EFFECT OF SURFACE MORPHOLOGY ON THE PERFORMANCE OF ADDITIVELY MANUFACTURED SOLAR STILLS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF MS thesis (Murad Hassan S Alzahrani).pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 18 May 2026. Download (6MB)

Arabic Abstract

لقد أحدثت عملية التصنيع الاضافي (AM) ثورة في التصنيع الحديث من خلال تمكين إنتاج أشكال هندسية معقدة في العديد من المجالات. ومن بين تقنيات التصنيع الاضافي المختلفة، تُعد تقنية النمذجة بالتكديس المنصهر (FDM) الأكثر استخدامًا لما تتمتع به من فعالية من حيث التكلفة وسهولة التشغيل. في هذا العمل، تم إنشاء جهاز تحلية شمسي باستخدام التصنيع الاضافي (AM SS) لمعالجة أزمة المياه العالمية المتزايدة. تمت دراسة تأثير أشكال السطح المختلفة، وأنواع الأغطية (الزجاج والأكريليك)، ومستويات الماء المختلفة. وقد تم تصنيع الحوض من مادة PLA باستخدام تقنية التصنيع الاضافي. كما أُجريت تحليلات توصيف المواد مثل حيود الأشعة السينية (XRD)، و تحويل فورييه الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (FTIR)، والتحليل مسعر مسح تبايني (DSC)، و التحليل الوزني الحراري (TGA) لدراسة الأطوار البلورية والخصائص الحرارية والمجموعات الكيميائية في حوض PLA المصنع. كما تم إجراء قياسات زاوية التلامس، وقياسات الامتصاص، والنفاذية، والانعكاس باستخدام جهاز UV-Vis على الأغطية الزجاجية والأكريليك لتقييم خصائصها البصرية والسطحية. وقد أُجريت تجارب التحلية الشمسية لاختيار الغطاء الأمثل، ثم تجارب لتحديد مستوى الماء الأمثل وشكل هندسة الحوض الأمثل. أظهرت النتائج أن استخدام غطاء من الأكريليك مع 100 مل من الماء وسطح حوض متموّج (sinusoidal) يعطي أفضل أداء في عملية التحلية الشمسية. ويهدف هذا البحث إلى المساهمة في تطوير تقنيات تحلية شمسية (Solar Still) باستخدام التصنيع الاضافي لتكون قابلة للتوسع.

English Abstract

The AM process has revolutionized modern manufacturing by enabling the fabrication of complex geometric shapes in a number of fields. Among the different AM technologies, FDM is widely used for its cost-effectiveness and simplicity. In this work, an AM SS desalination device was constructed to address the urgency of the global water crisis. The effect of different surface morphologies covers (Glass and Acrylic), and water levels were studied. The AM PLA basin was performed. Material characterizations such as XRD, FTIR, DSC and TGA analysis were performed to analyze the phases, thermal properties, and chemical groups in the AM PLA basin. Contact angle and UV-Vis (absorption, transmittance) measurements were conducted on the glass and acrylic covers to assess their optical and surface properties. The SS experiments were conducted to assess the optimal cover followed by experiments to find the optimal water level and basin geometry. The results concluded that acrylic cover with 100 mL water and sinusoidal basin resulted in the most optimal SS. This research aims to contribute to the development of AM SS that promote scalable desalination technologies.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Environmental Engineering Research > Environment Research > Engineering Mechanical
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor:	Ali, Usman
Committee Members:	Sathyamurthy, Ravishankar and Ali, Hafiz
Depositing User:	MURAD ALZAHRANI (g202213040)
Date Deposited:	21 May 2025 04:46
Last Modified:	21 May 2025 04:46
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143382