research centers


Search results: Found 6

Listing 1 - 6 of 6
Sort by

Article
Experimental and Theoretical Study of a Parabolic Trough Solar Collector
دراسة عملية ونظرية لمجمع شمسي ذي القطع المكافىء

Author: Tadahmun Ahmed Yassen تضامن احمد ياسين
Journal: Anbar Journal of Engineering Sciences مجلة الأنبار للعلوم الهندسية ISSN: 19979428 Year: 2012 Volume: 5 Issue: 1 Pages: 109-125
Publisher: University of Anbar جامعة الانبار

Loading...
Loading...
Abstract

An experimental and theoretical study has been conducted to determine the thermal efficiency of a parabolic trough solar collector. The experiments have been performed during winter and summer at Tikrit-Iraq. The solar radiation of Tikrit University was calculated theoretically and a theoretical study was performed by using FORTRAN 90 program. The dimensions and specifications of the collector were entered to the program to determine the theoretical thermal efficiency. It has been found the experimental thermal efficiency of collector is less than the theoretical one in percentage between (7-15) .So the increase in water mass flow rate leads to an increase in the thermal efficiency, and there is no significant change in thermal efficiency when the water mass flow rate becomes more than forty kilograms per hour.

درس عمليا ونظريا مجمع شمسي ذي القطع المكافىء لحساب الكفاءة الحرارية. انجزت الدراسة العملية خلال فصل الصيف والشتاء في مدينة تكريت في العراق. الاشعاع الشمسي لمدينة تكريت حسب نظريا. الدراسة النظرية انجزت باستخدام برنامج الفورتران 90 .مواصفات وابعاد المجمع ادخلت الى البرنامج لحساب الكفاءة الحرارية النظرية. وجد ان الكفاءة الحرارية العملية للمجمع اقل من الكفاءة الحرارية النظرية بنسبة تتراوح ما بين (7-15) بالمئة، كذلك وجد ان الزيادة بتدفق الكتلي للماء تقود الى الزيادة بالكفاءة الحرارية ولا يوجد تغير بالكفاءة الحرارية عندما يزيد التدفق الكتلي للماء عن اربعين كيلوا غرام بالساعة.


Article
Design and Implementation of an Automatic Control for Two Axis Tracking System for Applications of Concentrated Solar Thermal Power
تَصميم وتنفيذ تَحكّم آلي لمنظومة تَتبع ذاتُ محورين لتطبيقات الطاقة الحرارية الشمسية المُرَّكزة

Loading...
Loading...
Abstract

The present work presents design and implementation of an automated two-axis solar tracking system using local materials with minimum cost, light weight and reliable structure. The tracking system consists of two parts, mechanical units (fixed and moving parts) and control units (four LDR sensors and Arduino UNO microcontroller to control two DC servomotors). The tracking system was fitted and assembled together with a parabolic trough solar concentrator (PTSC) system to move it according to information come from the sensors so as to keep the PTSC always perpendicular to sun rays. The experimental tests have been done on the PTSC system to investigate its thermal performance in two cases, with tracking system (case 1) and without tracking system (case 2). The experimental results showed that the average solar radiation falling on the PTSC prototype in the two cases during the same time was 854 and 701 watt/m2, respectively, which means an increase in the solar radiation about 21.8 % when using tracking system. It was found that the average useful heat gain output of solar collector was equal to (376.2, 252.6 watt) for the two cases, respectively, so there was an increase of about 48.9 % when using the tracking system. Also, the average thermal efficiency of the PTSC was found to be (20.7, 26.5 %) for the two cases, respectively, which means an increase in the average efficiency by 28% with use of tracking system compared to the fixed case.

