Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Improvement the solar still performance using phase change materials and nanoparticles /
المؤلف
Alotaibi, Mohammad Rajeh.
هيئة الاعداد
باحث / محمد راجح معيض العتيبى
مشرف / ماهر جميل حجازى
مناقش / محمد احمد معوض
مناقش / محمود احمد شرف الدين
الموضوع
Solar stills. Saline water conversion. Nanoparticles. Desalination and water purification.
تاريخ النشر
2024.
عدد الصفحات
124 p. :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
ماجستير
التخصص
الهندسة الميكانيكية
تاريخ الإجازة
1/1/2024
مكان الإجازة
جامعة بنها - كلية الهندسة بشبرا - الهندسة الميكانيكية
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 124

from 124

Abstract

يعتبر المقطر الشمسي من ابسط، أسهل وأرخص طرق تحلية وتنقية المياه بالطاقة، ولكن يعيبه انخفاض انتاجيته اليومية من الماء المقطر، وبالتالي عدم انتشاره على المستوى الاقتصادي، هناك العديد من طرق تحسين اداء المقطرات الشمسية سواء كانت سلبية عن طريق الاسطح الممتدة (الزعانف) والمواد متغيرة الطور، جسيمات النانو، الفتيل وغيرها من الطرق السلبية. أو طرق ايجابية عن طريق استخدام مصدر حرارة خارجية مثل السخانات الكهربية والشمسية وغيرها. الهدف من العمل الحالي هو زيادة إنتاجية المياه النقية الناتجة من المقطرات الشمسية وايضا زيادة فترة عملها لتمتد ما بعد غروب الشمس من خلال دمجها مرة بحوض مملوء بشمع البرافين النقي ومرة اخرى بحوض اخر مملوء بشمع البرافين الممزوج بجسيمات اكسيد الالومنيوم متناهية الصغر. ثم فحص أداء المقطر ودرجة الحرارة والإنتاجية والكفاءة عند مستويات مختلفة من المياه المالحة بالحوض وهي 10 مم و20 مم و30 مم خلال شهري أغسطس وسبتمبر 2021. ولهذا الغرض تم تصنيع واختبار مقطرين شمسيين متطابقين مصنوعين من الحديد الأسود المطلي بطبقات مختلفة من الدهانات لمقاومة الصدأ والمياه المالحة وامتصاص الاشعاع الشمسي والسطح العلوي عبارة عن لوح زجاج 4 مم مائل بزاوية 30 درجة على الأفقي يسمح بنفاذ الاشعاع الشمسي الى المقطر واحتباس الحرارة داخل المقطر علاوة على تكثيف المياه المحلاة عليه. أجريت التجارب على جزئين، في الجزء الاول من التجارب استخدم المقطر الاول كمقطر تقليدي (حالة مرجعية) ذو حوض عادى بينما المقطر الثاني مقترنة بحوض من شمع البرافين بعمق 2.5 سم مثبت اسفلها يحتوي على 20 كجم من الشمع النقي. في الجزء الثاني من التجارب تم اقتران المقطر الاول بحوض الشمع النقي بينما تم اقتران المقطر الثاني بحوض مماثل يحتوي على نفس الكمية من الشمع، ولكن ممزوجة بجزيئات اكاسيد الالومنيوم متناهية الصغر بنسبة 3 % من الوزن. أجريت التجارب على المقطرين الشمسيين في نفس الوقت وتم دراسة الاداء ومعرفة الانتاجية اليومية للمقطرين. تم قياس درجات الحرارة على سطح الحوض وسطح الغطاء الزجاجي والماء الداخلي، متوسط درجة حرارة الشمع وكذلك درجة حرارة البخار داخل المقطر الى جانب درجة حرارة الوسط الخارجي، أخذت القراءات كل نصف ساعة على مدار اليوم من الساعة 8 صباحا حتى 12 مساءا. قيست ايضا شدة الاشعاع الشمسي وسجلت النتائج مع الزمن. كما سجلت ايضا كمية المياه المقطرة المجمعة على مدار اليوم، وقد اجريت التجارب في ايام مختلفة من شهري اغسطس وسبتمبر وذلك عند اعماق مختلفة لمياه الحوض 10 مم و20 مم و30 مم. وقد تبين من النتائج حدوث تحسين في انتاجية المقطر الشمسي المقترنة بحوض الشمع عن نظيره التقليدي بدون شمع في حدود 15 %، كما زادت كفاءة المقطر المقترن بحوض الشمع الى حوالي 39.6 % بزيادة حوالي 10 % عن نظيره التقليدي. وصل انتاجية المقطر المقترن بحوض الشمع الى حوالي 4.39 لتر / م2 يوم مقارنة ب 3.8 لتر / م2 للمقطر التقليدي. أدي إضافة جزيئات أكسيد الألمنيوم النانوية إلى شمع البارافين إلى: تحسين الخواص الحرارية للشمع وتسريع عمليات الشحن والتفريغ ومن ثم زيادة الانتاجية اليومية بنسبة 10.2٪ و7.5٪ و6.7٪ مقارنة بالمقطر الشمسي المقترن مع الشمع النقي عند اعماق مياه مالحة 10 مم و20 مم و30 مم على التوالي.