م.عمرو الفقى(ماجستير)

العنوان باللغة العربية:

تصميم ناشر التوربينات الهوائيه ذات المحور الافقى ذو حائل الهواء

الجامعة المانحة وسنة الحصول:

كلية الهندسة, جامعة القاهرة ,الجيزة, جمهورية مصر العربية2014

 

المشرفون من المركز:

أ.د. مهدى بدوى:أستــاذ بقسم الهندسة الميكانيكية أ.د. كمال عابد: أستــاذ بقسم الهندسة الميكانيكية د. هانى السعيد فواز

 

المشرفون من الجامعة:

أ.د فاروق عويس: أستــاذ بقسم هندسة الطيران و الفضاء

 

 

 

الوصف المختصر باللغة العربية:

تهدف هذه الرسالة الى الوصول الى التصميم الامثل لناشر الهواء المزود بحائل للهواء لتوربينات الهواء ذات المحو الافقى بواسطة الطرق العددية. و تمثيل حركه الهواء داخل و خارج الناشر. التصميم قام على دراسة كل من زاوية انفراج الناشر و طوله و طول الحائل. و دراسة كل من سرعة و ضغط الهواء و شكل المسارات الهوائيه داخل و خارج الناشر. بعد دراسة كل من المتغيرات السابقة وجد ان بزيادة زاوية الانفراج تزداد سرعة الهواء المارة داخل الناشر الى ان تصل زاوية الانفراج الى 12 درجه ويكون شكل مسارات الهواء غير مصحوبة بأى من الاضطرابات أو انفصال الهواء لسطح الناشر. بزيادة زاوية الانفراج عن 13 درجة تبدا فى تكوين الدوامات الهوائية فى مخرج الناشر مما يؤدى الى تقلص مساحة مخرج الناشر للهواء. مما يؤدى الى ثبوت سرعة الهواء عند اختناق الناشر أى مكان التوربينة الهوائية.  أيضا بزيادة طول الناشر تزداد سرعة الهواء المارة بالناشر.  الى ان تصبح مساوية لمرة و ربع للقطر الاصغر للناشر. بعدها تصبح الزيادة فى سرعة الهواء تكون طفيفة مع الاستمرار فى زيادة طول الناشر ايضا لتكون دوامات هوائية عند مخرج الناشر. لعب حائل الهواء دورا مهما فى زيادة سرعة الهواء داخل الناشر لتكون منطقه ضغط مرتفع امام الحائل مما يجبر الهواء على المرور فى منطقة الضغط المنخفض داخل الناشر ممايؤدى الى زيادة سرعه الهواء داخل الناشر. أيضا تكوين منطقة ضغط منخفض خلف الحائل ناتجة عن دوامات الهواء الناشئة من وجود الحائل تركت اّثارا ايجابيه على زيادة سرعة الهواء داخل الناشر وذادت من سهولة عملية خلخلة الهواء داخل الناشر الناتجة من الانفراج الزاوى للناشر. ومع زيادة طول الحائل تتوسع منطقتى الضغط المرتفع امام الحائل و الضغط المنخفض خلف الحائل مما يؤدى الى زيادة سرعه الهواء داخل الناشر الى ان يصل طول الحائل الى ثلاثه ارباع القطر الاصغر للناشر. بعدها يمكن اهمال الزيادة فى السرعة الناتجة من زيادة طول الحائل لصغرها. لتصميم التوربينات الهوائية ذات المحور الافقى MATLAB تم استخدام برنامج القائم على نظرية Blade Element Theory تمكن الوصول الى التصميم الامثل لتوربينة هوائية ذات قطر 2 متر عندما كانت سرعة الهواء 10م/ ث و سرعة دورانها 350 لفه بالدقيقه. مع اختبار هذه التوربينة داخل الناشر المصمم سابقا عند 5 م/ ث وجد ان الطاقة المتولدة اكثر بخمس مرات من تلك الناتجة عن تشغيل هذه التوربينة بدون الناشر.