يُمثل العمل الحالي تصميم و منظومة تتبع شمسي ذاتية الحركة ذات محوريين بأستخدام مواد محلية وتنفيذها بأقل كلفة وأخف وزناً وموثوقية بناء. منظومة التتبع تتألف من جزأين: الوحدات الميكانيكية (الأجزاء الثابتة والمتحركة) ووحدات التحكم الكهربائية (من اربعة متحسسات ضوئية من نوع LDR ومسيطر دقيق نوع أردوينو الذي يقوم بالسيطرة على محركيين نوع ذاتي الحركة يعملان بالتيار المستمر) . إنّ منظومة التتبع ثنائية المحاور تأتي متُلائمة ومُجمتعة سوية مع المُركّز الشمسي ذي القطع المكافىء لتحريك المُركز وبحسب المعطيات القادمة من المتحسسات الضوئية لكي تُبقى المُركز الشمسى بشكل دائم عمودياً على الاشعة الساقطة من الشمس .أجريت الأختبارات التجربية على المُركز الشمسي لتقويم الأداء الحراري في حالتين: (الحالة الأولى) بأستخدام منظومة التتبع الشمسي و(الحالة الثانية) عند عدم استخدامها. بَيّنت النتائج التجريبية المستحصلة بأن مُعدل أشعة الشمس الساقطة على المُركز الشمسي في الحالتين هي على التوالي (854 واط/متر2 و 701 واط/متر2) وهذا يعني زيادة في معدل الأشعاع الشمسي حوالى 21.8 % عند استخدام منظومة التتبع. لقد وُجدَ بأن معدل الحرارة المفيدة المكتسبة للمُركز الشمسي للمدة نفسها وللحالتين أعلاه هي على التوالي (376.2 واط و 252.6 واط) وهذا يعني زيادة حوالى 48.9 % عند استخدام منظومة التتبع وكما وجد بأن مُعدل الكفاءة الحرارية للمُركز الشمسي في حالتي التتبع كانت على التوالي (26.5% و 20.7%) وهذا يعني زيادة بمقدار 28 % عند استخدام منظومة التتبع ثنائي المحاور بالمقارنة مع المنظومة الثابتة.


Article
Experimental Investigation Of An Evacuated-Tube Solar Water Collector With Serpentine Through-Flow Pipe
دراسة تجريبية لمجمع شمسي مائي ذو الأنابيب المفرغة ومزود بأنبوب ناقل من النوع الملتوي

Authors: Aouf A. Al-Tabbakh عوف عبد الرحمن احمد الطباخ --- Amer A. Mohammed عامر عبد الله محمد
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2014 Volume: 18 Issue: 2 Pages: 122-132
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The present work deals with experimental study of an evacuated-tube (all-in-glass) solar collector. The collector consists of 5 evacuated tubes filled with ordinary engine oil. An additional stainless steel pipe is integrated with the tubes to carry the working fluid (water). The steel pipe (through-flow pipe) is bent 5 times to form 5 U-shape turns. Each U-turn is immersed in a single evacuated tube. Oil acts as the heat transfer medium between tube inner surface and the stainless steel pipe outer surface. Experiments are carried out for several values of water mass flow rate and under various meteorological conditions (irradiance, ambient temperature). Results show that the collector exhibits high conversion efficiency and fast response to the affecting parameters (water inlet temperature changes, clouding, replacement of oil) compared to conventional flat-plate collectors. However, the limited number of tubes and the small diameter of the stainless steel pipe combined with its large length (14 m) caused some fluctuations in the water flow rate at the pipe exit. To enhance the performance of the system and make it suitable for higher loads (e.g. for producing superheated steam) the number of evacuated tubes should be increased and the stainless steel pipe diameter is increased and its length decreased.

يتناول البحث الحالي دراسة تجريبية لمجمع شمسي ذو الأنابيب المفرغة. يتكون المجمع من خمسة أنابيب مملوءة بزيت المحركات. كما يحتوي المجمع على أنبوب ناقل للمائع الشغال (الماء) يخترق تجاويف الأنابيب المفرغة الخمسة. ولكي يتم ذلك تم لي الأنبوب الناقل في خمس مناطق وعلى مسافات متساوية للحصول على خمس التواءات بشكل حرف U بحيث يدخل كل جزء ملتوي في واحد من الأنابيب المفرغة الخمسة.يعمل الزيت داخل تجاويف الأنابيب كوسيط لانتقال الحرارة بين السطح الداخلي للأنبوب المفرغ والسطح الخارجي للأنبوب الناقل.تم إجراء التجارب لقيم مختلفة من معدل جريان الماء وفي ظروف جوية مختلفة. وقد بينت النتائج كفاءة تحويل عالية للمجمع واستجابة سريعة لظروف التشغيل المختلفة والتي تشمل درجة حرارة الدخول للماء أو وجود الغيوم أو استبدال الزيت, مقارنة مع الأنواع التقليدية من المجمعات الشمسية المسطحة.ولكن نظرا لمحدودية عدد الأنابيب المفرغة والقطر الصغير للأنبوب الناقل مقرونا بطوله الكبير البالغ 14 مترا فقد عانت المنظومة من تذبذب في معدل الجريان الخارج من الأنبوب الناقل. ولذلك ومن اجل تحسين أداء المجمع وجعله مناسبا لأحمال حرارية أعلى قد تمكن من استعماله مولدا للبخار فيجب زيادة عدد الأنابيب المفرغة وزيادة قطر الأنبوب الناقل وتقليل طوله.


