مناقشة رسالة ماجستير
للمهندس/ سارة سمير ابو السعود محمد

11 - صباحاالساعة 01 - مايو - 2024 تاريخ المحاضرة
القاعة الحمراء بقسم الهندسة المعمارية مكان المحاضرة
الهندسة المعماريةقسم
Architecture Engineering Department
ماجستير التصمييم البيئى فى المبانى وكفاءة استخدام الطاقة التخصص
ماجستير التصمييم البيئى فى المبانى وكفاءة استخدام الطاقة Specialization
نحو مدن مستدامة ومنتجة الزراعة : الرأسية كآلية لتحقيق خفض الكربون والحياد المناخي - دراسة حالة لمبني سكني في القاهرة الجديدة؛ مصرعنوان البحث
TOWARDS SUSTAINABLE AND GENERATIVE CITIES: VERTICAL FARMING AS A TOOL FOR ACHIEVING ZERO CARBON AND CLIMATE NEUTRALITY: A CASE STUDY OF A RESIDENTIAL BUILDING IN NEW CAIRO, EGYPTResearch Title
أدى التحضر السريع والنمو السكاني إلى زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مما تسبب في تفاقم آثار تغير المناخ. وقد أدى ذلك إلى ضغوط اقتصادية، مع ارتفاع تكاليف المرافق وتأثر أسعار المنتجات الزراعية. لذلك يبحث الباحثون عن طرقًا لإنشاء مدن خالية من الكربون من خلال تحسين المناظر الطبيعية الحضرية والإقليمية لخفض الكربون من الغلاف الجوي. تعتبر الزراعة العمودية حلاً مبتكرًا لمشاكل استنزاف الموارد وتعتبر تقنية حضرية مستدامة رئيسية. والهدف من البحث هو تطوير إطار نظري لتنفيذ الزراعة العمودية في المناطق الحضرية بمحافظة القاهرة، مصر، وتعزيز التنمية الحضرية المستدامة، والتخفيف من الآثار السلبية للتوسع الحضري السريع، والوصول لتحقيق استراتيجية مدن خالية من الكربون. تشمل المنهجية ثلاثة مداخل: أ) المنهج النظري، ب) المنهج التحليلي، ج) المنهج التطبيقي الذي يعتمد على تقييم دورة الحياة المقارن للزراعة العمودية. تبحث هذه الدراسة في إمكانيات الزراعة العمودية لتحقيق استراتيجية مدن خالية من الكربون في المناطق الحضرية، وخاصة في مصر، التي تواجه ندرة الأراضي وارتفاع قيمة الأراضي. تحلل الدراسة نظام الزراعة المائية العمودية في إحدى المباني السكنية بالقاهرة الجديدة وتقارن تأثيرها البيئي وكفاءة استخدام الموارد مع طرق الزراعة التقليدية باستخدام تقييم دورة الحياة. وتوضح النتائج أن لزراعة العمودية في المدن الحارة الجافة مثل القاهرة الجديدة يمكن أن تقلل بشكل كبير من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري واستهلاك المياه، مع إنتاج كميات كبيرة من المنتجات الزراعية. توضح النتائج -المدعومة بتحليل مالي مقارن بين أنظمة الزراعة المائية والتقليدية- دعمًا قويًا لاستمرارية لزراعة العمودية من منظور ثلاثي الأساس. تقترح الدراسة توصيات توجيهية بسيطة للتصميم أنظمة زراعة عمودية فعالة كنقطة رئيسية نحو تحقيق استراتيجية مدن خالية من الكربون في المناطق الحضرية لتحقيق الحياد المناخي. نبذة عن البحث
Rapid urbanization and population growth have led to increased CO2 emissions, exacerbating the effects of climate change. This has resulted in economic stresses, with utility costs rising and agricultural produce prices being affected. Researchers have been exploring ways to create zero-carbon cities by improving urban and regional landscapes to sequester carbon from the atmosphere. Vertical farming (VF) is an innovative solution to resource depletion problems and is considered a key sustainable urban technology. The research objective is to establish a theoretical framework for implementing VF in the urban areas of Cairo Governorate, Egypt, and to promote sustainable urban development, mitigate the adverse effects of rapid urbanization, and achieve zero-carbon cities. The methodology encompasses three approaches: i) a conceptual approach, ii) a theoretical approach, and iii) applied approach that is based on a comparative Life Cycle Assessment (LCA) for VF. This study examines the potential of VF to achieve a zero-carbon strategy in urban areas, particularly in Egypt, which faces land scarcity and high land values. The study also analyzes a system of vertical hydroponic farms in New Cairo and compares their environmental impact and resource efficiency to traditional farming methods using LCA. The results demonstrate that VF in hot-arid cities such as New Cairo can significantly reduce GHG emissions and water consumption, while producing large volumes of agricultural products. Moreover, the results, substantiated by a comparative financial analysis between hydroponic and traditional cultivation systems, provide robust support for the viability of VF from a triple bottom line perspective. The study proposes simple design guidelines and recommendations for creating efficient VF systems as a key point towards achieving a zero-carbon strategy in urban areas and attaining climate neutrality. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ محسن محمد ابوالنجا          الوظيفة : أستاذ متفرغ / بالكلية




     



