اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدالجدار الأمثل الحاوي على مواد متغيرة الطور (PCM) موضوعة ضمن هيكل معدني
Optimization of a wall containing a Phase Change Material included in a metal matrix
1533
0 50
0
(
0
)
نشر من قبل
جامعة تشرين ورقة بحثية
تاريخ النشر
2017
مجال البحث
هندسة القوى الميكانيكية
والبحث باللغة
العربية
تأليف
مها احمد( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تلعب الجدران الحاوية على مواد متغيّرة الطور (PCM) دوراً مهماً في تكييف هواء الأبنية. لكن تُعتبر الإيصالية الحرارية الضعيفة للمواد متغيرة الطور بأنّها إحدى الخواص التي تحدّ من استخدامها. يمكن حلّ هذه المشكلة من خلال المزاوجة بين هيكل معدني مع المادة متغيرة الطور. هدف هذه الدراسة هو تحديد الأبعاد المثالية للجدار بحيث تسمح بتغيّر كامل للطور، و بمجانسة درجة الحرارة من دون أن يحصل تغيّر سريع في الطور. من أجل دراسة السلوك الحراري للجدار، قمنا بإجراء محاكاة رقمية باستخدام البرنامج ®COMSOL على خلية عنصرية. و من أجل وصف تغيّر الطور، استخدمنا طريقة السعة الحرارية المكافئة. اخترنا البارافين (الذي درجة حرارة انصهاره 24,5 °C) كمادة متغيّرة الطور. كما قمنا بتعيين تأثير كلّ من نوع معدن الخلية و النسبة الحجمية له. قمنا على وجه الخصوص بدراسة الهيكل المعدني الذي له بنية على شكل خلية نحل مصنوعة من الألمنيوم.
The walls containing phase change materials (PCM) play a significant role in the air conditioning of buildings. However, one of the characteristics which limits the use of PCMs is their low conductivity. It is possible to solve this problem by coupling a metal matrix with the PCM. The aim of this study is to determine the optimal size of a wall which allows a complete change of state, and a homogenization of the temperature without a too fast change-of-state rate. To study the thermal behavior of the wall, we have carried out a numerical simulation using the COMSOL® software in considering a unit cell. To describe the change of state, the method of the equivalent heat capacity has been used. Paraffin has been chosen as PCM (melting temperature 24.5 °C). The influence of the nature and the volume fraction of the metal were determined. The case of honeycombs made of aluminum has been specifically treated.
المراجع المستخدمة
KHUDAIR. A. M, FARID. M.M, A review on energy conservation in building applications with thermal storage by latent heat using phase change materials. Energy conversion and management, Volume 45, 2004, 263 – 275
HONG. S.T, HERLING. D.R, Effect of surface area density of aluminum foams on thermal conductivity of aluminum-foam-phase change material composites. Advanced Engineering Materials, Volume 9, 2007, 554-557
HONG. S.T, HERLING. D.R, Open-cell aluminum foams filled with phase change materials as compact heat sinks, Scripta Materialia, Volume 55, 2006, 887-890
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يُعد من الهام؛ عند ارتفاع درجة حرارة السطح الخارجي للجدار؛ تقدير سماكته التي لا تسمح لدرجة حرارة سطحه الداخلي من تجاوز قيمة حدية. سنقوم في هذا البحث؛ من خلال دراسة تحليلية؛ بدراسة الحالة التي ترتفع فيها درجة حرارة السطح الخارجي بشكل خطي مع الزمن، و ت
حديد الفترة الزمنية اللازمة حتى تبلغ درجة الحرارة قيمة معينة عند سماكة محددة من الجدار. سندرس حالتين للجدار، حيث يكون في الحالة الأولى مكوّناً من مادة متجانسة (مثلاً بيتون)، أمّا في الحالة الثانيّة فيكون مكوّناً من البيتون و من مادة متغيّرة الطور التي سيتمّ اختيار درجة حرارة تغيّر طورها تبعاً لدرجة الحرارة المرغوبة.
تبيّن النتائج التي تمّ الحصول عليها أنّه يوجد فرق زمني مهم بين الحالتين من أجل بلوغ درجة الحرارة المطلوبة.
يهدف هذا البحث إلى إجراء دراسة تجريبية لتأثير استخدام المادة متغيرة الطور (PCM) في المقطرات الصندوقية الشمسية من أجل تحسين إنتاجيتها.
