مناقشة أطروحة دكتوراه في "الهندسة الميكانيكية" للسيد Justin BYIRINGIRO

الجامعة الأورومتوسطية بفاس يسرّها أن تعلِن للجمهور عن

مناقشة أطروحة الدكتوراه في "Mechanical Engineering"

ستُعقد مناقشة الرسالة يوم الجمعة، 17 أكتوبر 2025 على الساعة 15:00 في الجامعة الأورومتوسطية بفاس 

الموقع: القاعة الكبرى للحاضنة (LOC001994)

سيقدم الأطروحة السيد Justin BYIRINGIRO

تحت عنوان:

"دراسة هندسات مستقبلات شمسية مطبوعة تضيفيًا لمجمعات الحرائق القطعية: كفاءة الطاقة وتحسين التكلفة"

Summary 

تقنيات الطاقة الشمسية المركزة (CSP) توفر مسارًا واعدًا لتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري والتخفيف من تأثيره البيئي. من بين هذه التقنيات، تُعد مجمّعات الحرائق القطعية (PTCs) حلاً ناضجًا وقابلًا للتوسع لتوليد طاقة نظيفة. ومع ذلك، تظل تنافسيتها محدودة بسبب كفاءة منخفضة نسبيًا وتكاليف رأسمالية مرتفعة، ويرجع ذلك بشكل أساسي إلى توزيع تدفق الحرارة غير المتساوٍ حول أنبوب الماص. تهدف هذه الأطروحة إلى تعزيز الأداء الحراري لأنظمة PTC من خلال تطوير تكوينات مساعدين جديدة. الهدف الرئيسي لهذا البحث هو تحسين الكفاءة الحرارية لأنظمة PTC مع تقليل تكلفتها الرأسمالية.

أُجريت محاكيات عددية باستخدام الديناميكا الحرارية الحسابية (CFD) في ANSYS Fluent مع سوائل نقل حرارة مختلفة، بما في ذلك Syltherm800، وMWCNT-TiO2/Syltherm800، والصوديوم السائل. تم تحديد توزيع تدفق الحرارة الفعلي باستخدام طريقة تتبع الأشعة مونت كارلو في برنامج SolTrace، وتمت مصادقة النموذج العددي مقارنة ببيانات تجريبية منشورة. أُجري تحسين متعدد الأهداف في ANSYS DesignXplorer باستخدام خوارزمية NSGA-II، مع تعريف الكفاءة الحرارية والتكلفة كدالتين هدفتين. ثم تم تقييم الجدوى الاقتصادية للمَصَافات الجديدة باستخدام الحقل الشمسي لمحطة Noor II PTC كدراسة حالة.

أظهرت النتائج تحسينات كبيرة في أداء التكوينات الجديدة للمَصَافات، حيث ارتفع رقم نوسلت والكفاءة الحرارية بنسبة 125.3% و3.49% على التوالي، بينما انخفض الفرق الحراري المحيطي بنسبة 56.63%. علاوة على ذلك، أشارت الدراسة إلى أن التكلفة الرأسمالية الإجمالية لمحطة Noor II PTC يمكن أن تتقلص بما يصل إلى 21%. تختتم الأطروحة بالتأكيد على أن أنابيب الماص المعدلة، المقرونة بالطباعة الإضافية، يمكن أن تعزز بشكل كبير كفاءة وجدوى تكاليف أنظمة الطاقة الشمسية المركزة، مما يجعلها أكثر تنافسية ضمن قطاع الطاقة المتجددة.

ستُعرض هذه الرسالة أمام أعضاء اللجنة: