![]() | Only 14 pages are availabe for public view |
Abstract يعتبر تخزين الطاقة الحرارية باستخدام مواد متغيرة الطور من الموضوعات التى جذبت انتباه الباحثين فى الفترة الأخيرة نظرا لاهميتها في كثير من التطبيقات الهندسية وذلك لزيادة الطلب علي تكييف الهواء والطاقة الكهربائية والتدفئة والتبريد والمطابخ الشمسية وتسخين المياه بالطاقة الشمسية وكذلك زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير خلال العقد الماضي مع نقصان الاحتياطي المحدود من الوقود الحفري. المواد متغيرة الطور (PCM) هي واحدة من مواد الحرارة الكامنة وتتميز بقلة نطاق درجات الحرارة وارتفاع كثافة الطاقة من التصلب والذوبان بالمقارنة مع تخزين الحرارة المحسوسة وهي طريقة جديدة لتخزين وتحرير الطاقة أو البرودة لتطبيقات تكييف الهواء وكذلك تحويل حمل الذروة في نظام التخزين بارد إذا كانت مثبتة في المبانى. فى هذه الرسالة تم تصميم وانشاء نظام اسطواني لتخزين الطاقة الكامنة باستخدام مواد متغيرة الطور لدراسة تأثير العوامل المختلفة على كل من كمية الحرارة المخزنة وكذلك نسبة اسالة المادةعلى طول الأنبوب الأفقى الدائرى المقطع باستخدام برنامج محاكاه سريان الموائع وانتقال الحراره ANSYS Fluent 13وكذلك تم عمل العديد من عمليات المحاكاة العددية لأحجام مختلفة للعنصر للحصول على العنصر الصحيح لعناصر الحل ودقيقة. ويتكون النظام من اسطوانة أنبوب النحاس بداخلها السائل الحراري (الماء) يصب في الأنبوب بينما يتم تعبئة ما تبقى من الاسطوانة بمواد متغيرة الطور وكذلك يتم عزل النظام كليا . بداية تم عمل مقارنة بين النتائج التحليلة الناتجة من برنامج ANSYS Fluent 13 والنتائج العددية من ابحاث سابقة ووجد توافق جيد بين النتائج . تم عمل دراسة علي النظام بتغيير سرعة دخول المائع (1, 0.5 &0.1 m/s) وتشير النتائج إلى أن الزيادة في الطاقة المخزونة وكذلك زياده نسبة الاسالة تزداد مع زياده معامل رقم رينولدز وكذلك المقاومة الحرارية العالية على جانب ماد متغيرة الطور اكبر بالمقارنة مع المقاومة الحرارية وجدت على الجانب السوائل الحرارية. تم دراسة تاثير خواص الماده الفيزيائية والكيمائية علي النظام باستخدام مادتين مختلفتين (Paraffin Wax and Lauric_acid) ووجد ان اختيار المواد له تاثير كبير علي مقدار الحرارة المختزنة وكذلك طبيعة النظام ودرجات الحرارة المرتبطة بالنظام. وتعتبر درجة حرارة الانصهار والتوصيل الحراري والسعة الحرارية والحرارة الكامنة للانصهار من اهم الخواص الموثرة علي النتائج ووجد افضلية لمادة paraffin wax علي Lauric_acid في كمية الطاقة المخزنة في النظام. تم دراسة تاثير درجة حرارة دخول المائع (350K, 360K, 380K, 400K) ووجد زيادة كبيرة نتيجة لزيادة درجة الحرارة وكذلك كمية الحرارة المنتقلة للمواد متغيرة الطور وكذلك زيادة نسبة الاسالة في الماده متغيرة الطور . تم زيادة معامل تحسين الحرارة للنظام باضافةعدد من الزعانف (15, 10, 5, 3, 1) واوضحت النتائج اهمية الزعانف ودورها الهام فى زيادة معدل انتقال الحرارة وكذلك نسبة تاثيرها المذهلة علي تخزين كمية اكبر من الحرارة المخزنة حيث وصلت نسبة الزيادة باضافة 15 زعنفة الي 2,61 %. |