تم مناقشة رسالة الماجستير للطالبة ياسمين عزيز حسين في قسم الهندسة الميكانيكية عن البحث الموسوم ” الأداء الحراري لمنظومة تبريد تبخيري مع دولاب تجفيف دوار” في يوم الخميس الموافق 27/10/2022 وبأشراف أ.د. نجم عبد جاسم.
وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة
- أ.د. عقيل عبد الله محمد جامعة النهرين / كلية الهندسة رئيسا
- أ.م.د محمد عبد الرؤوف نعمة جامعة بغداد / كلية الهندسة عضوا
- م.د. وائل سامي وديع جامعة بغداد / كلية الهندسة عضوا
تناول البحث دراسة عملية ونظرية لتقييم اداء منظومة تبريد تبخيري مع دولاب تجفيف دوار تهدف الى تحسين شروط الراحة الحرارية داخل غرفة مكتب.
ملخص عن الرسالة:
في السنوات الأخيرة تزايد معدل استخدام منظومات التبريد التبخيرية التي تحتوي على عجلات تجفيف الهواء كبديل للمنظومات الانضغاطية التقليدية (VCR) ، بسبب زيادة الطلب على الطاقة الكهربائية نتيجة للزيادة السكانية.
في هذه الدراسة تم إجراء تحقيقات تجريبية وعددية لتقييم معاملات الأداء الحراري للمنظومة باستخدام نطاقات مختلفة من معاملات التشغيل (درجة حرارة الهواء الداخل ، ونسبة الرطوبة الداخلة ، درجة حرارة التجديد ، ومعدل جريان الهواء), لدراسة تأثير هذه المعاملات على أداء النظام وللحصول على أنسب المعاملات التي يمكنها تحسين تشغيل المنظومة وتوفير شروط الراحة الحرارية للانسان داخل المباني.
تم تصنيع منظومة عملية تتكون من مجرى هوائي بابعاد (0.75 * 0.75 * 5.5 م) مفصولة افقيا الى قسمين، القسم السفلي مخصص لإزالة الرطوبة والجزء العلوي مخصص لتجديد الهواء)، يحتوى المجرى الهوائي على مبردة تبخيرية وعجلة تجفيف دوارة ومراوح طرد مركزي ومحوري بالاضافة الى ثلاثة سخانات كهربائية للهواء ومبادل حراري متقاطع التدفق وجهاز ترطيب الهواء.
أجريت الاختبارات التجريبية باستخدام حمل حراري داخلي مقداره (500 واط) بثلاث معدلات تدفق هوائية (0.33 ، 0.41 ، 0.47) كغم / ثانية وعلى ثلاث مراحل: المرحلة الأولى تضمنت تغيير درجة حرارة الهواء الداخل الى المنظومة ، تضمنت المرحلة الثانية تغيير درجة حرارة تجديد الهواء وتضمنت المرحلة الثالثة تغيير محتوى الرطوبة الداخل للهواء.
تم تنفيذ جزء المحاكاة العددية للدراسة الحالية بواسطة برنامج (ANSYS FLUENT 2021) باستخدام نموذج الاضطراب k-ω)) لحساب توزيع درجات الحرارة والرطوبة النسبية خلال وبعد عجلة المجفف.
أظهرت النتائج العملية أن قدرة إزالة الرطوبة (MRCp) عند حسابها كدالة لزيادة درجة حرارة الهواء الداخل تقل بنحو (44.7٪) ،وعند حسابها كدالة لزيادة درجة حرارة التجديد تزداد بحوالي (46.6٪) ، وكدالة لتزايد نسبة رطوبة الهواء الداخل تزداد حوالي (0.77 غم / ث). أقل قيمة سجلت كانت (0.69 غم / ثانية) عند درجة حرارة دخول الهواء (38 درجة مئوية) ومعدل تدفق كتلة الهواء الداخل (0.33 كغم / ثانية).
النتائج العملية لمعامل أداء إزالة الرطوبة (DCOP lat) عند حسابها كدالة لزيادة درجة حرارة الهواء الداخل تنخفض حوالي (5.8٪) ، وعند حسابها كدالة لزيادة درجة حرارة التجديد تنخفض حوالي (15٪) وكدالة لزيادة رطوبة الهواء تزداد بنحو (10٪). أعلى قيمة لهذا المعامل كانت (0.82) عند نسبة رطوبة (20 غم / كغم) ومعدل تدفق كتلة الهواء (0.47 كغم / ثانية).
أظهرت النتائج العددية أن سعة إزالة الرطوبة (MRCp) كدالة لزيادة درجة حرارة الهواء الداخل تقل بنحو (37.5٪) ، و كدالة لزيادة درجة حرارة التجديد تزداد بنسبة (48.3٪) وكدالة لزيادة نسبة رطوبة الهواء الداخل تزداد حوالي (0.96 غرام / ثانية).
نتائج معامل أداء إزالة الرطوبة (DCOP lat) العددية اظهرت أنه يتناقص بحوالي (6٪) عند الحساب كدالة لزيادة درجة حرارة الهواء ، وكدالة لزيادة درجة حرارة التجديد ينخفض بنحو (14٪) وكدالة لزيادة نسبة رطوبة الهواء الداخل تزداد بنحو (9.2٪).
تمت مقارنة النتائج العملية والعددية مع بعضها لأهم معاملات الكفاءة ، وأظهرت المقارنات نتيجة مقبولة بمتوسط خطأ حوالي (2-6٪), كما تم مقارنة الدراسة مع دراسة تجريبية سابقة اجراها (G. Angrisani et al. 2012) وأظهرت متوسط خطأ (8.8٪). اخيرا تم مقارنة النتائج العددية بدراسة عددية سابقة اجراها (M. Salih et al., 2019) وأظهرت متوسط فرق قدره (3-4.5٪).