مناقشة رسالة ماجستير
للمهندس/ دعاء عبد الهادي جمعة علي محمد

12 - مساءالساعة 13 - مايو - 2024 تاريخ المحاضرة
القاعة الحمراء بالطابق الخاص بقسم العمارة مكان المحاضرة
الهندسة المعماريةقسم
Architecture Engineering Department
ماجستير التصمييم البيئى فى المبانى وكفاءة استخدام الطاقة التخصص
ماجستير التصمييم البيئى فى المبانى وكفاءة استخدام الطاقة Specialization
استراتيجيات إعادة تعديل أغلفة المباني للمنشآت التعليمية في المناطق الحارة الجافة نحو تحقيق مباني ذات الطاقة الصفريةعنوان البحث
Retrofitting Strategies For The Building Envelopes Of Educational Facilities In Hot Arid Regions Towards Achieving Net Zero Energy Buildings (NZEBs)Research Title
في العقود الأخيرة، شكل توفير الطاقة في المباني القائمة تحديًا كبيرًا، مما شجع المعماريين على السعي نحو الاستدامة. وهذا يتضمن تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري. المباني العامة، والتي تشمل المنشآت التعليمية، تمثل 9% من استهلاك الكهرباء الإجمالي، وهو رقم يتجاوزه فقط المباني السكنية بنسبة 40%. تحسين الأداء الطاقي للمباني التعليمية يحمل إمكانية كبيرة لتقليل استهلاك الطاقة الكهربائية الإجمالي، وتحسين كفاءة استخدام الموارد، وتقليل البصمة الطاقية الوطنية. في المباني التعليمية، يختلف استخدام الطاقة وفقًا لعوامل متعددة، مثل طبيعة الأنشطة، وأوقات التشغيل، وتدفق المستخدمين، والتغيرات الموسمية. أدت التحسينات في كفاءة الطاقة إلى ظهور نهج مثل الطاقة الصفرية. الهدف الرئيسي هو تحقيق الطاقة الصفرية للمباني عن طريق تحسين كفاءة الغلاف الخارجي للمبني. تستكشف هذه الدراسة فعالية استراتيجيات إعادة تعديل الغلاف الخارجي لمبني تعليمي قائم إلى مبني طاقة صافية صفرية (NZEBs) ضمن المناخ الصحراوي الحار في مصر. تنظم الدراسة في عدة فصول رئيسية تتناول الأطر النظرية، التطبيقات العملية، والتحقق التجريبي. تستكشف الفصول الأولية تأثير المناخ على كفاءة المباني، مفصلة كيف تؤثر الظروف الجافة على متطلبات المعمارية واستهلاك الطاقة. تتعمق الفصول اللاحقة في تقنيات إعادة التعديل الغلاف الخارجي، بما في ذلك تحسينات العزل، تزجيج النوافذ، ودمج انظمة الطاقة الشمسية. تقدم الدراسة دراسة حالة مفصلة لمبني قسم العمارة بكلية الفنون الجميلة بجامعة المنيا، مسلطًا الضوء على تطبيق هذه الاستراتيجيات من خلال المحاكاة، باستخدام Autodesk Revit 2021 لنمذجة سيناريوهين لإعادة التعديل يركزان على تعزيز كفاءة طاقة غلاف المبنى. في الختام، تختتم البحث بنقاش حول الآثار العملية، القيود التي واجهتها، والتوصيات للدراسات المستقبلية. نبذة عن البحث
In recent decades, maximizing energy savings in existing buildings has posed a significant challenge, simultaneously encouraging architects to pursue sustainability. This involves reducing reliance on fossil fuels for building heating and cooling. Public buildings, which include educational facilities, account for 9% of overall electricity consumption, a figure only surpassed by residential buildings at 40%. Enhancing the energy performance of education residential buildings holds substantial potential for reducing overall electrical energy consumption, improving resource efficiency, and reducing the national energy consumption footprint. In educational buildings, energy use varies according to various factors, such as the nature of activities, times of operation, the flow of visitors, students, and academic staff, and seasonal variations, particularly during winter and summer. Improvements in energy efficiency have led to the emergence of approaches like NetZero Energy. A key goal is achieving NetZero energy for buildings to enhance their envelope component efficiency. This research investigates the efficacy of retrofitting strategies to transform existing educational buildings into NetZero Energy Buildings (NZEBs) within Egypt's hot arid climate. The research is structured into several key chapters addressing the theoretical frameworks, practical applications, and empirical validations of energy-efficient retrofitting interventions. Initial chapters explore the climatic impact on building efficiency, detailing how arid conditions influence architectural requirements and energy consumption. Subsequent chapters delve into specific retrofitting techniques, including enhancements in insulation, window glazing, and the integration of photovoltaic systems to achieve substantial reductions in energy use and operational costs. The core of the study presents a detailed case study of the Minia University Department of Architecture, highlighting the application of these strategies in a real-world setting. The research validates the theoretical models proposed through comprehensive simulations and energy audits, utilizing Autodesk Revit 2021 to model two retrofit scenarios that focus on boosting the building envelope's energy efficiency. In conclusion, the research concludes with a discussion on the practical implications, the limitations encountered, and recommendations for future studies. This research contributes to the academic field of sustainable architecture and offers a practical guide for policymakers and architects aiming to implement NZEB initiatives in arid climates. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ هشام سامح حسين سامح          الوظيفة : أستاذ متفرغ / بالكلية
2 - أ.د./ اسماعيل احمد عامر          الوظيفة : أستاذ بـ/ كلية الفنون الجميلة - جامعة المنيا




     



مناقشة رسالة ماجستير
للمهندس/ ميرنا محمد طاهر محمد يحيى الشافعي

9 - صباحاالساعة 30 - ابريل - 2024 تاريخ المحاضرة
قاعة مجلس القسم- معمل المواد مكان المحاضرة
الهندسة الانشائيةقسم
STRUCTURAL ENGINEERINGDepartment
ماجستير الهندسة الإنشائيةالتخصص
ماجستير الهندسة الإنشائيةSpecialization
دراسة معملية لسلوك عينات مصغرة من الأعمدة الخرسانية المسلحة ذات القطاعات الدائرية والمربعة المعرضة لحالات تحميل مختلفة وتأثير الصدأعنوان البحث
Experimental Study on Behavior of Small-scaled Circular and Square RC Column under Various Loading Conditions and Corrosion EffectResearch Title
يُعد صدأ حديد التسليح إحدى المشكلات التي تواجه المنشآت الخرسانية بشكل عام وتهدد سلامتها وديمومتها وخاصة في المنشآت المعرضة لعوامل بيئية قاسية مثل البيئة البحرية، الأعمدة هي واحد من أهم العناصر الإنشائية التي يجب التأكد من سلامتها وقدرتها على مقاومة الاحمال بعد تعرضها للصدأ، لذا اهتمت هذه الرسالة بدراسة سلوك الأعمدة ذات القطاعات الدائرية والمربعة مع اختلاف شكل التسليح العرضي؛ المنفصل والحلزوني أثناء تعرضها لأحمال مختلفة وأيضًا تم دراسة سلوك الأعمدة المعرضة لمستويات مختلفة من الصدأ. تم اختبار عينات مصغرة بمقياس 1 : 8 من الأعمدة بمختلف أشكال القطاعات والتسليح باستخدام مونة أسمنتية مزودة بإضافات تحسين قابلية التشغيل للتغلب على مشكلة التعشيش. انقسمت الاختبارات لقسمين؛ القسم الأول هو اختبار مجموعة واحدة من الأعمدة المعرضة لحمل رأسي فقط حتى الانهيار لمعرفة القدرة الاستيعابية للأعمدة. القسم الثاني هو اختبار عدة مجموعات من العينات المرجعية عن طريق التأثير بحمل رأسي ثابت على كل القطاعات ثم التأثير بإزاحة أفقية متغيرة في اتجاه واحد وتم التوصل إلى أنه من الأفضل التعامل مع الحمل كنسبة الحمل الرأسي من الحمل الأقصى لكل نوع على حدة وليس كحمل ثابت على كل الأنواع. تم استخدام طريقة تآكل الحديد المتسارع عن طريق التآكل الجلفاني بتوصيل التيار الكهربائي بين حديد التسليح الموجود في العينات كآنود واستخدام شبكة خارجية ككاثود وبينهم يوجد اسفنج مبلل بمحلول ملحي بتركيز 5% ليعمل كإلتروليت. وتم حساب المدة الزمنية المطلوبة للوصول لنسب الصدأ النظرية باستخدام معادلة فاراداي المعدلة. من نتائج اختبار اتضح أن استخدام التسليح العرضي الحلزوني يحسن من سلوك الأعمدة من حيث الممطولية ويحسن من القدرة الاستيعابية للحمل الرأسي؛ فكانت الزيادة في الحمل الرأسي للأعمدة ذات القطاع المربع 16.13% بينما زيادة الحمل الرأسي للقطاع الدائري كانت 20%. كما أوضحت النتائج أن الأعمدة ذات التسليح الحلزوني بشكل عام والدائري منها بشكل خاص هي الأكثر تدهورا في حالة تعرضها للصدأ . كما يوصى باستخدام تيار شدته 0.1 امبير أو أقل لتحقيق تآكل منتظم وتجنب تركيز الصدأ عند فواصل الصب نبذة عن البحث
Reinforcement steel corrosion is considered one of the problems facing concrete structures which affects their durability and integrity, especially structures subjected to severe environmental factors such as in the marine environment. Columns are one of the most important structural members that can lose their load-bearing capacity and compromise the overall structural stability of a building. Therefore, it is crucial to address the issue of corroded concrete columns promptly to ensure safety of the structure. This thesis aimed to study the behavior of columns with square and circular cross sections with two shapes of transverse reinforcement using tied and spiral stirrups subjected to different loading conditions and the behavior of corroded columns subjected to different corrosion level. Small-scaled specimens with scale 1:8 were cast using Cementous mortar with water reducing plasticizer and flowing concrete admixture to overcome the concrete honeycomb. Research program was divided into two parts, the first part of consisted of one group of columns that was loaded with axial compressive load till failure. The second part consisted of several groups of columns subjected to constant axial compressive load then lateral one-way cyclic displacement. It was found to be better to deal with each type with its axial load ratio not as constant axial load to all types. Accelerated corrosion was utilized to reach the targeted corrosion levels using the Galvanometric method by inducing an electric current between the reinforcement steel cage representing the anode and external steel mesh acting as the cathode, connected through the sponge saturated with 5% saline solution acting as the electrolyte. Modified Faraday’s equation was used to calculate the required time to obtain the theoretical corrosion levels. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ هانئ احمد على عبدالله          الوظيفة : أستاذ متفرغ / بالكلية
2 - أ.م.د./ أحمد محمد يوسف محمد          الوظيفة : استاذ مساعد / بالكلية




     



مناقشة رسالة ماجستير
للمهندس/ محمد محسن السيد عبد العزيز

12 - مساءالساعة 30 - ابريل - 2024 تاريخ المحاضرة
قاعة مجلس القسم - معمل المواد مكان المحاضرة
الهندسة الانشائيةقسم
STRUCTURAL ENGINEERINGDepartment
ماجستير الهندسة الإنشائيةالتخصص
ماجستير الهندسة الإنشائيةSpecialization
تدعيم المباني العالية ذات الأدوار اللينة بطرق مختلفةعنوان البحث
STRENGTHENING OF HIGH-RISE BUILDINGS WITH SOFT FLOORS USING DIFFERENT SYSTEMSResearch Title
الدور الارضي غالبًا ما يكون مفتوحًا للواجهات التجارية أو مواقف السيارات، ولكنه أيضًا قد يشكل نقطة ضعف في المباني الشاهقة. تسلط هذه الدراسة الضوء على ظاهرة "الطابق اللين"، حيث تشكل اختلافات الصلابة مخاطرًا كبيرة. تتناول الدراسة طرق مختلفة للتقوية ، من جدران الطوب البسيطة إلى أنظمة الدعامات الفولاذية المعقدة، حيث يمكن أن تحسن بشكل كبير مقاومة المبنى للقوى الجانبية بشكل ملحوظ، ولكن بدرجات متفاوتة من الفعالية. حتى الخيار الأقل فعالية، وهو الشكالات الفولاذية الجمالونية اعلى الأعمدة، يقلل من انحراف الطابق بنسبة تصل إلى 42%. ولكن جدران الطوب تحقق تقليلًا بنسبة تصل إلى 85%. في حين أن الشكالات الفولاذية المتقاطعة (X) تحقق أعلى نسبة تقليل، إلا أن الشكالات المائلة (D) تظهر كخيار مفضل بسبب فعاليتها المتقاربة جدا من الشكالات الفولاذية المتقاطعة وباستخدام عدد عناصر اقل من الفولاذ. نبذة عن البحث
As cities surge with population and high-rises become the norm, accommodating diverse activities within residential and commercial buildings often necessitates large openings on the ground floor. However, these regulations can inadvertently create "soft stories" - floors with significantly lower stiffness than others. These soft stories play a crucial role in how buildings behave during earthquakes, potentially leading to disastrous consequences. This research delves into the impact of various factors on building performance in the presence of soft stories. To achieve this, utilizing numerical analysis for 10-storey moment resisting frame building, comparing different bracing systems while minimizing disruption to its use. The analysis paid attention to several factors like: 1. Bracing types: X-bracing, diagonal bracing, truss beams on columns, and infill walls. 2. Bracing arrangements: Optimizing performance and functionality through various configurations. 3. Floor heights: Evaluating the influence of heights (4.5m, 5.5m, and 6.5m) on drift and bracing effectiveness. 4. Building shape: Analyzing a common rectangular geometry with a 2:1 length-to-width ratio. 5. Earthquake direction: Accounting for possible seismic scenarios through two-directional loading simulations. 6. First-floor wall removal: Investigating the safety implications of this potential modification scenario. This comprehensive study aims to identify the most effective and practical retrofitting solutions for "soft storey" mitigation, ensuring earthquake resilience while minimizing interference with building use The study's findings highlight several key points as Brick walls presence significantly improves earthquake resilience. Implementing bracing can substantially enhance the building's performance while still allowing maximum utilization of the space. Although X-bracing exhibited the lowest relative displacement among the tested options, but its efficiency in reducing drift is very close to that of diagonal bracing. So based on research results diagonal bracing is preferred. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ هانئ احمد على عبدالله          الوظيفة : أستاذ متفرغ / بالكلية




     



محاضرة عامة عن  رسالة دكتوراه
للمهندس/ غادة مصطفي أحمد عبدالرحمن

10 - صباحاالساعة 28 - ابريل - 2024 تاريخ المحاضرة
قاعة مجلس القسم - مبنى 4 - مبنى مدني مكان المحاضرة
الهندسة المدنية - الأشغال العامةقسم
Public Works Department
دكتوراه الفلسفة في العلوم الهندسية الهندسة الصحية والبيئيةالتخصص
دكتوراه الفلسفة في العلوم الهندسية الهندسة الصحية والبيئيةSpecialization
"تحسين خصائص حمأة مياه الصرف الصحي من أجل التخلص الآمن وإعادة الاستخدام"عنوان البحث
“Improvement of Sewage Sludge Characteristics for Safe Disposal and Reuse” Research Title
يعد تحسين جودة البيئة مصدر قلق كبير في جميع أنحاء العالم وخاصة التخلص غير السليم من المنتجات الثانوية لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي والمنتجات الثانوية الزراعية. أدى ذلك إلى إعطاء العالم اهتمامًا كبيرًا بإعادة تدوير المنتجات الثانوية المختلفة والتركيز أكثر على الاقتصاد الدائري الأخضر "من الحمأة إلى طاقة". وتعتبرعملية الهضم اللاهوائي لحمأة مياه الصرف الصحي وقش الأرز إحدى الطرق الواعدة لحماية البيئة وتعزيز إنتاج الغاز الحيوي الذي يساهم في الطاقة المتجددة. في هذه الدراسة، تم دراسة وتحليل الهضم المشترك لحمأة الصرف الصحي المركزة وقش الأرز في درجة حرارة (35 ± 1 درجة مئوية) وتم تنفيذ التجربة باستخدام أربعة مفاعلات بنسب خلط مختلفة (0٪ ، 4٪ ، 8٪ ، و 16٪) لتحديد النسب المثلى التي تحقق أفضل كميات من الغاز الحيوي وأعلى نسبة من محتوى غازالميثان.علاوة على ذلك، تم تحليل مسببات الأمراض قبل وبعد الهضم المشترك للتأكد من جودة الحمأة. وقد أوضحت النتائج أن كمية الغاز الحيوي الناتج من نسبة خلط 8٪ هي أعلى كمية غاز حيث تمثل حوالي ثلاثة أضعاف الكمية المُنتجة من حمأة الصرف الصحي بدون خلط وذلك تحت نفس الظروف، ويأتي في المرتبة الثانية المفاعل بنسبة خلط 4٪ . وفيما يخص تحليل محتوى الغاز الناتج لتحديد نسبة غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون به، فإن نسبة الخلط 8٪ نتج عنها نسب لغاز الميثان وثاني أكسيد الكربون ضمن النسب الموصى بها 61.26٪ (60-70٪) و 25.28٪ (20-30٪) على التوالي، كما وأن مسببات الأمراض قد انخفضت بشكل ملحوظ وأكثر فاعلية في الحمأة المختلطة مقارنة بحمأة الصرف الصحي دون خلط. بناءً على النتائج، فأنه يمكن اعتبار أن أن نسبة الخلط 8٪ هى نسبة الخلط المثلى التي تنتج أكبر كمية من الغاز الحيوي ثم تحدث بعدها نقطة الانكسار حيث لاجدوي من زيادة نسب الخلط. نبذة عن البحث
Enhancement of the quality of the environment is a major concern all over the world especially the improper disposal of the wastewater treatment plants' byproducts and agricultural byproducts. This led the world to give a major interest to the recycling of the different byproducts and focus more on the green circular economy “sludge-to-energy”. The anaerobic co-digestion of sewage sludge and rice straw may be considered one of the promising methods to protect the environment and enhance biogas production contributing to renewable energy. In the present study, the co-digestion of thickened sewage sludge and rice straw was investigated under mesophilic conditions (35±1o C) and the experiment was executed using four batch reactors with different intermingling ratios (0%, 4%, 8%, and 16%) to define the optimal ratios that achieve both improvements of biogas quantities and high methane content. Moreover, the content of pathogens has been analyzed before and after the co-digestion to determine the hygiene changes in the sludge quality. The results revealed that the biogas volume produced from the mixing ratio of 8% was the highest amount representing about three times the amount obtained from the sewage sludge only under the same conditions, followed by the reactor of the mixing ratio of 4%, and the methane content and carbon dioxide of the mixing ratio 8% are within the recommended ranges 61.26% (60-70%) and 25.28% (20-30%) respectively, and The pathogens reduction were destroyed more effectively in mixed sludge than in the sewage sludge alone, which means that mixing ratio 8% could be considered the optimal mixing ratio that produces the highest quantity of the biogas and then the turning point occurs. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ هشام سيد عبد الحليم          الوظيفة : أستاذ متفرغ / بالكلية
2 - أ.د./ منى محمد جلال الدين ابراهيم          الوظيفة : أستاذ / بالكلية




     



مناقشة رسالة دكتوراه
للمهندس/ غادة مصطفي أحمد عبدالرحمن

10 - صباحاالساعة 28 - ابريل - 2024 تاريخ المحاضرة
قاعة مجلس القسم - مبنى 4 - مبنى مدني مكان المحاضرة
الهندسة المدنية - الأشغال العامةقسم
Public Works Department
دكتوراه الفلسفة في العلوم الهندسية الهندسة الصحية والبيئيةالتخصص
دكتوراه الفلسفة في العلوم الهندسية الهندسة الصحية والبيئيةSpecialization
تعزيز إنتاج الغاز الحيوي من خلال الهضم اللاهوائي المشترك لحمأة الصرف الصحي وقش الأرزعنوان البحث
Enhancing Biogas Production Through Anaerobic Co-digestion of Thickened Sewage Sludge and Rice StrawResearch Title
الهدف من هذه الرسالة هو دراسة الهضم المشترك لحمأة مياه الصرف الصحي وقش الأرز في درجة حرارة (35 ± 1 درجة مئوية) بنسب خلط مختلفة (0٪ ، 4٪ ، 8٪ ، و 16٪) بغرض تحسين إنتاج الغاز الحيوي وتحديد نسبة الخلط المُثلى التي تحقق أفضل كميات من الغاز الحيوي وأعلى نسبة من محتوى غاز الميثان. كما شملت الدراسة تأثير الخلط الميكانيكي المتقطع على نسبة الخلط المُثلى وكذلك تأثير الهضم المشترك على القيمة الحرارية للمادة المهضومة لتوليد الطاقة، بالإضافة إلى تحليل المادة المهضومة لتحديد إمكانية إستخدامها كسماد لتحسين خصائص التربة. وقد أوضحت النتائج أن كمية الغاز الحيوي الناتج من نسبة خلط 8٪ هى نسبة الخلط المُثلى التي تنتج أكبر كمية من الغاز الحيوي ثم تحدث بعدها نقطة الانكسار حيث لاجدوي من زيادة نسب الخلط. أدت نسبة خلط 8٪ إلى زيادة إنتاجية الغاز الحيوي بحوالي 2,5 أضعاف الكمية المُنتجة من حمأة الصرف الصحي بدون خلط، وقد أدى الخلط الميكانيكي المتقطع إلى زيادة هذه النسبة إلى 2,8 أي بزيادة تٌقدر بحوالي 12%. أدى الهضم المشترك إلى تحسين القيمة الحرارية بنسبة 14% مقارنة بالحمأة المهضومة وحدها، كما وجدت النتائج أن الهضم المشترك له تأثير إيجابي على زيادة مستويات العناصر الغذائية الرئيسية للنبات (النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم)، وبالتالي زيادة مستويات أكاسيد العناصر مثل أكسيد البوتاسيوم وخامس أكسيد الفوسفور، وهي مغذيات نباتية أساسية ويشير هذا إلى إمكانية استخدام المادة المهضومة كسماد غني بالمغذيات قادر على تعزيز خصوبة التربة بشكل كبير. نبذة عن البحث
Anaerobic co-digestion offers a promising approach to enhancing biogas production from surplus by-products of wastewater treatment plants (WWTPs) and agricultural waste while reducing environmental negative impact. This study investigated the co-digestion of anaerobic thickened sewage sludge (ATSS) and rice straw (RS) under mesophilic conditions (35±1 oC). In phase 1 of the experiment, lab-scale reactors with varying MRs of RS (0%, 4%, 8%, and 16% based on sludge weight) were employed to determine the optimal MR for maximizing biogas quantity and methane content. Phase 2 examined the impact of mechanical mixing (MM) on biogas production, pathogen and trace element reduction, and the calorific value (CV) of the co-digested mixture compared to the digested thickened sludge (DTS) and RS individually to assess the potential energy of co-digestion. Results revealed that the 8% MR yielded the highest biogas volume, approximately 2.5 times that of the DTS alone, with methane and carbon dioxide contents within the typical ranges. MM in phase 2 further increased biogas volume by 2.8 times compared to DTS. The CV of the co-digested mixture was 24,937 kJ/kg and 21,929 kJ/kg for the DTS. Pathogens were effectively eliminated, and trace elements remained below the permissible limits. The 8% MR with MM was identified as the optimal MR that produces the highest biogas quantity before reaching the turning point. Moreover, co-digestion at this MR enhanced the CV of ATSS by 14%. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ هشام سيد عبد الحليم          الوظيفة : أستاذ متفرغ / بالكلية
2 - أ.د./ منى محمد جلال الدين ابراهيم          الوظيفة : أستاذ / بالكلية




     



