تحسين أداء المقطرات الشمسية باستخدام المجالات الكهرومغناطيسية

الباحث

كرار عبد احمد حمودي

المشرف

وسام حميد عليوي - حيدر عبد ضهد

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة الميكانيكية / الهندسة الميكانيكية

الشهادة

دكتوراه

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Solar still;Electromagnetic field;Desalination;Productivity

تعد إمكانية الوصول إلى مياه الشرب النظيفة أمراً حيوياً لبقاء الإنسان على قيد الحياة. توفر المقطرات الشمسية طريقة تحلية مستدامة, والتي تعمل على مبدأ التبخر والتكثيف. Goat هذه الدراسة في إمكانات التحلية لنظام المقطرة الشمسية من خلال الجمع بين التحليلات التجريبية والنظرية. تركز الدراسة على تحسين المقطرات الشمسية الهرمية التقليدية عن طريق إدخال تأثيرات المجالات المغناطيسية والكيربائية. تم ele! التجارب في جامعة التكنولوجية في بغداد. العراق. خلال الفترة من أبريل إلى سبتمبر 2022 في Ub ظروف مناخية Ls) العرض: 33.34 درجة Wed خط الطول: 44.4 درجة شرقاً. 34 متر فوق مستوى سطح البحر). (CPSS) تصنيع نظامين متشابهين من المقطرات الشمسية: المقطر الشمسي البرمي التقليدي ai او المجال (MPSS) والمقطر الشممي الهرمي الفعال او المعدل ذات المجال المغناطيمي الثابت Bole كلاهما مع أحواض من الحديد المغلون واحواض مصنوعة من (EMPSS) المغناطيسي والكهربائي تصميم هذه الأنظمة خصيصًا لدراسة ومقارنة أداء المقطرات الشمسية, لاستكشاف ai الاكريليك. المزايا المحتملة الناتجة من وجود المجال المغناطيسي او المجال المغناطيسي والكبربائي معاء ولتقييم تأثير التغييرات المدرجة على الاداء. في الجزء Gill يتم حل معادلات توازن الطاقة(إع:606) والطاقة المتاحة او الفعالة (Exergy) باستخدام برنامج MATLAB مع مراعاة العوامل المدخلة مثل الانعكاسية والنفاذية وزاوية ميل غطاء الزجاج وعمق الماء والظروف المناخية. يركز الجزء التجريبيء على المجالات المغناطيسية والكهربائية, حيث تم فحص المتغيرات بشكل مهجي مثل شكل العنصر المغناطيمي والحجم والشدة والعدد والموضع وفرق جهد المجال الكهربائي ومنسوب Ley cold! في ذلك مواد الفتيل. تتضمن النتائج العددية درجات حرارة المكونات ومعاملات نقل الحرارة داخل المقطر الشمسي وخارجها وضغط lll المشبع والإنتاجية وكفاءة الطاقة(إع:606) والطاقة المتاحة (Exergy) بالنسبة إلى 5 تراوحت درجة حرارة الماء من 19.8 إلى 57 درجة مئويةء مع كفاءة طاقة قصوى تبلغ 9618.6 وكفاءة طاقة متاحة تبلغ %1.6. أظهرت MPSS درجات حرارة ele تتراوح من 22.4 إلى 59.3 درجة Argo ووصلت كفاءة الطاقة إلى 9625.29 وبلغت كفاءة الطاقة المتاحة ذروتها عند %5.31. علاوة على ذلك, في LEMPSS تراوحت درجة حرارة الماء من 31.3 إلى 62.6 درجة مئوية، مما gal إلى تسجيل del كفاءة طاقة بحدود %54 وكفاءة طاقة متاحة حوالي 907.93. وجدت الدراسة التجريبية أن MPSS مع شدة مجال مغناطيسي تبلغ mT) 2430( أدت إلى زيادة ملحوظة في الإنتاجية بنسبة %15.34. علاوة على AUS زادت الإنتاجية والكفاءة الحرارية لنظام 95 ] بشكل كبير بنسبة 9611.18 9 %24.27 على التواليء عند( mT 810 و (12V وعند زيادة الشدة الى mT ) 2430 و /ا48) زيادة الإنتاجية إلى 9971.23 والكفاءة الحرارية إلى 45.86.%. بالإضافة إلى eld لا يتجاوز الانحراف الأقصى بين النتائج التجريبية والنظرية %10.59.

Access to clean drinking water is vital for human survival. Solar stills offer a sustainable desalination method, functioning on the principles of evaporation and condensation. This study delves into the desalination potential of a solar still system through a combination of experimental and theoretical analyses. It focuses on enhancing a conventional pyramidal distiller by applying magnetic and electrical fields effects. The experiments were carried out at the University of Technology in Baghdad, Iraq, during an interval from April 2022 to September 2022, under climate conditions (latitude: 33.34° N, longitude: 44.4° E, 34m above sea level). To address the limited production of passive solar stills, this study involved manufacturing two similar systems: conventional pyramid solar stills (CPSS) and enhanced pyramid solar stills incorporating either a magnetic field (MPSS) or a combined electromagnetic field (EMPSS), both employing galvanized and acrylic basins. The study aimed to investigate and compare the performance of different solar still setups, explore the potential advantages of magnetic and electromagnetic coupling, and assess the impact of the introduced changes on solar still performance. The experimental part, focuses on magnetic and electrical fields, systematically examining variables such as magnetic element shape, size, intensity, number, position, electrical field intensity, water level, and wick materials. In the theoretical part, energy and exergy balance equations were solved using MATLAB, considering critical factors such as reflectivity, transmissivity, glass cover angle, water depth, and climate conditions. The experimental results demonstrated that MPSS with a 2430 mT magnetic field intensity produced a 15.34% productivity gain. Furthermore, the productivity and thermal efficiency of EMPSS significantly increased by about 11.18% and 24.27% at 810 mT and 12 volts, respectively. Raising to 2430 mT and 48 V further enhanced productivity to 71.23% and thermal efficiency to 45.86%. Additionally, EMPSS (2430 mT and 48V) with wick materials achieved a productivity of about 155.75%, with thermal efficiency reaching 58.1%. A detailed study of the theoretical results was carried out, including component temperatures, heat transfer coefficients within and beyond the solar still, productivity, and both energy and exergy efficiency, was conducted. In the CPSS configuration, water temperature varied from 19.8°C to 57°C, resulting in a highest energy efficiency of 18.6% and a highest exergy efficiency of 1.6%. MPSS showed increase in water temperatures from 22.4°C to 59.3°C, with energy efficiency reaching 25.29% and exergy efficiency peaking at 5.31%. Furthermore, in EMPSS, the water temperature varied from 31.3°C to 62.6°C, resulting in the highest energy efficiency of 54% and a peak exergy efficiency of 7.93%. In addition, the theoretical results were highly consistent with the experimental results, with a deviation of only 10.59%.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب