تم مناقشة اطروحة الدكتوراه الموسومة
Natural and Mixed Convection in Cylindrical Annuli Partially Filled with Metal Foam
في قسم الهندسة المدنية بكلية الهندسة وتألفت اللجنة المناقشة من
| ت | اعضاء لجنة المناقشة | اللقب العلمي | الشهادة | التخصص الدقيق | محل العمل | المنصب في اللجنة |
| 1 | أ.د. كريمة اسماعيل عموري | استاذ | دكتوراه | هندسة ميكانيك/ موائع وحراريات | جامعة بغداد/ كلية الهندسة | رئيساً |
| 2 | أ.د. اكرم وهبي احمد عزت | استاذ | دكتوراه | هندسة ميكانيك/موائع وحراريات | جامعة بغداد/ كلية الهندسة | عضواً |
| 3 | أ.د. منى صباح قاسم | استاذ | دكتوراه | هندسة ميكانيك/موائع وحراريات | الجامعة المستنصرية/ كلية الهندسة | عضواً |
| 4 | أ.م.د. محمود عطا مشكور | استاذ مساعد | دكتوراه | هندسة ميكانيك/موائع وحراريات | الجامعة التكنلوجية/ كلية الهندسة/فرع هندسة السيارات | عضواً |
| 5 | أ.م.د. ساجدة لفتة غشيم | استاذ مساعد | دكتوراه | هندسة ميكانيك/موائع وحراريات | جامعة بغداد/ كلية الهندسة | عضواً |
| 6 | أ.م.د. لمى فاضل علي | استاذ مساعد | دكتوراه | هندسة ميكانيك/موائع وحراريات | جامعة بغداد/ كلية الهندسة | عضواً ومشرفاً |
الملخص/
أجريت دراسة عددية وتجريبية للتحقق من الحمل الطبيعي والمختلط في حلقة اسطوانية مملوءة جزئيا برغوة معدنية
في الجزء العددي من هذه الدراسة ، تم فحص تأثير إدخال عدة تكوينات من الرغوة النحاسية على الحمل الحراري الطبيعي للتأكد من أن التكوين المقترح هو الأمثل. تم فحص التوزيع الأفضل لكتل الرغوة النحاسية. تم اختيار التوزيع المقترح لكتل الرغوة المعدنية ضمن مدى من أرقام رايلي من 104 إلى 106 وأرقام رينولد من 100 إلى 140. تمت دراسة العديد من العوامل المؤثرة في هذا الجزء ؛ كثافة المسام (10 و 40) ثقب لكل انج ، عدد أقسام كتل الرغوة النحاسية على طول الفراغ الحلقي (4 و 7) مقاطع، ارتفاع زعنفة الرغوة النحاسية (1و1.5و2) سم ، وزوايا الميل الحلقي (0 ،10⸰، 20⸰). كما تم إجراء مقارنة مع الكتل النحاسية بنفس التوزيع. التقنية الرقمية اتعتمد على حل معادلة الاستمرارية والزخم والطاقة بأستخدام طريقة الحجوم المحدودة FVM باستعمال حزمة برامج رقمية. تم استخدام معادلة Naiver Stokes لمناطق السوائل بينما تم استخدام نموذج Brinkman-Forchheimer Darcy مع شرط عدم الاتزان الحراري المحلي لمناطق الرغوة المعدنية.
في الجزء التجريبي ، تم تصميم وإنشاء منظومة تجريبية لدراسة عملية انتقال الحرارة بالحمل الحراري الطبيعي والمختلط في الحلقي لزوايا الميل الثلاثة. تم توزيع كتل الرغوة النحاسية بأعداد مختلفة من المقاطع المتصلة بالأسطوانة الداخلية. يحتوي كل قسم على ثلاث كتل موزعة حول الأسطوانة الداخلية بزاوية 60 درجة. كما ان سمك جدار الأسطوانة الداخلية مأخوذ الاعتبار ويتعرض لدرجة حرارة جدار ثابتة بينما يكون الجدار الخارجي الحلقي معزولاً.
أظهرت النتائج العددية والجريبية أن إضافة كتل رغوية نحاسية (10 و 40) PPI عزز نقل الحرارة وخصائص تدفق السوائل. اظهرت النتائج العددية ان أقصى زيادة في متوسط رقم نسلت (30٪) للحمل الطبيعي و (56٪) للحمل المختلط، لحالة الفراغ الحلقي الأفقي المزود بسبعة أقسام من كتل الرغوة النحاسية. كما أوضحت النتائج العددية أن استخدام أربعة أقسام من الكتل النحاسية يزيد من متوسط رقم نسلت بنسبة (21٪) مقارنة باستخدام الكتل النحاسية. كما ان النتائج العددية توضح ايضا أن كتل الرغوية ذات 10 PPI تعطي نتائج أفضل من كتل الرغوة المعدنية ذات 40 PPI لجميع الحالات المدروسة. بالإضافة إلى ذلك ، فقد ظهرت زيادة في متوسط رقم نسلت عند زيادة عدد أقسام الكتل الرغوية ، وزاوية الميل ، وارتفاع زعنفة الرغوة المعدنية. النتائج العملية اظهرت ان اقصى زيادة في متوسط رقم نسلت كانت (19%) للحمل الطبيعي و(57%) للحمل المختلط لحالة الحلقي الافقي المزود باربعة مقاطع من كتل الرغوة المعدنية.
يُظهر التحقق من البرنامج الحاسوبي للدراسة الحالية انحراف أقصى قدره (4٪) عن الدراسات العددية السابقة لانتقال الحرارة بالحمل الطبيعي في حلقة مملوءة جزئيًا بوسائط مسامية.
علاوة على ذلك فإن مقارنة النتائج العددية والتجريبية للعمل الحالي تظهر اختلاف أقصى قدره (26٪) وحد أدنى للخطأ (19٪) للحمل الحراري الطبيعي. أقصى وأدنى اختلاف لنتائج الحمل المختلط كانا (21٪) و (12.5٪) بالترتيب.