مناقشة رسالة ماجستير
للمهندس/ احمد محمد زكي احمد

1 - مساءالساعة 29 - ابريل - 2024 تاريخ المحاضرة
قاعة مجلس القسم بقسم الري والهيدروليكا مكان المحاضرة
هندسة الرى والهيدروليكاقسم
Irrigation and HydraulicsDepartment
هندسة المياه و البيئةالتخصص
هندسة المياه و البيئةSpecialization
Modeling of shoreline changes along Sidi Abd-El Rahman bay and possible mitigation measuresعنوان البحث
Modeling of shoreline changes along Sidi Abd-El Rahman bay and possible mitigation measuresResearch Title
Shoreline stabilization is one of the major challenges that may threaten the sustainability of intelligent coastal cities. Many new cities are being constructed or being upgraded along the reach between Al-Alamin and Sidi Abdel Rahman cities of Matrouh governorates in Egypt. Investigations have been for the shoreline stability in Sidi Abdel Rahman bay (SARB) before and after the construction of man-made structures while considering climate change and environmental impacts. In 2021, dramatic shoreline changes have been observed shortly after the construction of a large breakwater in the bay. This includes shoreline erosion of more than 30 m east of the breakwater and deposition of nearly 100 m west of it. Remote sensing data, field surveying data, and numerical simulation using MIKE 21 packages have been utilized to study the shoreline movement before and after the construction of the breakwater. Analysis of results has shown that the shoreline was almost stable before 2021 with slight seasonal and sometimes annual fluctuations, but the dramatic changes are caused by intercepting most of the sediment by the newly constructed breakwater. Several soft/hard mitigation measures have been proposed and examined using the numerical models including sand engine, short groin system, continuous sand nourishment, sand bypass, and submerged detached breakwater system. Comparisons have been held and summarized in this paper considering short and long-term impacts with emphasis on reliability and environmental impacts. نبذة عن البحث
Shoreline stabilization is one of the major challenges that may threaten the sustainability of intelligent coastal cities. Many new intelligent cities are being constructed or being upgraded along the reach between Al-Alamin and Sidi Abdel Rahman cities of Matrouh governorates in Egypt. Investigations have been for the shoreline stability in Sidi Abdel Rahman bay (SARB) before and after the construction of man-made structures while considering climate change and environmental impacts. In 2021, dramatic shoreline changes have been observed shortly after the construction of a large breakwater in the bay. This includes shoreline erosion of more than 30 m east of the breakwater and deposition of nearly 100 m west of it. Remote sensing data, field surveying data, and numerical simulation using MIKE 21 packages have been utilized to study the shoreline movement before and after the construction of the breakwater. Analysis of results has shown that the shoreline was almost stable before 2021 with slight seasonal and sometimes annual fluctuations, but the dramatic changes are caused by intercepting most of the sediment by the newly constructed breakwater. Several soft/hard mitigation measures have been proposed and examined using the numerical models including sand engine, short groin system, continuous sand nourishment, sand bypass, and submerged detached breakwater system. Comparisons have been held and summarized in this paper considering short and long-term impacts with emphasis on reliability and environmental impacts. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ أيمن محمد عبد الفتاح مصطفي الدجوى          الوظيفة : أستاذ / بالكلية
2 - أ.د./ هاني جمعة ابراهيم احمد سالم          الوظيفة : أستاذ بـ/ هندسة الازهر




     



محاضرة عامة عن  رسالة ماجستير
للمهندس/ باسل محمد عبد المنعم عنان

11 - صباحاالساعة 28 - ابريل - 2024 تاريخ المحاضرة
17000 مكان المحاضرة
هندسة القوى الميكانيكيةقسم
Mechanical Power EngineeringDepartment
ماجستير العلوم الهندسية فى انتقال الحرارة التخصص
ماجستير العلوم الهندسية فى انتقال الحرارة Specialization
مقارنة وتحليل أداء أنظمة التبريد ذات القاذف الحراري ذات المرحلة الواحدة والمرحلتين المتتاليتين باستخدام مبردات مختلفةعنوان البحث
COMPARISON AND PERFORMANCE ANALYSIS OF SINGLE AND DOUBLE-STAGE IN-SERIES EJECTOR REFRIGERATION SYSTEMS USING VARIOUS REFRIGERANTS Research Title
تعتبر أنظمة التبريد القاذف الحراري (ERS) من أنظمة التبريد الواعدة التي يمكن أن تحل محل أنظمة ضغط البخار التقليدية، بسبب قدرتها على العمل بالطاقات الحرارية ذات الدرجات المنخفضة وقدرتها على التكامل مع مصادر الطاقة المتجددة. ومع ذلك، هناك قيود تتعلق بكفاءتها المنخفضة نسبيا، والنطاق المحدود لظروف التشغيل، والحساسية العالية للأداء لتغير ظروف التشغيل. هذه القيود تجعل استخدام (ERS) أمرًا صعبًا. تقدم هذه الورقة نموذجًا رياضيًا عامًا مفصلاً لـ (ERS) أحادي المرحلة، والذي تم التحقق من صحته من خلال التجارب في الأبحاث السابقة المنشورة في المجلات العلمية الدولية. حيث أثبت هذا النموذج بأنه يتنبأ بحجم وأداء النظام بدقة عالية. بعد ذلك، تم تطوير النموذج الرياضي للتنبؤ بحجم وأداء (ERS) ذو مرحلتين متتاليتين. يتم استخدام أربع غازات تبريد في التحليل، حيث يتم مقارنة R600a وR134a ببعضهما البعض حيث يتم استخدامهما على نطاق واسع؛ بالإضافة إلى ذلك، تتم مقارنة R1234yf وR290 ببعضهما البعض، حيث إنهما يمثلان الغازات التبريد المستقبلية. تظهر المقارنة أن ERS المزود بمرحلتين متتاليتين يعمل على تحسين أداء النظام وقدرته على تحمل مجموعة كبيرة من ظروف التشغيل مع تأثير أقل نسبيا على كفاءة النظام COP. يمكن أن يؤدي النظام الجديد ذو المرحلتين المتتاليتين إلى تحسينات في الأداء تتراوح بين 3% إلى 160% اعتمادًا على مادة التبريد وحالة التشغيل الخاصة بها. علاوة على ذلك، فإن استخدام ERS ذو المرحلتين المتتاليتين يمنح الفرصة للعمل في درجات حرارة منخفضة للمبخر أقل من 0 درجة مئوية ودرجات حرارة مكثف عالية أعلى من 50 درجة مئوية، والتي لا يمكن الوصول إليها عن طريق أنظمة ذو المرحلة الواحدة. علاوة على ذلك، يوضح التحليل أن R600a وR290 يتمتعان بأداء أعلى من R134a وR1234yf، على التوالي. نبذة عن البحث
Ejector refrigeration systems (ERS) are promising refrigeration systems that can replace conventional vapor compression systems, because of their ability to operate by thermal energies of low grades and their capability to be integrated with renewable energy sources. However, there are restrictions concerning its low system COP, limited range of operating conditions, and high sensitivity of the performance to the variation of operating conditions. These restrictions make the usage of ERS challenging. This present paper introduces a detailed general mathematical model for single-stage ERS, which is validated with experiments in the literature. This model predicts the size and performance of the system with high accuracy. Then, the mathematical model is developed to predict the size and performance of double-stage in-series ERS. Four refrigerants are used in the analysis, R600a and R134a are compared to each other as they are widely used; additionally, R1234yf and R290 are compared to each other, as they represent the future refrigerants. The comparison shows that double-stage in-series ERS improves the system performance and ability to withstand a high range of operating conditions with low COP variations. Double-stage in-series ERS can result in performance improvements ranging between 3% to 160% depending on the refrigerant and its operating condition. Moreover, the usage of double-stage in-series ERS gives the chance to operate at low evaporator temperatures below 0 °C and high condenser temperatures above 50 °C, which is not reachable by single-stage systems. Furthermore, the analysis shows that R600a and R290 have higher performance than R134a and R1234yf, respectively. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ محمود عبد الوهاب قاسم          الوظيفة : أستاذ / بالكلية
2 - د./ أحمد حامد السيد حامد          الوظيفة : مدرس / بالكلية




