اختر اللغة   العربية English

الاستاذ الدكتور رعد زعلان حمود ينشر البحث الثاني والعشرون لهذا العام 2023 في مجلة من الصنف الأول Q1

Published date: 11 September, 2023

أن التطور التكنولوجي الحديث في مجال الطاقة المتجددة (Renewable energy) يفرض واقعاً جديداً يحتم تطوير بطاريات الليثيوم الأيونية (lithium-ion batteries) المستخدمة في تخزين هذا النوع من الطاقة على خفض درجة حرارتها اذ ان ارتفاع درجة الحرارة فيها يؤثر سلبا على كفاءتها وهذه المشكلة تعد من المشاكل الصعبة التي تواجه تطور هذا النوع الهام من البطاريات اذ تنشأ الضغوط الحرارية فيها نتيجة للتوزيع غير المنتظم لدرجات الحرارة على خلايا التخزين. ولحل هذه المشكلة اوضح رئيس قسم هندسة البوليمرات والبتروكيمياويات الاستاذ الدكتور رعد زعلان حمود بان فريقه البحثي اتفق على ان يكون الحل لعملية التبريد للطبقات الساخنة اولا عن طريق تحقيق التباعد المنتظم الأمثل لصفوف الخلايا وعدم السماح لوجود تباين بدرجات الحرارة على طول الصفوف، وبناء على هذا النهج اكد زعلان بانهم توصلوا الى حل لهذه المشكلة بتصميم منظومة تبريد جديدة لها القدرة على رفع كفاءة البطاريات بشكل كبير اذ اُظهرت محاكاة CFD لهذه الدراسة تأثير تدفق الهواء بأرقام رينولدز المتفاوتة على تحسين نقل الحرارة مع تبريد بطاريات الليثيوم الأيونية عند تباعد صفوف الخلايا لها بالشكل الأمثل، وتم استخدام الهواء كوسيط تبريد لإزالة الحرارة من بطاريات الليثيوم الأيونية عن طريق التدفق داخل حزمة التبريد أثناء اختبار أربعة انظمة من التباعد المختلفة (S = 1-4 مم) كما تتراوح أرقام رينولدز من 15.000 إلى 30.000 في التحليل الحالي.وعندها يتم زيادة متوسط أرقام Nu عن طريق زيادة أرقام رينولدز لجميع أنواع سوائل التبريد. وقد اظهرت نتائج الفروقات أن رقم Nu يزداد مع زيادة التباعد وتنخفض درجة حرارة الخلية المفردة مع زيادة Re أو معدل التدفق اذ يتبادل السائل الموجود في العبوة مع HTF البارد وبمعدل أسرع. يتناسب متوسط رقم Nu بشكل مباشر مع رقم Re والتباعد بين الخلايا المجاورة. علاوة على ذلك، فإن درجة حرارة الخلايا الموجودة بالقرب من قسم المدخل تكون دائمًا أقل من تلك الأقرب إلى قسم المخرج بسبب اختلافات درجة الحرارة بين الخلايا وHTF. أكدت هذه الدراسة أن الهواء المتدفق ذو Re العالي وأعلى تباعد S = 4mm له تأثير كبير على التبديد الحراري وتحسين نقل الحرارة السريع من بطاريات الليثيوم أيون في حزمة التبريد، مما يؤدي إلى تحسين الأداء الكهربائي وزيادة عمر البطارية. لذلك تم نشر هذا البحث في المجلة المتخصصة في مجال الطاقة (Journal of Energy Storage) التابعة لدار النشر العالمية Elsevier والتي لها السايت سكور (CiteScore) 10.3 ومعامل تأثير (Impact factor) 9.4 وهي من مجلات الصنف الأول Q1 والمسجلة في قاعدة البيانات العالمية سكوباس وكلارفيت.

ولتفاصيل أكثر يمكن الاطلاع على البحث عبر الرابط المرفق في ادناه:
https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108631
الزوار 5043901