الفهرس 
Chapter (1): IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 221 |  |  |
| | | from | 221 | | |
Abstract
تشجع قضايا الطاقة والبيئة العالمية على تطوير حلول مبتكرة لإنتاج الطاقة. المولدات الكهرحرارية هي واحدة من موارد الطاقة النظيفة الواعدة والفعالة من حيث الأداء والتكلفة. تلك المولدات عبارة عن أجهزة صلبة مكونة من مواد تعمل على تحويل الطاقة الحرارية مباشرة إلى طاقة كهربائية اعتماداً على الفرق في درجة الحرارة المؤثرة عليها. أداء المولدات الكهرحرارية يخضع لتأثيرات حرارية وكهربائية والتي تتغير تبعاً لظروف التشغيل، لذلك من الضروري قياس أدائها وتحديد خصائصها وفهم سلوكها الديناميكي مع ظروف التشغيل المختلفة. واستناداً إلى ذلك، يتم في هذا البحث دراسة أداء مولد كهرحراري معرض لظروف تشغيل مختلفة من أجل زيادة كفاءة التحويل وتحقيق اعلى أداء تشغيل. حيث أن المولدات الكهرحرارية تعتمد على فرق درجات الحرارة بين الجانب الساخن والجانب البارد لتوليد الطاقة الكهربية فإن انتقال الحرارة يلعب دوراً هاماً في تحديد أداء المولد. لذا في هذه الدراسة يتم إجراء اختبارات تجريبية على مولد كهرحراري من أجل دراسة التأثيرات المختلفة لظروف التشغيل، ويشمل ذلك دراسة تأثير معدل الطاقة الحرارية المدخلة للمولد من خلال الجانب الساخن بالإضافة إلى تأثير تبريد الجانب البارد باستخدام تقنيات تبديد الحرارة الغير مستهلكة للطاقة والتي تتضمن انتقال الحرارة بالحمل الحر (الطبيعي)، التغير في طور البخار والتبريد بالمياه. بالإضافة إلى ذلك، يتم التحقيق تجريبياً في تأثير نسبة التعبئة (في حالة استخدام التغير في طور البخار والتبريد بالمياه)، الأسطح الممتدة (الزعانف)، وفترة التشغيل على أداء المولد. خلال التجارب، يتم قياس درجة حرارة كل من الجانب الساخن والجانب البارد بالإضافة إلى الجهد الناتج لكل من حالة التشغيل الديناميكي والمنتظم. ويستدل على أداء المولد من خلال تقييم إنتاج الطاقة، كفاءة التحويل والوقت اللازم للوصول إلى حالة التشغيل المستقرة (زمن الاستجابة). وفقا للنتائج التجريبية، يتضح أن زيادة معدل الطاقة الحرارية المدخلة من خلال الجانب الساخن للمولد يعزز من الأداء وينطبق ذلك التأثير على جميع ظروف التشغيل الأخرى المدروسة. وجد أيضاً أن استخدام التغير في طور البخار لتبديد الحرارة من الجانب البارد للمولد يوفر أفضل أداء بالمقارنة بالحالات المستخدم بها التبريد بالمياه أو انتقال الحرارة بالحمل الحر. في حالة استخدام التغير في طور البخار للتبريد والتبريد بالمياه لتبديد الحرارة من الجانب البارد للمولد، لوحظ أن هناك نسبة تعبئة مثلى من أجل الحصول على أفضل أداء للمولد. وجد أيضاً أن استخدام الزعانف لدعم أداء مختلف تقنيات تبديد الحرارة المستخدمة أدى إلى تعزيز قدرتها على نقل الحرارة، وهو ما ينعكس على أداء المولد مع مراعاة استخدام نسبة التعبئة المثلى في حالة استخدام التغير في طور البخار والتبريد بالمياه لتبديد الحرارة. وبناءً على ذلك، فإن استخدام التغير في طور البخار مدعوماً بالزعانف لتبديد الحرارة من الجانب البارد يحقق الأداء الأفضل للمولد بالمقارنة مع غيرها من تقنيات تبديد الحرارة الغير مستهلكة للطاقة المدروسة. بمقارنة النتائج التجريبية بالبيانات المقدمة من قبل الشركة المصنعة للمولد ومع النتائج المتاحة الموجودة بالأبحاث السابقة، وجد تقارباً مرضياً بين النتائج. بالإضافة للدراسة التجريبية تم تطوير نموذج رياضي شامل للتنبؤ ومحاكاة أداء مولد كهرحراري أثناء التشغيل سواء في الحالة الديناميكية أو المنتظمة. خلال النموذج يؤخذ في الاعتبار جميع التأثيرات الكهرحرارية، بالإضافة إلى اعتماد خصائص المواد الكهرحرارية على درجة الحرارة. ووجد أن نتائج الدراسة النظرية تتوافق بشكل جيد مع النتائج التجريبية الخاصة بالدراسة الحالية، كما إنها تتوافق جيداً أيضاً مع نتائج المحاكاة للنماذج الأخرى الموجودة بالأبحاث. وبناءً على ذلك فإن الأداة التي تم إنشاؤها استناداً إلى النموذج الحالي يمكن استخدامها بشكل فعال لمحاكاة مولد كهرحراري وذلك إما من أجل البحث العلمي أو التطبيق العملي.