مناقشة اطروحة الدكتوراه للطالبة لمى فاضل علي في قسم الهندسة الميكانيكية

تم انجاز اطروحة الدكتوراه للطالبة لمى فاضل علي في قسم الهندسة الميكانيكية عن بحثها الموسوم ” الحمل المختلط و الحر في حيز محدد من وسط مسامي مع شروط حدية منتظمة و دورية ” وبأشراف  أ.م .داحسان يحيى حسين , وتألفت لجنة المناقشة برئاسة أ.م .دنجدت نشأت عبد الله وعضوية كل من أ.م .د ياسين خضير سلمان أ.م .د زينة خليفة كاظم, أ.م .د سعد محسن صالح, أ.م .د فؤاد علوان صالح.                                                                                     
وتلخص بحثها بما يلي:                                                                                     
يقدم البحث الحالي دراسة نظرية وعملية لأنتقال الحرارة بالحمل المختلط العابر في حيز محدد مائل ذو وسط مسامي محصور و مشبع بالمائع و مسخن بفيض حراري ثابت و دوري ذو دالة جيبية.
في الدراسة النظرية تم إستخدام طريقة الحجم المحكوم و الضمني و التي تعتبر طريقة خاصة لصيغة الفروق المحددة لتحليل مسألة البحث الحالي. ان التحقق العددي قد غطى كل قيم الفيض الحراري الثابت المسلط تحت الدراسة للمدى 250≤q_w≤37500) واط/م2 )  , اي ضمن مدى لرقم رالي (995 الى 87120) وفي كلا حالتي الحمل الحر (∆h=0  ملم) و الحمل المختلط (∆h=5  ملم, ∆h=10  ملم, ∆h=15  ملم, ∆h=20  ملم, and ∆h=30  ملم) اي ضمن مدى لرقم ريتشاردسون (0.46 الى 74.2). التردد الجيبي ذو المدى (250≤q_w≤1250 واط/م2 ) و قيم الفترة الزمنية ثانية(30-120) قد تم دراسة تأثيرها. كما تم التحقق من تاثير تغيير زوايا الميل (φ=0°-45°) و زوايا الدوران (α=15°-45°) ايضا. بالأضافة لذلك تم تجهيز الفيض الحراري بإستخدام مسيطرين من تناسبي و تناسبي تكاملي للوصول الى درجة حرارة مطلوبة لقاعدة الحيز ذات قيمة 90  درجة سيليزية.
خلال العمل التجريبي من البحث تم بناء جهاز عملي يتكون من مكعب من النحاس طول ضلعه 0.2 متر و مسلط على قاعدته فيض حراري ثابت و فيض حراري دوري ذو موجة جيبية متغيرة المدى و الفترة الزمنية. تم إختيار الماء المقطر كمائع تشبُع بينما اُستخدِمت كريات زجاجية من مادة الصودا المطلية بالكلس كمادة مسامية و بقطر يتراوح باربعة اقطار مختلفة (2.4-2.7  ملم). للفيض الحراري الدوري تم دراسة تغير مدى الموجة الجيبية (واط/م2 3465≤a≤5775) و الفترة الزمنية ذو القيم (ثانية600-1800). تم دراسة وتحليل انتقال الحرارة في حالة الحمل الحر الخالص (∆h=0 ملم) و في حالة الحمل المختلط (∆h=10  ملم , ∆h=20  ملم,∆h=30  ملم) اي ضمن مدى لرقم ريتشاردسون (0.872 الى 22.37). تم إجراء سلسلة من التجارب العملية مع تسليط فيض حراري ثابت خلال كل تجربة تراوح مداه من 1650  واط/م2 الى 5775  واط/م2, اي ضمن مدى لرقم رالي (3106 الى 13883) ولثلاثة زوايا ميلان (°0 , 15° , و 30° ). لقد تم ربط وحدة سيطرة بجهاز تحصيل البيانات و إستخدامهما لتجهيز فيض حراري مسيطر خاضع لقانوني السيطرة التناسبي و التناسبي التكاملي.
لقد أظهرت النتائج النظرية و العملية ان معدل قيم نسلت تنخفض بزيادة ارتفاع الضغط و تزداد بزيادة الفيض الحراري الثابت في حالة التسخين الثابت و تنخفض بشكل دوري بزيادة الزمن و مدى الدالة الجيبية في حالة التسخين الدوري. ان المعدل الزمني لقيم نسلت تنخفض بزيادة الفترة الزمنية للدورة للدالة الجيبية. كما ان النتائج العملية اظهرت ان المسيطر التناسبي التكاملي افضل من المسيطر التناسبي نظرا لقبايته على اخماد تأثير الاضطراب الحراري الخارجي. 
 إنّ تحقّقَ برنامجِ الحاسوبِ للدراسةِ الحاليةِ لحالة معينة لانتقال الحرارة بالحمل في الوسط المسامي اظهر اكبر نسبة خطأ 9% عن الدراسات السابقةِ. كذلك تمت مقارنةِ النَتائِجِ النظريةِ بالنَتائِجِ التجريبيةِ للبحث الحالي للحالتي الحمل المختلط و الحر مع تسليط فيض حراري منتظم و دوري ذو موجة جيبية على السطح السفلي للحيز و اظهرت هذه المقارنة 2.76% كأصغر نسبة خطأ و 55% كأبر نسبة خطأ