Mathematical modeling and testing of a reversed stirling cycle water dispenser
Other Title(s)
نمذجة رياضية و اختبار موزع مياه يعمل بدورة إستيرلنج المعكوسة
Joint Authors
Jad al-Karim, Tamir Mahir
Husayn, Ahmad Muhammad Tahir A. al-Din
Hans, Jamal Masad
al-Ahwani, Adil Abd al-Malak
Source
Journal of Environmental Science
Issue
Vol. 47, Issue 2 (30 Sep. 2019), pp.35-65, 31 p.
Publisher
Ain Shams University Institute of Environmental Studies and Rese Arch Accredited
Publication Date
2019-09-30
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
31
Main Subjects
Engineering & Technology Sciences (Multidisciplinary)
Topics
- Global warming
- Temperatures
- Mathematical models
- Machines
- Vapor pressure
- Water
- Drinking water
- Water properties
- Thermometers
- Spare parts
Abstract AR
يعتبر الإحتباس الحراري و الأثر البيئي للألات المختلفة واحد من الأهتمامات اللافتة للانتباه هذه الأيام.
أيضا استنفاذ الوقود الحفري أمر هام أخر و الذي يزيد من فلسفة تطوير الأت ذات إستهلاك منخفض للطاقة.
الأت التبريد التقليدية دورة التبريد بضغط البخار لها اثنان من العيوب و هي: استخدام وسائط تبريد ضارة بالبيئة و استهلاك كمية كبيرة من الطاقة لإنتاج طاقة التبريد المطلوبة.
و يعتقد أن دورة إستيرلنج بديل للألات المذكورة سابقا وذلك لقدرتها غلي الأنعكاس.
و بانعكاس دورة إستيرلنج، فإنه يمكن استخدامها كآلة تبريد أو مضخة حرارية.
العديد من المزايا يمكن تحقيقها من دورة إستيرلنج المعكوسة و التي تشمل: الآت مدمجة خفيفة الوزن استخدام موائع للعمل صديقة البيئة الآت ذات صوت هادئ تكنولوجيا تبريد سريعة و أقل طاقة مستهلكة حيث أن دورة إستيرلنج لها أعلي كفاءة ممكنة و التي تماثل كفاءة دورة كارنوت.
اعتمدت دورة إستيرلنج المعكوسة ليتم استخدامها كموزع للمياه لإمداد مياه عذبة باردة/ساخنة.
تم إعداد الرسم التخطيطي لموزع المياه الذي يعمل بدورة إستيرلنج المعكوسة وتم وضع النموذج الرياضي للدورة.
تم تحسين العوامل الهندسية و الظروف التشغيلية للقيم المثلي لتحقيق درجات حرارة المياه المطلوبة عند أدني قيمة للطاقة المدخلة و الحصول علي قدرات معقولة للتبريد/التسخين عند معامل أداء مقبول.
تم تصنيع الأجزاء المختلفة للألة طبقا للنتائج النظرية التي تم الحصول عليها وتم تجميع هذه الأجزاء سويا تم ربط الآلة بمحرك كهربائي وتم اختبار الآلة عند ظروف تشغيل مختلفة.
تم تقييم اداء الآلة بالمقارنة مع النتائج النظرية تم تحقيق قدرات معقولة للتبريد/ التسخين وتم تحقيق درجات حرارة تحت الصفر عند ظروف اللا حمل.
Abstract EN
One of the most attention-grabbing concerns nowadays is the global warming and environmental impact of different machines.
Also, the depletion of the fossil fuel is another important issue which increases the philosophy of developing low power consuming machines.
The traditional refrigeration machines, vapor compression machines, have two disadvantages namely: the use of environmental harmful refrigerants and the large amount of input power needed to produce the desired cold.
The Stirling cycle is thought to be an alternative for the previously mentioned machines; since it have the ability to be reversed.
As the Stirling cycle is reversed, it could be used as refrigerator and heat pumping machine.
Several advantages are achieved from using the reversed Stirling cycle including; compact lightweight machines, environment friendly working fluids, quiet machines, fast cool-down technology and the lowest required input power; since the Stirling machines have the highest possible efficiency of the Carnot cycle.
A reversed Stirling machine is adopted to be used as a water dispenser for supplying fresh cold/hot water.
A schematic diagram for the reversed Stirling dispenser machine was prepared and a mathematical model was set.
The different geometrical and operational conditions were optimized to achieve the desired water temperatures at lowest possible input power and obtain acceptable cooling/ heating capacities at reasonable COP.
The different machine parts was then manufactured according to the theoretical results and assembled together.
The machine was coupled to an electrical motor and tested at different operational conditions.
The performance of the machine was evaluated based on the theoretical results.
A reasonable cooling/ heating capacities were obtained and subzero temperatures were achieved at no load conditions.
American Psychological Association (APA)
Jad al-Karim, Tamir Mahir& Husayn, Ahmad Muhammad Tahir A. al-Din& Hans, Jamal Masad& al-Ahwani, Adil Abd al-Malak. 2019. Mathematical modeling and testing of a reversed stirling cycle water dispenser. Journal of Environmental Science،Vol. 47, no. 2, pp.35-65.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1115073
Modern Language Association (MLA)
Jad al-Karim, Tamir Mahir…[et al.]. Mathematical modeling and testing of a reversed stirling cycle water dispenser. Journal of Environmental Science Vol. 47, no. 2 (Sep. 2019), pp.35-65.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1115073
American Medical Association (AMA)
Jad al-Karim, Tamir Mahir& Husayn, Ahmad Muhammad Tahir A. al-Din& Hans, Jamal Masad& al-Ahwani, Adil Abd al-Malak. Mathematical modeling and testing of a reversed stirling cycle water dispenser. Journal of Environmental Science. 2019. Vol. 47, no. 2, pp.35-65.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1115073
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
-
Record ID
BIM-1115073