Influence of using straight and twisted elliptical section heater tubes on stirling engine performance
Other Title(s)
تأثير استخدام أنابيب السخان المستقيمة والملتوية ذات المقطع البيضاوي على أداء محرك سترلنج
Joint Authors
Abu al-Fadl, Salih
Abd al-Nabi, Ahmad Sayyid Ibrahim
Ibrahim, A. M.
Hassan, O.
Source
Journal of Engineering Sciences
Issue
Vol. 50, Issue 6 (30 Nov. 2022), pp.11-30, 20 p.
Publisher
Assiut University Faculty of Engineering
Publication Date
2022-11-30
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
20
Main Subjects
Topics
Abstract AR
تعتبر المساحة المعرضة لانتقال الحرارة خلال أنابيب السخان عاملا مهما يؤثر تأثيرا عميقا على قدرة المحرك والكفاءة الحرارية المحركات "ستيرلنغ".
يعتبر محرك سترلنغ من النوع "ألفا" هو محور اهتمامنا في هذه الدراسة.
وفي تلك الدراسة، يتم استخدام أنابيب سخان ذات مقطع دائري بالإضافة إلى أنابيب بيضاوية المقطع مستقيمة وأخري ملتوية بنسب التواء مختلفة.
في هذه الدراسة تم استخدام ثلاث نسب التواء مختلفة وهم اثنان، ثلاثة أربعة لأنابيب السخان بيضاوية المقطع تمت المحاكاة عن طريق استخدام نموذج ثلاثي الأبعاد لمحرك "سترلنغ" باستخدام نموذج اضطراب SST k-ɷ من خلال استخدام برنامج أنسيز فلونت نسخة رقم ١٦ وذلك لمحاكاة تدفق الهواء خلال الأسطوانة الساخنة ومنها إلى أنابيب السخان ثم المبادل الحراري ثم المبرد ثم إلى الأسطوانة الباردة بمحرك "ستيرلينغ"، وكل ذلك يكون خلال دورة كاملة من عمل المحرك.
أظهرت النتائج أن أنابيب المقطع البيضاوي أفضل من أنابيب المقطع الدائري.
تم تحقيق الحد الأقصى لمعدل الطاقة الداخلة الشغل الناتج والكفاءة الحرارية باستخدام مقطع بيضاوي مع نسبة التفاف 2.
هذه القيم هي ٤٢٤٥.٨٧ واط و١٢٢٥.٣٤ واط و٢٩.٥٥٪ على التوالي بزيادات نسبية مقدارها ٥.٢% و٧.٤٧% و٣.٧٦% على التوالي بالنسبة لأنابيب السخان ذات المقطع الدائري.
Abstract EN
The heat transfer area of the heater tubes is a significant factor that deeply affects output power and thermal efficiency in stirling engines.
alpha-type stirling engine is concerned in this study.
circular section, elliptical section, twisted elliptical section tubes having twist ratios of 2, 3 and 4 are used as heater designs.
3d simulation model using SST k-ω turbulent model is used for simulating airflow through the hot cylinder, heater tubes, regenerator, cooler, and cold cylinder of the stirling engine, during a complete engine cycle.
the results showed that the elliptical section tubes are better than the circular section tubes.
the maximum input energy rate, output work and thermal efficiency are achieved by using elliptical section with twist ratio of 2.
these values are 4245.87 w, 1225.34 w and 29.55%, respectively with percentage increments of 5.2%, 7.47% and 3.76%, respectively relative to the circular section heater tubes.
American Psychological Association (APA)
Abd al-Nabi, Ahmad Sayyid Ibrahim& Abu al-Fadl, Salih& Hassan, O.& Ibrahim, A. M.. 2022. Influence of using straight and twisted elliptical section heater tubes on stirling engine performance. Journal of Engineering Sciences،Vol. 50, no. 6, pp.11-30.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1413291
Modern Language Association (MLA)
Abd al-Nabi, Ahmad Sayyid Ibrahim…[et al.]. Influence of using straight and twisted elliptical section heater tubes on stirling engine performance. Journal of Engineering Sciences Vol. 50, no. 6 (Nov. 2022), pp.11-30.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1413291
American Medical Association (AMA)
Abd al-Nabi, Ahmad Sayyid Ibrahim& Abu al-Fadl, Salih& Hassan, O.& Ibrahim, A. M.. Influence of using straight and twisted elliptical section heater tubes on stirling engine performance. Journal of Engineering Sciences. 2022. Vol. 50, no. 6, pp.11-30.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1413291
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references: p. 28-29
Record ID
BIM-1413291