Article
Study on the Effect of the Curvature of Solar Collector on Wind Loading Coefficients and Dynamic Response of Solar Collector
دراسة تأثير انحناء المجمع الشمسي على الاستجابة الديناميكية للمجمع الشمسي

Authors: Khalid Hameed Hussein خالد حميد حسين --- Aladine Abdulkader Kazem علاءالدين عبد القادر
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2013 Volume: 9 Issue: 2 Pages: 21-32
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In the current research, the work concentrated on studying the effect of curvature of solar parabolic trough solar collector on wind loading coefficients and dynamic response of solar collector. The response of collector to the aerodynamic loading was estimated numerically and experimentally. The curvature of most public parabolic trough solar collectors was investigated and compared. The dynamic response of solar collector due to wind loading was investigated by using numerical solution of fluid-structure interaction concept. The experimental work was done to verify the numerical results and shows good agreement with numerical results. The numerical results were obtained by using finite element software package (ANSYS 14). It was found that the change in collector curvature (focal length) lead to remarkable changes in wind loading coefficients (drag, lift, and moment), dynamic response (displacement) and natural frequencies but does not affect the first mode shape.

في هذا البحث, تركز العمل على دراسة تاثير انحناء المجمع الشمسي ذو المقطع بشكل قطع مكافئ على معاملات الاحمال الهوائية والاستجابة الديناميكية للمجمع الشمسي.تم ايجاد استجابة المجمع لتاثير الاحمال الهوائية عدديا وعمليا. تمت دراسة انحناء اكثر المجمعات الشمسية استخداما في العالم وتمت المقارنة بينها. تمت دراسة الاستجابة الديناميكية للمجمع الشمسي باستخدام الحل العددي لمفهوم تفاعل المائع-الهيكل. تم اجراء الجانب العملي للتحقق من دقة النتائج العددية وقد اظهرت النتائج العملية تقاربا جيدا مع النتائج العملية. النتائج العددية استخرجت باستخدام طريقة العناصر المحددة عن طريق برنامج المحاكاة الحاسوبي ANSYS 14 . لقد وجد ان تغيير تقوس المجمع الشمسي (البعد البؤري) ادى الى تغيرات واضحة في قيمة الاحمال الهوائية (الكبح، الرفع والعزم)، الاستجابة الديناميكية (الازاحة) وكذلك الترددات الطبيعية ولكن نسق الاهتزاز الاول لم يتأثر .


Article
An Experimental Study of the Effect of Vortex Shedding on Solar Collector Performance
دراسة عملية لتأثير انبثاق الدوامات على كفاءة المجمع الشمسي

Author: Alaulddin Abdulqader Kadim علاء الدين عبد القادر كاظم
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2014 Volume: 10 Issue: 3 Pages: 25-38
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, the effect of vortex shedding on the solar collector performance of the parabolic trough solar collector (PTSC) was estimated experimentally. The effect of structure oscillations due to wind vortex shedding on solar collector performance degradation was estimated. The performance of PTSC is evaluated by using the useful heat gain and the thermal instantaneous efficiency. Experimental work to simulate the vortex shedding excitation was done. The useful heat gain and the thermal efficiency of the parabolic trough collector were calculated from experimental measurements with and without vortex loading. The prototype of the collector was fabricated for this purpose. The effect of vortex shedding at different operation conditions was examined. The variation of angles of attack and wind velocity leads to different values of vortex loading coefficients and shedding frequencies. The relation between the dynamic characteristics and solar collector performance was evaluated. The finite element method was used to estimate the dynamic characteristic of the solar collector in addition to experimental work to evaluate the relation between the dynamic behavior of the collector and its performance.

في هذا البحث, أجريت دراسة تأثير انبثاق الدوامات على أداء المجمع الشمسي المصمم بشكل القطع المكافئ عملياً. تناولت الدراسة تأثير تذبذب الهيكل الناتج عن انبثاق الدوامات على نقصان كفاءة أداء المجمع. وتضمنت الدراسة حساب أداء المجمع باستخدام الكسب الحراري والكفاءة الحرارية. وقدمت محاكاة الإثارة الناتجة عن انبثاق الدوامات عملياً. تضمن البحث حساب الكسب الحراري والكفاءة الحرارية للمجمع الشمسي من قياسات عملية بدون تأثير انبثاق الدوامات وبوجود تأثير انبثاق الدوامات. كما وتم تصنيع انموذج من المجمع الشمسي لهذا الغرض. وتناولت الدراسة ايضا تأثير انبثاق الدوامات عند ظروف تشغيل مختلفة. ان تغيير زوايا الهجوم وسرعة الرياح تؤديان الى قيم مختلفة في معاملات الحمل الناتج عن الدوامات وكذلك تردد انبثاقها. تم ايجاد العلاقة بين الخواص الديناميكية للمجمع الشمسي وأداء المجمع الشمسي. كذلك استخدمت طريقة العناصر المحددة لدراسة المواصفات الديناميكية للمجمع الشمسي فضلا عن الجانب العملي لتقويم العلاقة بين السلوك الديناميكي للمجمع وأدائه.


