أجريت في تمام الساعة التاسعة صباحا من يوم الاثنين الموافق 7/7/2025 وعلى قاعة رئاسة قسم الهندسة الميكانيكية /كلية الهندسة/جامعة النهرين مناقشة رسالة طالب الماجستير في قسم الهندسة الميكانيكية (مصطفى رافع مجيد) والتي كانت تحت عنوان:

Entropy Generation Rate Investigation for Turbulent Water

Flow Through Conical Tubes with Twisted Tape Numerically

التحقق العددي في معدل توليد الإنتروبي لتدفق الماء المضطرب عبر أنابيب مخروطية تحتوي على شريط لولبي

تتناول هذه الدراسة تحليل الخصائص الثرموهيدروليكية وتوليد الإنتروبي لعدة اشكال هندسية لأنابيب مختلفة، تم دراستها عددياً باستخدام تقنيات CFD عبر برنامج ANSYS Fluent. وقد شملت الاشكال المدروسة: أنبوب مستقيم، أنبوب متقارب، أنبوب متباعد، أنبوب مستقيم مزوّد بشريط ملتف (TT)، أنبوب متقارب مزوّد بشريط ملتف، أنبوب متباعد مزوّد بشريط ملتف، أنبوب مستقيم مزوّد بشريط ملتف مثقّب بفتحات مثلثة(PTCTT)، أنبوب متقارب مزوّد بشريط ملتف مثقّب، وأنبوب متباعد مزوّد بشريط ملتف مثقّب.

تم تصميم النماذج الهندسية للأشكال المذكورة باستخدام برنامج SolidWorks 2024، حيث بلغ قطر الأنبوب المستقيم 30 ملم وطوله 500 ملم، بينما تم استخدام نسبة أقطار (DR = 1.5) للأنبوبين المتقارب والمتباعد، بنسبة (t/D = 0.08) و(W/D = 0.8) على التوالي. وبلغت قيمة خطوة الالتواء للشريط الملتف 83.33 ملم، بينما بلغت مساحة الفتحة المثلثة 56.45 مم².

جميع الحالات المذكورة تم تحليلها عددياً باستخدام طريقة الحجوم المنتهية عبر ANSYS FLUENT 2024R1، وقد صُمّمت ونُظّمت لتحقيق أفضل أداء حراري ممكن. وتهدف هذه الدراسة إلى تحقيق تحسينات في الأداء الحراري وتقييم توليد الإنتروبي الناتج عن استخدام الأشرطة المثقّبة ضمن الاشكالالمختلفة، ومقارنة النتائج مع تلك الخاصة بالأنابيب من دون استخدام الأشرطة الملتفة.

أظهرت النتائج أن رقم نسلت (Nu) للأنبوب المتقارب المزوّد بشريط ملتف مثقّب بفتحات مثلثة قد سجّل تحسناً ملحوظاً مقارنةً بالأنابيب الأخرى كالتالي: أنبوب مستقيم، أنبوب متقارب، أنبوب متباعد، أنبوب مستقيم مع شريط ملتف، أنبوب متقارب مع شريط ملتف، أنبوب متباعد مع شريط ملتف، أنبوب مستقيم مع شريط ملتف مثقّب، وأنبوب متباعد مع شريط ملتف مثقّب، بنسب بلغت (33.75%، 22.54%، 47.42%، 13.75%، 2.58%، 28.72%، 6.62%، 21.51%) على التوالي.

كما أظهرت نتائج تقييم الأداء الحراري (PEC) أن الأنبوب المتقارب يتفوّق من حيث الكفاءة على الأنابيب الأخرى بنسبة بلغت (27.71%، 28.57%، 17.73%، 57.95%، 24.67%، 14.63%، 54.28%) مقارنةً بكل من: أنبوب متباعد، أنبوب مستقيم مع شريط ملتف، أنبوب متقارب مع شريط ملتف، أنبوب متباعد مع شريط ملتف، أنبوب مستقيم مع شريط ملتف مثقّب، أنبوب متقارب مع شريط ملتف مثقّب، وأنبوب متباعد مع شريط ملتف مثقّب على التوالي.

وتبيّن كذلك أن أعلى قيمة كلية لتوليد الإنتروبي سُجّلت في الأنبوب المتقارب المزوّد بشريط ملتف مثقّب، مقارنةً بكل من: أنبوب متقارب، أنبوب متقارب مع شريط ملتف، أنبوب متباعد، أنبوب متباعد مع شريط ملتف، أنبوب متباعد مع شريط ملتف مثقّب، أنبوب مستقيم، أنبوب مستقيم مع شريط ملتف، وأنبوب مستقيم مع شريط ملتف مثقّب، وذلك بنسب بلغت (17.56%، 33.67%، 37.55%، 17.03%، 27.48%، 8.15%، 25.47%، 34.06%) على التوالي.

وقد تم تطوير علاقات ارتباطية استناداً إلى النتائج العددية المستخلصة من الدراسة، حيث بلغ متوسط الجذر التربيعي للخطأ (RMS) حوالي 98%.

وكانت لجنة المناقشة برئاسة الأستاذ الدكتور(عقيل عبدالله محمد) كلية الهندسة /جامعة النهرين وعضوية كل من الأستاذ المساعد الدكتور(رعد كاظم محمد) كلية الهندسة /جامعة النهرين والأستاذ المساعد الدكتور (اسراء سعد احمد) كلية الهندسة الكهروميكانيكية /الجامعة التكنولوجية وكانت الرسالة باشراف كل من الاستاذ الدكتور (احمد فخري خضير) كلية الهندسة /جامعة النهرين. تم التقويم العلمي للرسالة من قبل الاستاذ الدكتور (قاسم صالح مهدي) كلية الهندسة/ جامعة اشور كمقوم علمي اول والاستاذ الدكتور (مصطف وهبي قنبر) دائرة البعثات والعلاقات الثقافية /وزارة التعليم العالي والبحث العلمي كمقوم علمي ثاني. ولغوياً من قبل المدرس الدكتور ( شيماء وليد عبد اللطيف) كلية الهندسة /جامعة النهرين.

وبحضور عميد كلية الهندسة المحترم الاستاذ الدكتور (اياد مراد طخاخ).

وكانت نتيجة المناقشة بحصول الطالب على درجة امتياز.