أ.د. زينب سيد عبدالرحيم (ماجستير)

      هذا البحث عبارة عن دراسة نظرية وعددية شاملة للاداء الحراري ولخصائص نظام تخزين الحرارة في المهد محشو متجانس . ويتكون هذا المهد من وسيط نقل الحراره وهو الهواء بالاضافة الي الحشو . والحشو عباره عن مادة صلبه لامتصاص الحرارة التي ينقلها الهواء ، والاحتفاظ بها ، وهي تمثل وسيط التخزين الحراري . ويتم شحن المهد بتمرير الهواء الساخن علي المواد الصلبة ، وهي عبارة عن أجسام كروية منتظمة الشكل ، متساوية القطر وموزعه توزيعا متجانسا داخل المهد فيتم أنتقال الحرارة من الهواء الي المادة الصلبة بواسطة الحمل الحراري والتوصيل .

وقد امكن أستنباط المعادلات التفاضلية الخاصة بعملية أنتقال الحراره لكل من الهواء والمادة الصلبه خلال ظروف الانتقال ، وتم ذلك من خلال معادلتي تفاضليتين  يربطهما عوامل التبادل  الحراري بين الطورين ( الهواء والماده الصلبه ) ، مع الاخذ في الاعتبار معادلات بقاء او حفظ الطاقة بين الطورين المختلفين .

وبعد تحديد الظروف البدئية والمحيطة أمكن  حل المعادلتين التفاضليتين فراغيا وزمانيا بأستخدام طريقة الفرق المحدوده . وقد وجد أن المعادله التي تمثل دراسة الهواء كوسيط حامل للحراره عبارة عن معادلة قطع مكافئ فراغيا وزمنيا . أما المعادله التي تمثل دراسة المادة الصلبه كوسط قابل للشحن فهي معادة قطع مكافئ زمنيا وقطع ناقص فراغيا .

وقد أستخدمت النتائج العدديه التي تم الحصول عليها في تحديد مواصفات المهد المحشو من حيث طول المهد وقطر الكرات الصلبه وحجم الفراغات بين هذه الكرات ، وتأثير ذلك علي كل من توزيع درجات الحراره خلال الحشو وكمية الطاقة المخزونه فيه . كما تم دراسة أثر كل من معدل سريان الهواء الساخن ودرجة حرارته عند الدخول علي أداء وخصائص التخزين الحراري .

وقد أوضحت النتائج أهمية معل مرور الهواء الساخن وحجم الكرات الصلبه علي معدل شحن وسط التخزين . وهذا يعني الحصول علي درجات حراره عاليه للماده الصلبه في زمن اقل أثناء عملية التخزين . كما أن لحجم الفراغ الموجود بين الكرات تأثيرا واضحا علي كل من شكل التوزيع الحراري للماده الصلبة داخل الخزان وسعة التخزين .

وقد وجد أن طول المهد المحشو المستخدم للتخزين ليس له تأثير علي معدل تسخين المادة الصلبة (وسط التخزين ) ، بينما يؤدي بطبيعة الامر الي زيادة سعة التخزين نظرا لازدياد حجم المهد . ويصل البحث الي التوصية بأمتداد الدراسة فيما بعد لتشمل تأثير الفاقد الحراري بالاشعاع ، وتأثير الخواص الفزيائيه لوسط التخزين ، بالاضافة الي دراسة عمل خليط من أكثر من نوع من المواد الصلبه في مراحل من المهد ، واثر ذلك علي كفاءة وخصائص التخزين الحراري .