Experimental and theoretical study of vacuum cooling system

Other Title(s)

دراسة تجريبية و نظرية لمنظومة التبريد بالتفريغ

Joint Authors

Abd al-Ghafur, Qusayy Jihad
al-Rawi, Luayy T.
Salih, Ahmad Abd Muhammad

Source

Engineering and Technology Journal

Issue

Vol. 31, Issue 14 (30 Sep. 2013), pp.2619-2631, 13 p.

Publisher

University of Technology

Publication Date

2013-09-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

13

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

تم إجراء دراسة عملية و نظرية لمنظومة التبريد بالتفريغ و دراسة العوامل المؤثرة على أداءها.

في هذه الدراسة تم تصنيع جهاز لإجراء التجارب عليه تم تجميعه مختبريا و بني لدراسة أداء منظومة التبريد بثلاث حالات مختلفة و هي أ- تبريد الماء باستخدام مضخة تفريغ فقط ب- تبريد الماء باستخدام حيز بارد (الطريقة التقليدية) ج- تبريد الماء باستخدام مضخة تفريغ مع مكثف.

تبين من خلال النتائج العملية بان إضافة المكثف إلى منظومة التبريد بالتفريغ يؤدي إلى سحب الكمية الأكبر من البخار المتولد من المنتج، و يعمل على تقليل فترة التبريد.

الفترة الزمنية اللازمة لتبريد 45 غرام من الماء من درجة حرارة 29°C إلى درجة حرارة 10°C كانت للحالة الأولى (4375 ثانية) و الثانية (3535 ثانية)، أما الحالة الثالثة فكانت (263 ثانية).

التبريد بالتفريغ مع المكثف هو أسرع بي (13.7) مرة من التبريد بالحمل.

كذلك فان وجود المكثف يعمل على سحب 94 % من البخار المتولد من الماء.

في الدراسة النظرية، تم بناء برنامج حاسوبي عن طريق استخدام المعادلات الحاكمة في عملية محاكاة أداء منظومة التبريد بالتفريغ.

النتائج النظرية تظهر اتفاق مقبول مع النتيجة التجريبية.

كذلك بينت النتائج النظرية أيضا أن تقليل درجة حرارة المكثف تؤدي إلى تقليل فترة التبريد و حسب العلاقة (t = 0.2031 Tcd4 – 2.8958 Tcd3 + 16.406 Tcd2 – 21.104 Tcd + 313.39) و زيادة المساحة السطحية تؤدي إلى تقليل فترة التبريد و حسب العلاقة (t=1/(0.0006*Area+0.0005).

أما زيادة كتلة المنتج فأنها تؤدي إلى زيادة فترة التبريد و حسب العلاقة (t = 7.2667 * mass + 14).

Abstract EN

A vacuum cooling system and the parameters which effect on its performance were studied experimentally and theoretically.

For the experimental study the rig was built up to studying the performance of cooling system in three cases.

These cases are: Cooling water by vacuum only, cooling water in conventional method, and cooling water by vacuum with condensation.

The experimental results show that the addition of a condenser to the vacuum cooling system leads to sweep of largest amount of generated vapor, also the time consumed for the process was decreased.

The times required for cooling 45 g from water from temperature 29oC to 10oC for the three test cases were 4375 second, 3535 second and 263 second, respectively.

Vacuum cooling with condenser is a fast cooling of three systems test, which is about (13.7 times) faster than the system of natural convection cooling.

To work properly, the existence of condenser is very important in vacuum cooling.

It normally removes the large amount of water vapor generation (about 94 %).

For the theoretical study, a computer program was built up by employing the governing equation to simulate the performance of the vacuum cooling system.

The theoretical results indicate an acceptable agreement with the experimental results.

Also, the results show that the decreasing of condenser temperature causes decreasing of cooling time according to the equation (t = 0.2031Tcd4 - 2.8958 Tcd3 + 16.406 Tcd2 - 21.104 Tcd + 313.39), and increasing the evaporation surface area leads to decreasing of cooling time according to the equation (t = 1 / (0.0006 * Area + 0.0005),) and the increasing of water mass causes in increasing of cooling time according to the equation (t = 7.2667 * mass + 14).

American Psychological Association (APA)

Salih, Ahmad Abd Muhammad& Abd al-Ghafur, Qusayy Jihad& al-Rawi, Luayy T.. 2013. Experimental and theoretical study of vacuum cooling system. Engineering and Technology Journal،Vol. 31, no. 14, pp.2619-2631.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-345862

Modern Language Association (MLA)

Salih, Ahmad Abd Muhammad…[et al.]. Experimental and theoretical study of vacuum cooling system. Engineering and Technology Journal Vol. 31, no. 14 A (2013), pp.2619-2631.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-345862

American Medical Association (AMA)

Salih, Ahmad Abd Muhammad& Abd al-Ghafur, Qusayy Jihad& al-Rawi, Luayy T.. Experimental and theoretical study of vacuum cooling system. Engineering and Technology Journal. 2013. Vol. 31, no. 14, pp.2619-2631.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-345862

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 2631

Record ID

BIM-345862