اعلام جامعة بابل | مناقشة رسالة ماجستير في كلية هندسة مواد بابل

مناقشة رسالة ماجستير في كلية هندسة مواد بابل

نشر بواسطة : نورا كاظم بيرماني

تاريخ الخبر : 02/10/2022

عدد المشاهدات : 456

مناقشة رسالة ماجستير في كلية هندسة مواد بابل
جرت مناقشة رسالة الماجستير في كلية هندسة مواد بابل في جامعة بابل للطالب محمد كاظم حسين حيث كان من ضمن الحضور الاستاذ الدكتور عماد علي دشر الحيدري عميد كلية هندسة المواد في جامعة بابل.
** عنوان الرسالة:
(( استقصاء الخواص الحرارية للمواد السيراميكية الاوكسيدية كطبقة طلاء لمكابس محركات الديزل))
مقدمة الى قسم السيراميك ومواد البناء في كلية هندسة المواد / جامعة بابل كجزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في علوم هندسة السيراميك

** اشراف:
الاستاذ الدكتورة الهام عبد المجيد
الاستاذ الدكتور حيدر كريدي راشد

** تراس لجنة المناقشة الاستاذ الدكتور سمير حامد عواد

** موضوع الرسالة:
تستخدم محركات الديزل في العديد من التطبيقات الصناعية بالإضافة إلى تلك المستخدمة في السيارات. في هذا النوع من المحركات ، يحترق خليط الوقود والهواء خلف المكبس داخل الأسطوانة وينتج عنه درجات حرارة عالية. لقد تم تطوير محركات الديزل لتكون أكثر كفاءة مع استهلاك أقل للوقود وانبعاثات غازية منخفضة وأداء عالي لأكثر من عقدين. تم تحديد طلاء الحاجز الحراري الخزفي باعتباره أكثر الطرق الواعدة لمواد السيراميك والتقنيات الحاسمة التي يمكن استخدامها لتطبيق أنظمة طلاء TBC على محركات الديزل الداخلية.
في هذا البحث ، تم تحضير طبقة طلاء جديدة كعائق حراري تتمتع بخصائص حرارية متقدمة من أجل تحسين الكفاءة والأداء الاقتصادي والبيئي لمحرك الديزل. تم جلب مكبس الديزل A304 المصنوع من سبائك الصلب من مخازن شركة توزيع المنتجات النفطية (OPDC) / فرع بابل. تم تحضير ثماني عينات للتحقق من ترسيب ثمانية خلطات تتكون من المواد السيراميكية التالية ، أوكسيد المغنيسيوم (MgO) ، والألومينا (Al2O3) ، والسيليكا (SiO2) ، وأوكسيد الزركونيوم (ZrO2) ، بنسب مختلفة. اعطت اثنان من هذه الخلطات اوطأ قيمة موصلية حرارية ، وهما العينتان التي تحمل الرموز M4 و M7 .

تم استخدام تقنية الرش باللهب باستخدام خليط الأسيتيلين والأكسجين تحت ضغط 0.6 بار و 5 بار للأسيتيلين والأكسجين على التوالي, وفي جو مفتوح. علاوة على ذلك ، تم إجراء اختبارات حيود الأشعة السينية (XRD) ، و المجهري الإلكتروني الماسح (SEM) ، واختبارات مجهر القوة الذرية (AFM) لتحديد وتوصيف البنية المجهرية ومورفولوجيا طبقة الطلاء. تم أيضًا اختبار الموصلية الحرارية ، وسمك طبقة الطلاء ، ومحتوى المسامية ، وقوة الالتصاق لتحديد الموصلية الحرارية لطلاءات الحاجز الحراري ، والتي أكدت ان قيم موصلية لـ M7 و M4 هي الادنى وبلغت W / m.c?) 0.831334( و W / m.c?) 0.72186( ، على التوالي. كانت سماكة طبقة الطلاء حوالي 0.6 مم مع محتوى مسامي حوالي 15-20? وكانت أعلى مقاومة التصاق للعينات حوالي (20 ميجا باسكال) والتي كانت لعينة M7.

تم استخدام مواصفات طبقة الطلاء المبتكرة في عملية المحاكاة باستخدام برنامج محاكاة workbench Ansys كحمل حراري مستقر. رسم النموذج بالأبعاد الحقيقية لمكبس الديزل وطبقة الطلاء ، ثم تم تحليله في ظل الظروف الأولية والحدودية (700 درجة مئوية كدرجة حرارة التشغيل و 30 درجة مئوية كدرجة الحرارة الأولية والبيئية). وللتأكد من دقة النتائج تم تحسين هندسة النموذج حتى الحصول على أفضل عدد من العناصر وهو (213514) عنصرًا و (303548) عقدة بالشكل الرباعي. تعتبر مقاومة التلامس الحراري بين طبقة الطلاء وسطح المكبس الخارجي مهمة جدًا اثناء عملية للمحاكاة. استخدم برنامج Ansys FEM للتنبؤ بالصلة الحرارية بين طبقة الطلاء وسطح تاج المكبس باستخدام طريقة الاقتران في هذه الدراسة. أكدت النتائج المتحصل عليها انخفاض درجة الحرارة عند تاج المكبس بعد الطلاء إلــى( ?C534 وCo 513 ) لعينات M4 و M7 المطلية على التوالي. وهذا يعني أن درجات الحرارة المنخفضة تتراوح بين 165 درجة مئوية و 190 درجة مئوية.

بقلم جنان العبيدي