ناقشت كلية الهندسة / قسم الهندسة الميكانيكية في جامعة الموصل رسالة الماجستير الموسومة ” تأثير مضطربات الحلقة المخروطية والشريط الملتوي الدوار على الأداء الهيدروحراري لمائع نانوي في مبادل حراري أنبوبي ” في تمام الساعة التاسعة صباحاً يوم الاحد الموافق 2026/2/15 .

هدفت الرسالة التي قدمتها طالبة الماجستير ” شهد ليث رشيد علي” الى تحليل خصائص انتقال الحرارة بالحمل الصفائحي وسلوك الجريان داخل أنبوب أملس مزوّد بعناصر تعزيز حراري مختلفة. ولتحقيق هذا الهدف، استُخدم نوعان رئيسيان من المُدخلات، هما الشريط الملتوي والحلقات المخروطية، لتشكيل خمسة نماذج مختلفة شملت: الحلقات المخروطية (CRs)، الشريط الملتوي الثابت (STT)، الشريط الملتوي الدوّار(RTT) بسرعة زاوية مقدارها 120 دورة/دقيقة، بالإضافة إلى نموذجين هجينين هما(STT+CRs) و(RTT+CRs) . وقد استُخدم كل من الماء والمائع النانوي (أوكسيد النحاس/الماء بمعامل حجمي قدره 1%) كمائع تشغيل في عمليات المحاكاة العددية، وذلك ضمن مدى لعدد رينولدز (Re) يتراوح بين 300 و1100.
عند عدد رينولدزRe = 1100، أظهرت النتائج إلى أن المُدخل الهجين(STT+CR) يحقق أفضل أداء حراري مقارنةً ببقية النماذج، حيث ارتفع متوسط عدد نسلت (Nu_avg) من 19.47 للأنبوب الأملس إلى 48.96، وهو ما يمثل تحسناً بنسبة 151.5%. إلا أن هذا التحسن الملحوظ في الأداء الحراري كان مصحوباً بزيادة كبيرة في قدرة الضخ، إذ ارتفعت من 0.0376 ميلي واط في نموذج الأنبوب الأملس إلى 1.175 ميلي واط عند استخدام النموذج الهجين(STT+CR) . وعلى الرغم من هذه الزيادة ، فقد أظهر التكوين الهجين (STT+CR) قيمة مُرضية لمعيار تقييم الأداء(PEC) بلغت 1.373.

أظهرت النتائج استخدام المائع النانوي من نوع CuO/الماء كمائع تشغيل في نموذجي (STT+CR) و (RTT+CR) تحسناً حرارياً ملحوظاً مقارنة باستخدام الماء النقي، حيث لوحظت زيادة تقارب 4% في قيمة معيار تقييم الأداء (PEC) عبر جميع أعداد رينولدز المدروسة. ويُعزى هذا التحسن الكبير أساساً إلى تعزيز آليات انتقال الحرارة الناتج عن وجود الجسيمات النانوية المعلَّقة، والتي تسهم في زيادة التوصيلية الحرارية بشكل ملحوظ، فضلًا عن تحسين انتقال الطاقة على المقياس المجهري. والأهم من ذلك، فإن هذه المكاسب الحرارية تتغلب عملياً على الزيادات الطفيفة في الخسائر الهيدروليكية، بما في ذلك ارتفاع اللزوجة وزيادة هبوط الضغط. ونتيجةً لذلك، تُظهر أنظمة الموائع النانوية قدرة أفضل على تحقيق توازن فعّال بين تعظيم انتقال الحرارة وتقليل التأثيرات الهيدروليكية السلبية، وهو ما يتضح من القيم المرتفعة والمستقرة لمعيار تقييم الأداء (PEC).
ترأس لجنة المناقشة الأستاذ المتمرس الدكتور أمير سلطان داؤد من جامعة الموصل / كلية الهندسة / موائع وانتقال الحرارة، وعضوية كل من الأستاذ الدكتور عطاالله حسين جاسم من جامعة الموصل / كلية الهندسة / قسم الهندسة الميكانيكية / قوى حرارية ، والأستاذ المساعد الدكتور ليث محمد جاسم من جامعة الموصل / كلية الهندسة / قسم الهندسة الميكانيكة / قوى حرارية، وبإشراف وعضوية الأستاذ المساعد الدكتور أحمد فؤاد محمود النعمة من جامعة الموصل / كلية الهندسة / قسم هندسة الطاقة المستدامة / قوى حرارية.