     



مناقشة رسالة ماجستير
للمهندس/ سندس يحيى يوسف عبد العظيم عيسى

11 - صباحاالساعة 01 - مايو - 2024 تاريخ المحاضرة
مبنى 17000 مكان المحاضرة
هندسة القوى الميكانيكيةقسم
Mechanical Power EngineeringDepartment
ماجستير العلوم الهندسية فى انتقال الحرارة التخصص
ماجستير العلوم الهندسية فى انتقال الحرارة Specialization
تقييم تأثير تغير درجة الحرارة على أداء الخلايا الكهروضوئية وتأثير دمجها مع مادة متغيرة الطور (PCM)عنوان البحث
Evaluating The Effect of Temperature Change on The Performance of Photovoltaic Panel and The Effect of Integrating Phase Change Material (PCM)Research Title
درجة الحرارة لها تأثير كبير على أداء الألواح الكهروضوئية حيث يمكن أن تصل إلى درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة المحيطة بنسبة تصل إلى 35 درجة مئوية، ويرجع ذلك إلى معامل فقدان الطاقة الذي يمكن أن يتراوح بين -0.3% و -0.65% مما يقلل الكفاءة الكهربائية. ويعد التبريد السلبي باستخدام مواد متغيرة الطور (PCM) أحد الأساليب والطرق المختلفة التي تم اقتراحها للتغلب على تأثير درجة حرارة الخلايا الكهروضوئية المتزايدة أو تقليلها. وبناءً على ذلك، يهدف العمل الحالي إلى تقييم تأثير تغير درجة الحرارة على أداء الخلايا الكهروضوئية طوال اليوم في مصر، وتقييم تأثير الوحدة الكهروضوئية-PCM من خلال فحص تأثير سمك مادة متغيرة الطور PCM (20-60 مم) ومواد متغير الطور مختلفة الأنواع (RT42، RT31، وRT25) وتقدير أدائها السنوي. أظهرت النتائج أن ارتفاع درجة الحرارة تسبب في انخفاض حوالي 7.25% في الطاقة المولدة سنوياً مقارنة بالطاقة المرجعية للخلايا بسبب ارتفاع درجة الحرارة. من ناحية أخرى، حققت الوحدة PV-PCM من نوع RT25 PCM بسماكة طبقة 50 مم أفضل النتائج مما أدى إلى انخفاض درجة الحرارة بمقدار 8.4 درجة مئوية. وتبلغ الطاقة المكتسبة حوالي 8.75 كيلووات ساعة/م2/سنة مقارنة بين كل من الطاقة الكهروضوئية مع وبدون مادة متغيرة الطور بزيادة بنسبة 2.64٪ في الطاقة المولدة مقارنة بالخلايا الكهروضوئية بدون مادة متغيرة الطور. نبذة عن البحث
Temperature has a great effect on the performance of the Photovoltaic panel where it can be higher than the ambient temperature by up to 35 °C, this is due to the power loss coefficient that can range from -0.3% and -0.65% which decreases electrical efficiency. Passive cooling using phase change materials (PCM) is one of the different approaches and methods that were proposed to overcome or minimize the increased PV panel temperature. Accordingly, the current work aims to evaluate the effect of temperature change on the performance of the PV module throughout the day in Egypt, evaluating the effect of the PV-PCM module by investigating several PCM layer thicknesses (20-60 mm) and different PCM types (RT42, RT31, and RT25) and estimating its annual performance. The results showed that the temperature increase of caused about a 7.25% reduction in the yearly generated power compared to the reference power due to temperature increase. On the other hand, the PV-PCM module of RT25 PCM type with a 50 mm layer thickness achieved the best results leading to a reduction of PV temperature by 8.4 °C. The energy gained is about 8.75 kWh/m2/year between both PV with and without PCM with a 2.64% increase in the generated power compared to the PV-only generated power. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ محمود احمد فؤاد          الوظيفة : أستاذ متفرغ / بالكلية
2 - د./ احمد محمود محمد احمد ابو زيد          الوظيفة : مدرس / بالكلية




     