أظهرت نتائج البحث التجريبية المنجزة أن استخدام المادة متغيرة الطور (الشمع البارافيني) في المقطر الصندوقي الشمسي أدى
إلى تحسين في إنتاجيته اليومية، حيث تبين أنها تزداد مع زيادة كمية المادة متغيرة الطور المستخدمة، حيث بلغت أعلى قيمة لنسبة الزيادة في الإنتاجية اليومية 26.3[%] عند استخدام 3.5[kg] من المادة متغيرة الطور الموضوعة ضمن عبوات بلاستيكية، و القيمة 34.74[%] عند استخدام 4.5[kg] من المادة متغيرة الطور (PCM) الموضوعة ضمن عبوات معدنية.
كما أظهرت نتائج البحث التجريبية ازدياد فترة عمل المقطر الصندوقي الشمسي المزود بالمادة متغيرة الطور مقارنة بالمقطر من دون مادة متغيرة الطور. و هذا ناتج عن الطاقة الحرارية الكامنة المخزنة في المادة متغيرة الطور و التي تقدمها للماء عند انخفاض شدة الإشعاع الشمسي مما يؤدي إلى تبخر الماء و استمرار المقطر بالعمل لفترة زمنية أطول.
المواد متغيرة الطور (PCM) عبارة عن مواد تمتص كمية كبيرة من الطاقة الحرارية عند تغير الطور صلب/سائل و تقوم بتحريرها عند التصلب. لذلك إحدى استخدامات المواد متغيرة الطور هي تخزين الطاقة الحرارية، حيث يمكن للمواد متغيرة الطور المدمجة مع مواد البناء أن تز
يد من العطالة الحرارية للأبنية و أن تخفض الطاقة اللازمة للتدفئة و التكييف. يعتبر هذا مناسباً بشكل خاص للأبنية التجارية التي تكون عادة ذات هيكل خفيف. لكن الإيصالية الحرارية الضعيفة للمواد متغيرة الطور تُعتبر من أهم الخواص التي تحدّ من استخدامها. الهدف من هذه الدراسة هو اقتراح اختيار مواد ذات إيصالية كافية لأن تسمح بتحقيق التكييف خلال فصل الصيف لتحدّ بل لتلغي استخدام الطاقة (الكهربائية أو الوقود) باستخدام جدران حاوية على مواد متغيرة الطور. تتكون الدراسة من جزأين:
ـ الجزء الأول يستعرض مشاكل الدراسة، و يبيّن المجال الذي يمكن ضمنه استخدام المواد متغيرة الطور كنظام تكييف سلبي.
ـ الجزء الثاني وضع معايير الاختيار التي ستسمح مبدئيّاً باختيار مواد معينة.
يعد تخزين الطاقة الحرارية بالطريقة الكامنة إحدى الطرق الاقتصادية لتحقيق ترشيد
استيهلاك الطاقة في المباني و تأمين شروط الراحة.
تم في هذا البحث دراسة تأثير استخدام ألواح من المواد متغيرة الطور في هيكل شقة
سكنية تقع في مدينة حمص باستخدام برنامج النمذ
جة و المحاكاة PCM Express.
حيث تم اختيار ألواح PCM لها درجة حرارة تحول طوري مساوية لدرجة الحرارة التصميمية الداخلية
ركبت على الوجه الداخلي للجدران و السقف.
يعد تعلم الفروق المحتمات الدقيقة بين العناصر المفردات تحديا رئيسيا في تعلم لغة جديدة.على سبيل المثال، يحتوي جدار الاسم "على مظاهر معجمية مختلفة باللغة الإسبانية - قلص" "يشير إلى جدار داخلي بينما يشير مورو" إلى جدار خارجي.ومع ذلك، قد لا يكون هذا التنو
ع من التمييز المعجمي واضحا للمتعلمين غير الأصليين ما لم يتم تفسير التمييز بهذه الطريقة.في هذا العمل، نقدم طريقة لتحديد التفرقات المعجمية المحتلة تلقائيا، واستخراج القواعد في توضيح هذه الفروق بتنسيق قابل للقراءة بين الإنسان والآلات.نحن نؤكد جودة هذه القواعد المستخرجة في إعداد تعلم اللغة لغتين وإسبانيا واليونانيين، حيث نستخدم القواعد لتدريس الناطقين غير الأصلية عند ترجمة كلمة غامضة معينة في ترجماتها المختلفة المحتملة.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
