تم انجاز رسالة الماجستير للطالب نصر عبد الأمير جبار في قسم الهندسة الميكانيكية عن بحثه الموسوم ” انتقال الحرارة بالحمل الحراري خلال وسط مسامي اسطواني مائل معرض لفيض حراري ثابت ودوري ” وبأشراف أ.د.إحسان يحيى حسين. وتألفت لجنة المناقشة برئاسة أ.د.ياسين خضير سلمان وعضوية كل من أ.م.د.ماجد حميد مجيد و أ.م.د.أكرم وهبي عزت وتلخص بحثة بما يلي :
يقدم البحث الحالي دراسة عملية وعددية لانتقال الحرارة بالحمل الحر خلال وسط مسامي في حيز اسطواني. الظروف الحدية التي استخدمت في هذه المسألة هي: النهايتين العلوية والسفلية معزولتين حراريا أما الجدار فكان في حالتين: الأولى ذات فيض حراري ثابت والثانية ذات فيض حراري متغير مع الزمن تغيرا دوريا.
خلال الدراسة العملية، تم بناء جهاز عملي على شكل اسطوانة مملوءة بوسط مسامي مشبع سخنت من الجوانب بواسطة مسخن كهربائي. المائع المستخدم كان الهواء بينما الكرات الزجاجية تم اختيارها كوسط مسامي.استخدم (26) متحسس حراري لمراقبة درجة الحرارة ولمراقبة التغیر بالحرارة داخل الوسط المسامي المشبع. التجارب العملية أجريت لزوايا ميل (0, 25, 05, 70, 90 درجة) ولفترات زمنية (,1090,50,22 دقيقة) ،السعة (500, 1000, 1500, 2000 واط/م2 ). أما في حالة الفيض الحراري الثابت على الجدار يكون نفس الفيض الحراري ولزاويتين فقط هي (0 و 90 درجة) .
الحل العددي كان باستخدام برنامج (FLUENT (fluid flow) 6.3.26) بعد وصف الشبكة العددية بواسطة برنامج (Gambit 2.2.30). أنجز التحلیل العددي مماثلاًًََُ للجزء العملي في الظروف الحدية وكذلك المديات المستخدمة. خاصية (UDF) استخدمت لتمثيل الفيض الحراري الدوري على الجدار.
بينت النتائج إن انتقال الحرارة يزداد مع زيادة عدد رالي، زوايا الميلان والزمن. إن عدد نسلت يتناسب عكسيا مع الزمن ويزداد مع زيادة عدد رالي ويكون ثابت أو يتناقص قليلا مع زيادة زوايا الميلان، أما بالنسبة لعدد نسلت الموضعي فأن أعظم قيمة له فتكون عند الموقع العمودي وقيمته تزداد مع زيادة عدد رالي. أما في حالة التغير الدوري مع الزمن فأن درجة الحرارة تزداد مع زيادة السعة ولكنها تتصرف تصرف مختلف مع تغير قيمة الفترة الزمنية، مناطق حارة تتكون مع زيادة السعة، عدد رالي، زوايا الميلان والزمن، حالات مختلفة ظهرت مع تغير قيمة الفترة. تصرف عدد نسلت مشابه لتصرف درجة حرارة الجدار وقيمته تزداد مع زيادة السعة وتقل مع زيادة الفترة وتكون ثابتة أو تزداد قليلا مع زيادة زوايا الميلان أما قيمة عدد نسلت الموضعي فتزداد مع زيادة الأتساع وعدد رالي. تم إجراء مقارنة مع بحوث سابقة لإثبات صحة النتائج وكانت النتيجة مقبولة.
