العنوان بلغة أخرى: |
النقل الحراري للسوائل في الأوساط المزدوجة المسامية |
---|---|
المؤلف الرئيسي: | الوهيبية، شمسة محمد عبيد (مؤلف) |
مؤلفين آخرين: | Rahman, Mohammad Mansur (Advisor) , Al-Lawati, Mohamed (Advisor) |
التاريخ الميلادي: |
2020
|
موقع: | مسقط |
الصفحات: | 1 - 116 |
رقم MD: | 1191214 |
نوع المحتوى: | رسائل جامعية |
اللغة: | الإنجليزية |
الدرجة العلمية: | رسالة ماجستير |
الجامعة: | جامعة السلطان قابوس |
الكلية: | كلية العلوم |
الدولة: | عمان |
قواعد المعلومات: | Dissertations |
مواضيع: | |
رابط المحتوى: |
المستخلص: |
تلفت دراسة تدفق الموائع عبر الأوساط المسامية مزدوجة المسام انتباه العديد من العلماء والباحثين في هذا المجال؛ نظرا لما يتمتع به هذا المجال من أهمية كبيرة في مختلف التطبيقات الصناعية والفيزيائية والهيدرولوجية. في هذا البحث لقد قمت بدراسة تحليلية للتدفقات الانسيابية المنتظمة التي تحدث في الأوساط مزدوجة المسام، حيث تم اختيار وسط مزدوج المسامية ثنائي الأبعاد غير قابل للانضغاط مع وجود مجال مغناطيسي موحد يتم تطبيقه بشكل عمودي على اتجاه التدفقات باستخدام إطار عمل تقريب بوسينك. ولقد اشتملت هذا الدراسة على تحليل نموذجين مختلفين بإختلاف نفاذية وسرعة الموائع داخل الوسط المزدوج المسام، حيث أن النموذج الأول تم تحليله بإستخدام قانون دارسي بوسينك، بينما والنموذج الثاني تم تحليله باستخدام قانون يرنكمان فوريكايمر دارسي بوسينك. وفي كلا النموذجين تم استخدام نظام دراسة تأثير الحمل الحراري والنقل للحراري بالنسبة لكل مسام، حيث وجد أن المعادلات التي تحكم كلا النموذجين الفيزيائيين هي المعادلات التفاضلية الجزئية المقترنة الخطية وغير الخطية التي لا يمكن حلها بشكل تحليلي، حيث تم استخدام التحويلات المناسبة وحلها عدديا، بعد ذلك قمنا بعمل برمجية خاصية في برنامج المات لاب لكلا النموذجين، وللتأكد من صحة البومجية لقد قمنا بإجراء مقارنات بين النتائج التي حصلنا عليها في البرمجية وبين النتائج المنشورة في دراسات سابقة حيث حصلنا على توافق كبير جدا بين النتائج مما أعطانا الثقة الكبيرة باستخدام البرمجية. وفي كلا النموذجين تم دراسة عدة عوامل منها عدد ريلي، عدد هارتمان، معدل انتشار الحرارة، نسبة النفاذية، ومعامل نقل الزخم بين المسام، لما لها من أهمية في معرفة مدى تأثير هذه العوامل على الحمل والنقل الحراري ومعرفة آثارها في تحديد سمك الطبقة الحدودية المتكونة مما سيساعد في التحكم في النظام الفيزيائي. وتمت مناقشة النتائج المتعلقة بالحمل الحراري والنقل الحراري عن طريق عرض الرسومات البيانية وتحليلها من الناحية الفيزيائية. وقد أظهرت النتائج أن هناك عدة عوامل لها نفس التأثير في كلا النموذجين مثلا: أن النقل الحراري في المسام بين الجسيمات الكبيرة يزداد بزيادة عدد ريلي ومعدل انتشار الحرارة بينما في المسام بين الجسيمات الصغيرة يزداد بزيادة عدد ريلي، نسبة النفاذية، ومعامل نقل الزخم بين المسام، وهذه الزيادة لها تأثير على سمك الطبقة الحدودية فيقلل من حجمها، بينما يقل النقل الحراري بزيادة العوامل الأخرى وبالتالي يزداد حجم سمك الطبقة الحدودية، بالإضافة إلى ذلك أن الحمل الحراري في المسام بين الجسيمات الكبيرة يزداد بزيادة عدد هارتمان ومعدل النفاذية بينما في المسام بين الجسيمات الصغيرة يزداد بزيادة عدد هارتمان ومعدل إنتشار الحرارة مما يوثر على سمك طبقة الحدود الحرارية فيزداد حجمها، بينما يقل الحمل الحراري بزيادة العوامل الأخرى وبالتالي يزداد سمك طبقة الحدود الحرارية. أما بالنسبة للنموذج الثاني وهو استخدام قانون يرتكمان فوريكايمر دارسي بوسنك والذي يستخدم في دراسة الموانع ذات السرعات العالية بسبب النفاذية العالية في الأوساط المسامية هناك تأثير لإحدى الحدود الإضافية في المعادلة وهو يسمي عامل القصور الذاتي. وتبين النتائج أن تأثير عامل القصور الذاتي يعتمد على نسبة النفاذية فإذا كانت نسبة النفاذية قليلة فإن الحمل الحراري في المسام بين الجسيمات الصغيرة يقل بزيادة عامل القصور الذاتي بينما إذا كانت نسبة النفاذية عالية فإن الحمل الحراري في المسام بين الجسيمات الصغيرة يزداد بزيادة عامل القصور الذاتي. |
---|