مناقشة رسالة ماجستير
للمهندس/ عمرو أيمن حمدى أحمد

11 - صباحاالساعة 30 - ابريل - 2024 تاريخ المحاضرة
غرفة اجتماعات مجلس القسم مكان المحاضرة
هندسة القوى الكهربيةقسم
Electrical PowerDepartment
ماجستير توليد واستخدام القوى الكهربية واقتصادياتهاالتخصص
ماجستير توليد واستخدام القوى الكهربية واقتصادياتهاSpecialization
حل مشكلة تقطع الطاقة الشمسية باستخدام أنظمة تخزين طاقة هجينة مقترحةعنوان البحث
PHOTOVOLTAICS POWER INTERMITTENCY PROBLEM SOLVING BY A PROPOSED ENERGY STORAGE SYSTEMResearch Title
يتزايد الطلب على الطاقة بسبب تزايد عدد سكان العالم والتطور الصناعي والنمو الاقتصادي. ومن المتوقع أن يزداد هذا الطلب بنسبة 65٪ بحلول عام 2030، باستخدام عام 2004 كسنة أساسية. في الوقت الحاضر، يأتي معظم الطاقة المستخدمة عالميًا من مصادر غير متجددة مثل الوقود الأحفوري والموارد النووية والتي تسبب مخاطر جسيمة. نتيجة لذلك، يتم استخدام مصادر الطاقة المتجددة بما في ذلك الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية بالإضافة إلى الطاقة الكهرومائية لأنها يمكن أن يكون لها تأثير كبير على معالجة مشاكل استنفاد الوقود الأحفوري وقضية الاحتباس الحراري حيث أن مصادر الطاقة المتجددة نظيفة ويمكنها توفير بيئة خالية من التلوث وفوائد اقتصادية . تعتبر الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح هما أكثر أشكال مصادر الطاقة المتجددة الواعدة فهي تشكل ما يقرب من ثلثي النمو الخاص بالطاقة المتجددة حيث تبلغ الزيادة في إنتاج الكهرباء المتجددة من كلا المصدرين حوالي 18٪ و17٪ على التوالي. يهدف هذا العمل إلى دراسة ونمذجة ومحاكاة وتصميم أداء أنظمة الطاقة المتكاملة مع أنظمة تخزين الطاقة المختلفة. يبدأ البحث بتوفير تحليل مفصل لأنظمة الطاقة الشمسية وطبيعتها غير المستمرة ثم يُقدم البحث استعراضاً شاملاً لتقنيات تخزين الطاقة المتنوعة، بما في ذلك البطاريات والمكثفات فائقة القدرة، مما يضع الأسس لفهم نقاط القوة والضعف لكل منه و يتم النظر في سيناريوهات مختلفة مع البطاريات والمكثفات الفائقة (SC) ومقارنتها للتغلب على مشكلة التقطع. الباب الأول: تناول هذا الباب مقدمة عن مصادر الطاقة المتجددة وكذلك عرض الهدف الرئيسي من الرسالة وكذلك تم عرض ما تشتمل عليه الرسالة من أبواب مع ذكر الغرض من كل باب. الباب الثاني: قدم هذا الباب استعراضاً خاصاً للخلايا الشمسية ويبدأ بمناقشة أهمية مصادر الطاقة المتجددة في معالجة المخاوف بشأن البيئة وأمن إمدادات الطاقة من خلال أحد أكثر مصادر الطاقة المتجددة المرغوبة. الباب الثالث: يعرض مراجعة شاملة لأنظمة تخزين الطاقة وفوائدها والتقنيات المختلفة التي يبرز دورها في تحسين أنظمة الطاقة وتحسين الاستقرار ودعم تكامل مصادر الطاقة المتجددة مع الشبكة الباب الرابع: يقدم نظرة عامة على التصميم، وطرق التحسين، وأسلوب تقييم الأداء باستخدام وحدات التحكم من النوع (PID) و (FOPID) بالإضافة إلى تقنيات التحسين مثل الخوارزمية الجينية وخوارزمية الذئب الرمادي. الباب الخامس: يعرض نموذجًا مقترحاً لنظام تخزين الطاقة الهجين باستخدام البطاريات والمكثفات فائقة القدرة عن طريق استخدام MatLab / Simulink حيث سيتم تطبيق سيناريوهات مختلفة على النموذج وسيتم عرض ومناقشة النتائج. الباب السادس: احتوي هذا الباب على عرض لأهم الاستنتاجات التي تم التوصل إليها من خلال هذه الرسالة كما تضمن بعض المقترحات للنقاط التي يتعين دراستها في المستقبل. نبذة عن البحث
Driven by the pressing global need to shift towards sustainable energy sources, the adoption of renewable energy systems has witnessed a significant upsurge. However, as these sources, such as solar and wind power, are inherently intermittent, effective energy storage solutions become essential for ensuring a dependable and continuous power supply. This master's thesis delves into the integration of renewable energy with energy storage systems, with a particular focus on the optimization and efficiency gains achieved through the implementation of hybrid energy storage systems. This thesis lays a comprehensive foundation for understanding the strengths and limitations of different energy storage technologies. This includes batteries, pumped hydro storage as well as flywheels. At its core, the thesis explores the conceptualization and design of hybrid energy storage systems (HESS). By integrating multiple storage technologies, HESS strives to harness the synergistic benefits of each component, thereby achieving enhanced performance, reliability, and efficiency. MatLab simulations are employed to assess the behavior of the selected controller for the hybrid energy storage system under different operating conditions, considering factors such as load demand and weather patterns. Optimization techniques such as GA and GWO were used to determine the parameters of the FOPID. It was found that FOPID has better overshoot than PID controller. As the world strives to achieve a greener and more sustainable energy landscape, this study serves as a valuable resource for policymakers, researchers, and industry professionals seeking effective solutions for the challenges associated with renewable energy integration and storage. In conclusion, the master's thesis contributes to the field by offering insights into the synergies between renewable energy and hybrid energy storage systems. The research provides a roadmap for optimizing the integration of intermittent renewable sources, enhancing overall reliability and sustainability. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ أحمد محمد أحمد إبراهيم          الوظيفة : أستاذ / بالكلية
2 - أ.م.د./ طارق عبد البديع بغدادى          الوظيفة : استاذ مساعد / بالكلية




     



مناقشة رسالة ماجستير
للمهندس/ اسامة محمود مرسي امام

10 - صباحاالساعة 01 - مايو - 2024 تاريخ المحاضرة
قاعة مجلس قسم كهرباء قوى مكان المحاضرة
هندسة القوى الكهربيةقسم
Electrical PowerDepartment
ماجستير هندسة الجهد العاليالتخصص
ماجستير هندسة الجهد العاليSpecialization
هجين من خوارزميات الأدلة العليا للتنسيق بين أجهزة الوقاية الاتجاهية للحماية من زيادة التيار في شبكات التوزيع المختلفةعنوان البحث
A HYBRID METAHEURISTIC ALGORITHM FOR OPTIMAL OVERCURRENT PROTECTION COORDINATION FOR DISTRIBUTION NETWORKSResearch Title
تم في هذا العمل استخدام خوارزمية جديدة من خوارزميات الأدلة العليا، بعنوان خوارزمية غرير العسل، لتنسيق الحماية ضد ارتفاع التيار الأمثل لشبكات التوزيع المختلفة. ومع ذلك، تم تنفيذ المزيد من التعديلات على خوارزمية غرير العسل الأصلية بدمجها مع دورات طيران ليفى، من أجل تحسين قدرتها على الهروب من النقطة الأمثل المحلية. يوفر استخدام الخوارزمية الهجينة جودة عالية جدًا وتقاربًا كبيرًا نحو الحل الأمثل. تم تطبيق الخوارزميات المقترحة على أنظمة اختبار IEEE 14 bus ,IEEE 30 bus و IEEE 39 bus للحصول على إعدادات أجهزة الوقاية الاتجاهية للحماية من زيادة التيار المثلى مع تلبية قيود التنسيق بينها. بالإضافة إلى ذلك، تتم مقارنة الخوارزميات المقترحة مع خوارزميات التحسين المختلفة مثل خوارزمية اليراع التقليدية والخوارزمية الجينية المشهورة وغيرهم. يوفر الهجين المقترح نتائج أكثر إرضاءً للوصول لوقت تشغيل أقل إجمالي لشبكات التوزيع المستخدمة. تم حل مشكلة التنسيق هذه باستخدام برامج كمبيوتر مختلفة مثل برنامج الماتلاب والبسكاد. نبذة عن البحث
Nowadays, electric distribution networks have become more complex and highly interconnected networks. Each overcurrent relay (OCR) has its main duty as a primary protection relay by clearing the fault in the predetermined zone and also, it must operate as a backup protection for another protection relay. Each inverse-time OCR relay has two settings, time multiplier setting (TMS) and plug setting (PS), must be determined in order to perform its main and backup duties and calculate its operating time to clear the fault. As a result, the overcurrent relay (OCR) coordination problem in an electric distribution network is a nonconvex, nonlinear, and highly constrained optimization problem. According to this, it is difficult to determine the optimum relay coordination settings, (TMS) and (PS), using traditional or analytical approaches. Recently, Metaheuristic optimization algorithms have proved its ability in solving such complex problems. The objective of this coordination problem is to reach the optimum solution for relay settings to minimize the total operating time of all directional overcurrent relays (DOCRs) in the network. As well, coordination between all primary and backup relays must be acheived. This thesis proposes a new metaheuristic optimization algorithm, entitled Honey Badger Algorithm (HBA), for optimal OC protection coordination of distribution networks. Experimental and statistical analysis in the recent literature show the ability of the HBA in solving complex search-space optimization problems and its advantages regarding the convergence speed and exploration–exploitation balance capability compared to other metaheuristic algorithms. However, further modifications to the traditional HBA have been implemented combining the HBA with Levy flight cycles, which enhances its ability to escape from local minima. Utilizing the hybrid algorithm HBA with Levy flights (HBA-LF) provides a good quality and great convergence towards the optimum solution. In this work, the introduced HBA and HBA-LF algorithms are applied to IEEE 14-bus, 30-bus, and 39-bus test systems to obtain the optimal OC settings while satisfying the coordination constraints. In addition, the proposed algorithms are compared with different optimization algorithms in literature, such as conventional firefly algorithm (FFA) and genetic algorithm (GA) for identical coordination constraints. The obtained results reveal that the proposed hybrid HBA with Levy flights (HBA-LF) provides more satisfying results with less total operating time. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ أهداب محمد كامل المرشدي          الوظيفة : أستاذ متفرغ / بالكلية




