اعلام جامعة بابل | مناقشة رسالة ماجستير في هندسة مواد بابل

مناقشة رسالة ماجستير في هندسة مواد بابل

نشر بواسطة : نورا كاظم بيرماني

تاريخ الخبر : 23/5/2024

عدد المشاهدات : 1495

مناقشة رسالة ماجستير في هندسة مواد بابل
ناقش قسم هندسة السيراميك ومواد البناء في كلية هندسة المواد\ جامعة بابل رسالة الماجستير للطالبة سجا فالح عبد الهادي اشراف كل من:
الاستاذ الدكتورة الهام عبد المجيد
الاستاذ الدكتور حيدر كريدي راشد
عنوان الرسالة:
(( دراسة عددية وتجريبية للمقطر الشمسي ذو المنحدر الاحادي المطور بمواد طلاء جديدة ))
(( Numerical and Experimental investigation of developer si gle basin slope soler still with new coating materials ))
ترأس لجنة المناقشة : الاستاذ الدكتور سمير حامد عواد
الخلاصة:
الطاقة الشمسية هي مصدر متجدد للطاقة المستمدة من إشعاع الشمس، وتوفر حلاً نظيفًا وفيرًا لتوليد الكهرباء وتسخين المياه. ويستخدم طاقة الشمس من خلال طريقتين رئيسيتين: الخلايا الكهروضوئية، التي تحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء، والأنظمة الحرارية الشمسية، التي تستخدم ضوء الشمس لتسخين المياه أو السوائل الأخرى لمختلف التطبيقات. كان الهدف الأساسي من هذه الدراسة هو استخدام الطاقة الشمسية كوسيلة مستدامة وفعالة من حيث التكلفة لتحلية المياه، مع التركيز بشكل خاص على توظيف الإشعاع الشمسي في عمليات التبخر والتكثيف، وهذا النهج الصديق للحصول على مياه نظيفة. تم استخدام حوض متين من الفولاذ المقاوم للصدأ، وخاصة الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316 الذي تم اختياره لمقاومته الممتازة للتآكل، كحاوية للمياه. ولتعزيز خصائص العزل الحراري للحوض، تم طلاءه بمواد سيراميكية منها الموليت، وثاني أكسيد التيتانيوم، وأكسيد المغنسيوم. تعمل هذه الطلاءات الخزفية على تقليل فقدان الحرارة من حاوية المياه بشكل فعال، مما يزيد من كفاءة استخدام الطاقة الشمسية. يساهم الموليت وثاني أكسيد التيتانيوم وأكسيد المغنسيوم، المعروفة بخصائصها الاستثنائية في العزل الحراري، في الحفاظ على درجة حرارة الماء داخل الحوض. لتحديد التركيب الأمثل والنسب للطلاءات الخزفية، تم تحضير خمسة مخاليط وتصنيفها إلى S1، S2، S3، S4، وS5. وكان لكل خليط نسب مختلفة من الموليت وثاني أكسيد التيتانيوم وأكسيد المغنسيوم. تم تقييم أداء العزل لهذه العينات ووجدوا أن S4 أظهر أعلى مستوى من العزل، يليه S5. يشير هذا إلى أن إدراج المواد الخزفية في الطلاءات نجح في تحسين خصائص العزل الحراري لحاوية الماء. تم استخدام طريقة الرش بمسدس الرش على مسافة محددة لتحقيق تغطية مثالية للمواد الخزفية الموجودة على وعاء الماء. تضمن هذه الطريقة تغطية موحدة والتصاق طبقات السيراميك على سطح الحوض. تم استخدام غطاء زجاجي لغرض التوصيل، وطبيعة الزجاج الشفافة تسمح بمرور الإشعاع الشمسي وتسخين المياه داخل الحوض. كان الغطاء الزجاجي بمثابة حاجز، حيث يحبس الحرارة داخل النظام ويعزز التسخين الفعال للمياه. تم إجراء اختبارات مختلفة لتحليل خصائص وخصائص العينات. تم استخدام حيود الأشعة السينية (XRD) لتحديد التركيب البلوري للطلاءات الخزفية. المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، ومجهر القوة الذرية (AFM)، ومطياف الأشعة السينية المشتتة من الطاقة (EDS)، وتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء تم استخدام التحليل الطيفي (FTIR) لدراسة الشكل السطحي والتركيب العنصري والخواص الكيميائية للطبقة المطلية. عينات. تقييم معدلات العزل الحراري للعينات. حققت العينة S1، التي لم تحتوي على أي مواد خزفية واستخدمت البوليسترين والراتنج فقط، معدل عزل قدره 26%. في المقابل، أظهرت العينة S4، التي تحتوي على 3% موليت و 1.5% أكسيد التيتانيوم، أعلى زيادة في الفصل بنسبة 36%. كما أدت إضافة المواد الخزفية إلى زيادة المسامية وقوة الالتصاق وكثافة العينات. على سبيل المثال، كانت للعينة S2 مسامية قدرها 35%، بينما كانت للعينة S4 زيادة في المسامية بنسبة 63%. تحتوي العينة S5، التي تحتوي على 3.5% موليت، و 1% ثاني أكسيد التيتانيوم، و 1% أكسيد المغنسيوم، على مسامية تبلغ %. 52. ونظراً لصعوبة توفير الجهاز وارتفاع سعره، تم استخدام الطرق العددية للحصول على النتائج المتعلقة بتحلية المياه. لدعم العمل التجريبي، تم إجراء التحليل العددي والمحاكاة باستخدام برنامج ANSES R1202. يسمح هذا البرنامج بنمذجة وتحليل عمليات التبخر والتكثيف، مما يوفر نظرة ثاقبة لآليات نقل الحرارة وتقييم أداء النظام في ظل ظروف مختلفة. بالمقارنة مع النحاس، وجد أن النحاس بدون طلاء له نفس العزل مع طلاء الفولاذ المقاوم للصدأ. حقق الفولاذ المقاوم للصدأ المطلي نسبة عزل أعلى بحوالي 5 درجات أعلى من النحاس. لذلك تم استبدال النحاس بالفولاذ المقاوم للصدأ لارتفاع تكلفته وصعوبة توفره .يمكن للباحثين محاكاة تصميم النظام وتحسينه بناءً على حسابات البرنامج وتوقعاته، مما يساهم في تطوير أنظمة فعالة ومستدامة لتنقية المياه.
جنان العبيدي
تصوير احمد حسين