کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6767021 512456 2015 19 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A novel solar-powered active low temperature differential Stirling pump
ترجمه فارسی عنوان
پمپ استریلینگ دیفرانسیل دمای پایین فعال با انرژی خورشیدی جدید
کلمات کلیدی
مبدل فعال استریلینگ، پیستون مایع، ترمودینامیک،
ترجمه چکیده
این مقاله یک مبدل استریلینگ فعال با انرژی خورشیدی با پیستون قدرت مایع و جابجایی کنترل جامد را ارائه می دهد. اول، اصل کار مبدل پیشنهاد شده است. سپس، روش معکوس ترمودینامیکی محدود با استفاده از معادلات انتقال گرما برای تعیین دمای گاز در فضاهای گرم و سرد بر اساس فرض بازسازی ناکافی استفاده می شود. بر این اساس، تغییر فشار گاز به علت حرکت مجدد پیستون جابجایی با استفاده از دماهای گاز به دست آمده و نظریه اشمیت مورد بررسی قرار می گیرد. بعد، کل کار انجام شده توسط مبدل و بازده حرارتی ارزیابی می شود. معادلات کوانتومی و پویایی در سیستم پمپ ارائه شده و ویژگی های جریان آب در حالت های مکش و تخلیه بررسی می شود. یک مطالعه شبیه سازی از طریق اتصال و به طور همزمان حل معادلات حاصل شده انجام می شود. بدین ترتیب یک طرح بهینه سازی برای یافتن فرکانس مطلوب مبدل فعال به طوری که تولید حداکثر قدرت انجام می شود. تأثیر بازدهی بازسازی کننده، حجم مرطوب و سرخوردگی بر فرکانس عملکرد مطلوب و قدرت تولید شده مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت، مبدل پیشنهادی ساخته شده و در درجه اول آزمایش می شود. نتایج آزمایشات به وضوح نشان می دهد که امکان پمپاژ آب در اختلاف دمای پایین از طریق پمپ فعال استریلینگ پیشنهاد شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
پیش نمایش مقاله
پمپ استریلینگ دیفرانسیل دمای پایین فعال با انرژی خورشیدی جدید
چکیده انگلیسی
This paper presents a novel solar-powered active Stirling converter with liquid power piston and solid controllable displacer. First, the working principle of the proposed converter is described. Then, finite time thermodynamic approach incorporating heat transfer equations are employed to determine gas temperatures in hot and cold spaces based on the assumption of imperfect regeneration. Accordingly, pressure variation of the gas due to reciprocating motion of the displacer piston is investigated using the obtained gas temperatures and Schmidt theory. Next, total work done by the converter and thermal efficiency are evaluated. Kinematic and dynamic equations governing the pump system are presented and the water flow characteristics in suction and discharge states are investigated. A simulation study is carried out through coupling and simultaneously solving the obtained equations. An optimization scheme is thus conducted to find an optimum frequency of the active converter so that a maximum power is generated. The influences of regenerator efficiency, dead volumes, and water head on the optimum operating frequency and the generated power are investigated. Finally, the proposed converter is constructed and primarily tested. The experimental outcomes clearly reveal the feasibility of pumping water at low temperature difference through the proposed active Stirling pump.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Renewable Energy - Volume 81, September 2015, Pages 319-337
نویسندگان
, ,