الاستفادة من لغة الساس فى عمل نموذج ریاضى لاختبار أداء مرقد من الحجرالجیرى

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 أستاذ بقسم الهندسة الزراعیة والنظم الحیویة – کلیة الزراعة – جامعة الإسکندریة - مصر.

2 مدرس بقسم الهندسة الزراعیة والنظم الحیویة – کلیة الزراعة – جامعة الإسکندریة - مصر.

المستخلص

من المعروف أن عملیة تسخین الهواء باستخدام المجمعات الشمسیة عادة ما یکون فیها تباین کبیر فى درجات الحرارة و یرجع ذلک الى تفاوت درجات الحرارة على مدار الیوم. وعلى ذلک فان استخدام مرقد الحجرالجیرى من شأنه عمل تقلیل للتذبذبات العالیة فى درجة حرارة الهواء،  وبالتالى أمکن استخدام مرقد الحجر الجیرى فى تخزین الحرارة المتجمعة خلال ساعات النهار للاستفادة بها خلال ساعات اللیل.
وعلى ذلک فان الهدف الرئیسى من هذا البحث هو عمل نموذج ریاضى لمرقد الحجرالجیرى باستخدام لغة الساس ومن خلال هذا النموذج یمکن الاستفادة من خواص المرقد الحجرى، متسلسلة فوریر واستخدام الطرق الاحصائیة لاستنتاج درجة حرارة خروج الهواء.
وقد تم تطویر برنامج کومبیوتر لتحقیق هذا الغرض وقد استخدم معدل هواء مدفوع للمرقد بمقدار 4.66 متر3/دقیقة لاختبار النموذج الریاضى وقد تم تسجیل درجة حرارة الهواء الخارج من المرقد عند ارتفاعات: صفر، 0.375 و 0.70 مترمن بدایة المرقد  لمدة 24 ساعة.
وقد وجد أن متسلسلة فوریر أکثر کفاءة فى استنتاج درجة حرارة الهواء عند أى ارتفاع للمرقد کما أن معامل الارتباط الناتج باستخدام خصائص المرقد عند استنتاج درجة حرارة الهواء الخارج من المرقد کان 0.905.  کذلک تم ایجاد معامل التقدیر بین درجة حرارة الهواء الملاحظة والمستنتجة حیث کانت 0.98 عند أى ارتفاع للمرقد.

الموضوعات الرئيسية


Abdel-Ghaffar, E. 1980. Steady periodic heat transfer in a rock bed exposed to sinusoidal air temperature variation. Ph.D.  Dissertation at Iowa State Univ., Ames, Iowa, U.S.A.
Abdel-Ghaffar, E. 1986. Rock beds heat storage for solar heated air.  Misr.  J. Ag.  Eng., 3 (3): 33- 42.
Abdel-Ghaffar, E. 1996. Air temperature in a limestone bed exposed to solar heated air.  Misr.  J. Ag.  Eng., 13 (4):  141-154.
Ahmet Kürklü, Sefai Bilgin and Burhan Özkan, 2002. Study on the solar energy storing rock-bed to heat a polyethylene tunnel type greenhouse.
Augustus, M. L. and Kumar, S., 2007. Evaluation of a solar-biomass-rock bed storage drying system. Proceedings of ISES World Congress 2007 (Vol. I–Vol. V). Solar Energy and Human Settlement. Energy Field of Study, Asian Institute of Technology, P.O. Box 4, Klong Luang, Pathumthani, 12120, Thailand.
Bouhdjar, A., M. Belhamel, F.E. Belkhiri, and A. Boulbina, 1996. Performance of sensible heat storage in a rock bed used in a tunnel greenhouse. In: Proc. World Renewable Energy Congress, p. 724–728
Bouhdjar, A., A. Boulbina, 1990. Proc Congress Energy and the Environment, Reading, UK, p. 23–25.
Bredenbeck, H., 1984. Rock bed storage inside of greenhouses. Acta Horticulturae 1984; 148. Energy in Protected Cultivation, III, p. 739–744.
Bredenbeck, H., 1987. Energy saving greenhouse system with solar energy and rock bed storage. In: Von Zabeltitz C, editor. Greenhouse heating with solar energy. FAO, p. 195–200.
Chandra, P., L.D. Albright, and G.E. Wilson, 1981. Pressure drop of unidirectional air flow through rock beds. Transactions of the ASAE; 1010 –1013.
Chandra, P., and D.H. Willits, 1981. Pressure drop and heat transfer characteristics of air-rock bed thermal storage systems. Solar Energy 27 (6) pp. 547–553.
Eshleman, W. D., C. D. Baird, and D.R. Mears, 1977.  A numerical Simulation of heat transfer in rock beds. Proceedings of the International Solar Energy Society Conf. 770603-PI, Orlando, Florida.  Vol. 2, sec.  17: 21-25.
Fujii, I., 1977. Thermal stress and heat storage capacity in sphere heated by fluid having varying temperature. Bulletin of JSME 20, No. 149: 1389-1395.
Garzoli, K.V., 1989. Design of rock bed for greenhouse energy storage. Acta Horticulturae 257, pp. 21–28.
Hughes, P., S.  Klien and D. J. Close, 1976. Packed bed thermal storage models for solar air heating and cooling system. Trans. of the ASME, Journal of Heat transfer 98. No. 2: 336-338.
Lattman, H., and E.  Sliva. 1970. Heat Transfer, 4th Int. Conf. Vol. 7, Paris, France.  
Löf, G. O. and Hawley 1948. Unsteady state heat transfer between air and loose solids.  Industrial and engineering chemistry 40: 1061-1070.
Packer, B. F., G. M. White, and C. D. Arnold, 1980. Pressure drop and heat transfer in crushed limestone. Transaction of the ASAE. 23(2): 443- 448.
Paksoy, HÖ, A. Basçetinçelik, and H. Öztürk, 1995. Energy storage and underground energy stotage systems. In: Proc 5th Turkish–German Energy Symposium, p. 151–160 (in Turkish).
Riaz, M., 1977. Transient analysis of packed bed thermal storage systems. Solar Energy Journal 121: 123-128.
Santamouris, M., C.A. Balaras, E. Dascalaki and M. Vallindras, 1994. Passive solar agricultural greenhouses: a worldwide classification and evaluation of technologies and systems used for heating purposes. Solar Energy 53 (5), pp. 411– 426.
Schumann, T.W., 1929. Heat transfer: a liquid flowing through a porous Prism. Journal of the Franklin Institute 208 No. 1245-29: 405- 416.
Smith, J. R., E. A.M. Abdel-Ghaffar and D. S. Bundy, 1984. Response of a rock bed to a periodic temperature variation. Trans. of the ASAE, vol. 27, No. 4, P: 1163-1172.
Walton, L.R., W.H. Henson, S.G. McNeill and J.M. Bunn, 1979. Storing solar energy in an underground rock bed. Trans. of the ASAE; 1202–1207.
Willits, D.H. and M.M. Peet, 1987. Factors affecting the performance of rock storages as solar energy collection/storage systems for greenhouses. Trans. of the ASAE 30 1, pp. 221–232.
Wylie, C. R., 1975.  Advanced engineering mathematics. McGraw- Hill Bk. Co., N.Y.