بحثت رسالة الماجستير في الكلية التقنية الهندسية كركوك التي قدمها الطالب فراس فيصل قادر. (تقييم الحشوات المتعددة في أنبوب دائري باستخدام الموائع النانوية)

تناولت الرسالة:

دراسة حول تقييم أداء الحمل الحراري القسري للماء النقي والموائع النانوية المتدفقة عبر أنبوب دائري أفقي مسخن بتدفق حراري ثابت ومليء بوسط مسامي مشبع عددياً، باستخدام برنامج المحاكاة ANSYS FLUENT. الوسط المسامي والتي تتكون من كرات من الفولاذ المقاوم للصدأ بأقطار 1 و3 ملم. اُستخدمت نوعان من الموائع النانوية CuO-water وTiO2-water مع ثلاثة تراكيز حجمية مختلفة (0.1، 0.3، و0.5%) بدلاً من الماء النقي في عملية المحاكاة، لمراقبة سلوك أنتقال الحرارة بأرقام رينولدز وتراكيز الجسيمات النانوية. قورنت النتائج العددية التي تم الحصول عليها لكلتا الحالتين مع بعضها البعض. ثم قورنت تلك النتائج مع النتائج التجريبية لبحوث سابقة والتي نتج عنها التحقق من صحة النموذج العددي بنجاح. أظهرت النتائج أن برنامج ANSYS FLUENT يمكن أن ينتج حلولاً موثوقة ومتزامنة للوسط المسامي مع الموائع النانوية في مشاكل انتقال الحرارة، بشرط أن يتم تحديد الشروط الحدودية وجميع المعاملات بشكل صحيح ودقيق.

هدفت الرسالة الى :

المحاكاة العددية لتقييم الأداء الحراري دون الحاجة إلى نموذج مكلف وقياسات تجريبية شاقة او التقليل من عدد التجارب وبالتالي تقليل من الكلفة الكلية زيادة كفاءة المبادلات الحرارية وتقليل حجمها من اجل تقليل استهلاكها للطاقة. دراسة تأثير سرعة التدفق (رقم رينولدز) لمائع العمل في الوسط المسامي والمسامية من وتراكيز الحجمية للموائع النانوية ومعدل التدفق الحراري من على معامل انتقال الحرارة وانخفاض الضغط وعامل الاحتكاك ومتوسط رقم نسلت.

توصل الباحث:

أظهرت النتائج زيادة في معامل انتقال الحرارة ورقم نسلت مع زيادة في عدد رينولدز والتدفق الحراري، وكذلك انخفاض في المسامية نتيجة انخفاض الفراغات بين الكرات مما أدى إلى زيادة الاضطراب. بلغ رقم نسلت الحد الأقصى 314،97 للكرة التي يبلغ قطرها 1 ملم، عند التدفق الحراري 12500 واط / م2 ورقم رينولدز 6500. أشارت النتائج إلى أن معامل الانتقال الحراري ومتوسط رقم نسلت قد زاد مع زيادة تركيز الحجمي للمائع النانوي ورقم رينولدز. زاد معامل انتقال الحرارة للموائع النانوية TiO2-water وCuO-water بنسبة 67% و78%، ورقم نسلت بنسبة 89%، و78%، على التوالي عندما زاد عدد رينولدز من (4800 إلى 6500) في نظام التدفق المضطرب وعند تركيز حجمي 0.5%. بلغ رقم نسلت أعلى قيمة له 365.23 للمائع النانوي CuO-water بتركيز حجمي 0.5% ورقم رينولدز 6500.

تألفت لجنة المناقشة من السادة-:

1- أ.د صباح طارق احمد رئيساً

2- أ.م بدران محمد سالم عضواً

3_ م. د حسين حيدر محمد علي عضواً

4-أ.د عدنان محمد حسين عضواً ومشرفاً اول

5-أ.م. د سعاد حسن دانوك عضواً ومشرفاً ثانياً