوبها وعدد ثقوبها.
عدديا تم اجراء الحل بواسطة برنامج (R1, Fluent2021Ansys ). تم تغذية البرنامج بنفس ظروف العمل في المختبر خلال اجراء التجارب العملية وذلك للحصول على نتائج أكثر موضوعية واقرب للواقع. تم اعتماد الهواء المتحرك (كوسط لانتفال الحرارة)،تم استخدام نموذج جريان صفيحي ومضطرب واستخدمت معادلات (Navier – Stokesε-K RNG based). يتم حساب الحرارة خلال المشتت الحراري والزعانف عن طريق حل قانون فورير. تم اجراء الحل العددي بشكل فوري بمعادلات تفاضلية لكل من المراحل خلال المعدن الصلب وخلال انتقال الحرارة للهواء باستخدام خوارزمية (SIMPLE). تم اجراء الحل النظري باستخدام ثلاث سرع من المراوح (0.1,0.21,0.4 متر/س) اضافة الى ثلاث قيم لتدفق الحرارة (746,1200,2400 واط / م2).
أظهرت النتائج العملية أن استخدام المشتتات الحرارية المثقبة له تأثير إيجابي على الأداء العام وتقليل الوزن للمشتتات الحرارية. كما أوضحت النتائج أن قيم متوسط معامل الانتقال الحرارة زاد مع زيادة عدد الثقوب بحوالي 15٪ وزاد مع زيادة حجم الثقوب حوالي 20٪.
تظهر النتائج العددية أن قيم متوسط معامل انتقال الحرارة ينخفض كلما كان حجم وعدد الثقوب أكبر ويزيد لزيادة قيمة تدفق الحرارة وعدد رينولدز. يتم انخفاض في فعالية الزعانف للقيم الأعلى لرقم رينولدز.
وتم أجراء مقارنة بين النتائج العددية الحالية وكذلك مع الدراسات العددية السابقة المتاحة لقيم انتقال الحرارة، وتبين ان النتائج التي تم الحصول عليها مقارنة بما في الدراسات السابقة تعطي توافقا في التصرف الحراري العام. كما تم إجراء مقارنة بين النتائج التجريبية والعددية الحالية الخاصة بقيم انتقال الحرارة، وتم الحصول على نفس السلوك الحراري العام.