     



مناقشة رسالة ماجستير
للمهندس/ عبدالفتاح احمد عبدالفتاح ابراهيم شهبو

10 - صباحاالساعة 09 - مايو - 2024 تاريخ المحاضرة
قاعة مجلس قسم كهرباء قوى مكان المحاضرة
هندسة القوى الكهربيةقسم
Electrical PowerDepartment
ماجستير هندسة الجهد العاليالتخصص
ماجستير هندسة الجهد العاليSpecialization
مخطط الحماية التفاضلية للشبكات الصغيرة المعزولة ذات العاكس المتداخل باستخدام طريقة الانحراف المتزامنعنوان البحث
A CONCURRENT DEVIATION SIMILARITY-BASED DIFFERENTIAL PROTECTION SCHEME FOR INVERTER-BASED ISLANDED MICROGRIDS Research Title
سوف يتم تقديم نظامًا جديدًا للحماية التفاضلية يعتمد على طريقة ارتباط الانحراف المتزامن كحل فعال يستخدم في حماية خطوط التغذية في الشبكات الصغيرة ذات العاكس المتداخل. وهذا يتطلب تقييم معامل التشابه بين التيارات الداخلة والخارجة عند نهايات خط التغذية خلال كل نصف دورة. سيتم تطبيق طريقة ارتباط الانحراف المتزامن لتمييز الأخطاء الخارجية والداخلية. بالإضافة إلى ذلك، تمت مقارنة التقنية المقترحة مع تقنيات إحصائية مختلفة مثل طريقة ارتباط بيرسون وسبيرمان. تحقق طريقة ارتباط الانحراف المتزامن المزيد من المزايا ويمكنها مقاومة تأثير الضوضاء وأخطاء القياس والتزامن. تمت محاكاة نظام 33 باسبار المعدل باستخدام منصة بي سكاد وتم إجراء حسابات الارتباط المطلوبة باستخدام برنامج ماتلاب. نبذة عن البحث
Inverter-based resources have limited fault currents, which make the fault de- tection task more complicated. Therefore, as introduced in IEEE Std 1547.4, the traditional protection schemes are unsuitable for the protection of the inverter- based islanded microgrids (IBIMGs). This thesis proposes a new differential pro- tection scheme based on the concurrent deviation correlation method (CDCM) for the protection of the IBIMG. In the CDCM, if the deviations of two time series are concurrent, their curves would move in the same direction and would indicate a positive correlation between both time series. Therefore, depending on the num- ber of the concurrent deviations, the Concurrent deviation correlation coefficient (CDCC) can be evaluated to reveal the degree of correlation during a sampling window of a half-cycle. The proposed differential protection scheme depends on the directions of the currents at both line ends, regardless their magnitudes. In addition, a fault detection indictor (FDI) is defined to distinguish the internal faults from external faults. In order to verify the effectiveness of the proposed scheme, the modified IEEE 33-bus system is simulated using the PSCAD/EMTDC platform and the required CDCC calculations are carried out using MATLAB environment. Various fault cases are simulated considering all types of faults and different fault resistances. In addition, the potency of the indicated protection scheme is verified opposing the impact of noise and the measuring and synchronization errors. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ أهداب محمد كامل المرشدي          الوظيفة : أستاذ متفرغ / بالكلية




     



مناقشة رسالة ماجستير
للمهندس/ ايمان مصطفى سيد عثمان

10 - صباحاالساعة 01 - مايو - 2024 تاريخ المحاضرة
قاعة محاضرات ماجستير التصميمات المتكاملة مكان المحاضرة
الماجيستيرات البينيةقسم
Department
ماجستيــر العلوم في هندسة التصميمات المتكاملة في مشروعات التشييدالتخصص
ماجستيــر العلوم في هندسة التصميمات المتكاملة في مشروعات التشييدSpecialization
Optimizing Demolition Processes Resources using GIS and Multi-Criteria Decision Making Techniques... تحديد الموارد المثلى في أعمال الهدم باستخدام نظم المعلومات الجغرافية وأساليب دعم اتخاذ القرار عنوان البحث
تحديد الموارد المثلى في أعمال الهدم باستخدام نظم المعلومات الجغرافية وأساليب دعم اتخاذ القرار Research Title
This research presents a framework that automatically detects demolishing wastes’ location and optimizes utilized resources in demolition processes. The framework consists of three main components: the GIS module, the optimization module, and the decision-making module. Based on the raster image of the study region, the framework detects existing buildings that should be demolished to enable highways’ expansion. The GIS module is designated to quantify the volume of demolition waste in the studied area using ArcGIS Pro software. It detects existing buildings that must be demolished to allow for highway expansion. This is done by importing the raster image for the considered area. The buildings are then automatically detected using a built-in iso-cluster classifier and image analysis to determine the junction between the expansion and existing buildings. This enables estimating the areas and the volumes of buildings planned to be demolished. The optimization module determines the near-optimum combination of resources involved in the demolition process and waste transportation. The module performs multi-objective optimization using a non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II). The optimization module considers three objectives in demolition and transportation processes: time, cost, and energy consumption. The Pareto front is generated from the optimization module for the near-optimum solutions. Finally, the decision-making module is developed to rank the Pareto front solutions. The Entropy Weight Method (EWM) is used to identify the weights of the three criteria (time, cost, and energy consumption). Subsequently, the TOPSIS technique is utilized to normalize, rank, and select the best solution. The proposed framework is applied to an actual case study that involves expanding the ring road project in Cairo to demonstrate its main features. نبذة عن البحث
This research presents a framework that automatically detects demolishing wastes’ location and optimizes utilized resources in demolition processes. The framework consists of three main components: the GIS module, the optimization module, and the decision-making module. Based on the raster image of the study region, the framework detects existing buildings that should be demolished to enable highways’ expansion. The GIS module is designated to quantify the volume of demolition waste in the studied area using ArcGIS Pro software. It detects existing buildings that must be demolished to allow for highway expansion. This is done by importing the raster image for the considered area. The buildings are then automatically detected using a built-in iso-cluster classifier and image analysis to determine the junction between the expansion and existing buildings. This enables estimating the areas and the volumes of buildings planned to be demolished. The optimization module determines the near-optimum combination of resources involved in the demolition process and waste transportation. The module performs multi-objective optimization using a non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II). The optimization module considers three objectives in demolition and transportation processes: time, cost, and energy consumption. The Pareto front is generated from the optimization module for the near-optimum solutions. Finally, the decision-making module is developed to rank the Pareto front solutions. The Entropy Weight Method (EWM) is used to identify the weights of the three criteria (time, cost, and energy consumption). Subsequently, the TOPSIS technique is utilized to normalize, rank, and select the best solution. The proposed framework is applied to an actual case study that involves expanding the ring road project in Cairo to demonstrate its main features. Abstract

المشرفون:
1 - أ.د./ محمد محمود مهدي مرزوق          الوظيفة : أستاذ / بالكلية
2 - د./ محمود سامي محمود مطاوع          الوظيفة : مدرس / بالكلية