تصميم وتصنيع جهاز قياس عامل انتقال الحرارة بالحمل للهواء واختباره

Abstract

قامت في الآونة الأخيرة ثورة في الحسابات الهندسية تمثلت بنمذجة العمليات والإجراءات الهندسية ومحاكاتها عن طريق العديد من البرامج الخاصة بالنمذجة والمحاكاة. وبين هذه العمليات عملية انتقال الحرارة بالحمل، والتي تطرق لها العديد من الباحثين. يتم في هذا البحث تصميم وتنفيذ وتصنيع جهاز لقياس عملية انتقال الحرارة بالحمل الحر لسطوح شاقولية وأفقية. كما يتم قياس التدرج الحراري بين السطوح والسائل المحيط بها، عن طريق مصفوفة من الحساسات باتجاه انتقال الحرارة. ثم، عن طريق دارة إلكترونية، يتم تحويل ونقل البيانات إلى حاسب آلي لتتم معالجة البيانات الصادرة عن الجهاز وحساب أخطاء القياس، ورسم منحنيات انتقال الحرارة من السطوح، وإظهاره على شاشة الحاسب. وبمقارنة النتائج التجريبية مع النتائج الحسابية الناتجة عن المعادلات التجريبية المعتمدة من قبل الجمعية الأمريكية للقياس، ظهر تقارب القيم المقاسة مع القيم المحسوبة حتى القيمة (W/m C 0.5 عند قياس توزع درجات حرارة بمجالات أكبر من 3.5. يمكن الاعتماد على الجهاز، مع متمماته من العينات، لإجراء تجارب في انتقال الحرارة بالحمل الحر في مخابر كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية بجامعة دمشق. 20 كما ويمكن قياس انتقال الحرارة بالحمل القسري من السطوح سابقة الذكر، بعد تعديل مصفوفة الحساسات و برنامج معالجة النتائج بما يتلائم مع انتقال الحرارة بالحمل القسري.