Article
Numerical Analysis of Double Diffusive Laminar Natural Convection in a Right Angle Triangular Solar Collector
دراسة عددية للحمل الحر الطباقي ثنائي الانتشار في مجمع شمسي مثلث قائم الزاوية

Authors: Thamir H. Ali ثامر حارث علي --- Ali M. Rasham علي محسن رشم --- Jasim M. Mahdi جاسم محمد مهدي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2013 Volume: 9 Issue: 4 Pages: 65-82
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

A numerical study of the double-diffusive laminar natural convection in a right triangular solar collector has been investigated in present work. The base (absorber) and glass cover of the collector are isothermal and isoconcentration surfaces, while the vertical wall is considered adiabatic and impermeable. Both aiding and opposing buoyancy forces have been studied. Governing equations in vorticity-stream function form are discretized via finite-difference method and are solved numerically by iterative successive under relaxation (SUR) technique. Computer code for MATLAB software has been developed and written to solve mathematical model. Results in the form of streamlines, isotherms, isoconcentration, average Nusselt, and average Sherwood number, are presented for wide range of the buoyancy ratio , angle of inclined glass cover with horizontal coordinate , Lewis number , thermal Rayleigh number , and Prandtl number . The results show that above parameters have strong influences on the patterns of streamline, isotherms, isoconcentration, average Nusselt number and average Sherwood number. Results show that a decrease in the angle of inclined glass cover with horizontal coordinate ( leads to increase average Nusselt number and average Sherwood number. For (N > 0), both average Nusselt number and average Sherwood number increase with increasing of buoyancy ratio and Rayleigh number. By contrast for ( these values decreases. Also, increasing of the buoyancy ratio for positive (N > 0), at the same Rayleigh number enhance the heat and mass transfer rate. A comparison is made with the previous numerical results and it found to be reveal a good agreement.

يُقدم البحث الحالي دراسة عددية للحمل الحر الطباقي ثنائي الانتشار في مجمع شمسي مثلث قائم الزاوية. وقد فُرضَ ثبات درجة الحرارة والتركيز لكل من ارضية المجمع والسقف الزجاجي. بينما الجدار العمودي اعُتبرَ معزول حرارياٌ وغير نفاذ. وقد تم دراسة اتحاد وتضاد اتجاه قوى الطفو. المعادلات الحاكمة مُثلت بصيغة الدوامية -دالة الجريان و تم تحويلها إلى صورة لا بعدية مناسبة و قد تم استخدام طريقة الفروقات المحددة تُحل عددياً بأسلوب الإرخاء .وتم صياغة برنامج حاسوبي خاص ضمن برنامج الماتلاب لتنفيذ وحل النموذج الرياضي في هذه الدراسة. لقد مُثلت النتائج بشكل خطوط السريان وخطوط ثبات الحرارة وخطوط ثبات التركيز ورقم نسلت وشيروود المتوسط , و لمدىً واسع للنسبة بين قوتي الطفو من ( -1 الى 5) وزاوية ميل الغطاء الزجاجي من ( 30 - 60 درجة ) و ( رقم لويس = 2) ورقم رايلي الحراري من ( 103 - 105 ) و ( رقم برانتل = 0,71). وتم دراسة تأثير النسبة بين قوتي الطفو ورقم رايلي الحراري وزاوية ميل المجمع على خطوط السريان وخطوط ثبات الحرارة وخطوط ثبات التركيز وعلى كل من رقم نسلت ورقم شيروود المتوسط. وقد أظهرت النتائج بأن العوامل اعلاه لها تأثير قوي على تشكيل نماذج خطوط السريان وخطوط ثبات الحرارة وخطوط ثبات التركيز وكذلك رقم نسلت ورقم شيروود المتوسط. اظهرت النتائج زيادة في رقم نسلت المتوسط ورقم شيروود المتوسط عند نقصان زوايا ميل المجمع. أضافة الى ذلك ، بزيادة نسبة الطفو(N > 0) ورقم رايلي الحراري يزداد رقم نسلت المتوسط ورقم شيروود المتوسط وبالعكس لنسب الطفو ( . وكذلك ان الزيادة في نسب قوى الطفو (N > 0) ولرقم رايلي حراري واحد يُحسن معدل انتقال الحرارة والكتلة. وقد تم المقارنة مع نتائج ابحوث السابقة وقد اظهرت النتائج توافق جيد مع الابحاث المنشورة.

Listing 1 - 6 of 6
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (6)


Language

Arabic and English (6)


Year
From To Submit

2018 (1)

2014 (2)

2013 (2)

2012 (1)