Theoretical Analysis of Continuous Heat Extraction from Absorber of Solar Still for Improving the Productivity

This paper communicates the theoretical analysis of continuous waste heat extraction from the other side of absorber plate. For theoretical analysis two conditions are determined one is the mass of water in the absorber and another one is mass flow rate of water around the absorber plate. Results indicated that the water temperature is reached maximum at 10 kg of mass and 5 kg/hr mass flow of water and the heat extracted from the absorber is higher at optimum mass flow of 5 kg/hr. Also, the higher temperature difference between the water and the collector cover is found during the off-shine period. The maximum achievable hourly productivity of 0.9 and 0.5 kg is found for the solar still with and without circulation respectively. The yield from present model with continuous heat extraction is increased from 3 to 5.5 kg/m2. As the approached method is more new to the society it may be determined by Agouz- Nagarajan- Sathyamurthy (ANS) model

Optimization of Irrigation Pipelines Design for Minimizing the Effects of Water Hammer Phenomenon أمثلة تصميم شبکات الرى مع تقليل تأثيرات الطرق المائى

للطلمبات بأنقطاع التيار وعودتھ فجأة أو القفل والفتح السريع للمحابس علىخطوط الرى نتيجة لذلک يحدث ارتفاع وأنخفاض مفاجئ للضغط داخلالمواسير يتسبب فى أنفجار المواسير وتحطيم المحابس والطلمبات ولتلافىالإضرار بسبب ھذه الظاھرة يتطلب التحکم فى طريقة التشغيل والإيقافللطلمبات والتحکم فى طريقة القفل والفتح للمحابس على الخطوط وکذلک يتمإضافة أجھزة الحماية لتقليل تأثيرات الطرق المائى مثل خزانات المياة والھواء– خزانات الفائض – محابس الھواء – محابس الأمان – محابس التحکمويھدف البحث إلى : دراسة وتحليل ظاھرة الطرق المائى لمنظومة رى عندطولھ FN4 , FVC انقطاع التيار فجاة ولا توجد أجھزة حماية لخط مياه– ۲۰۰۰ متر للاقطار من ٤٥۰ مم – ۸۰۰ مم مع تصرفات من ۱۲۰۰ولخط مياه FN6 , FVC ۱۸۰۰ م ۳ / س وفرق منسوب ٤۰ متر ثم لخط مياهبنفس البيانات وتم حساب الضغط فى حالة السريان المنتظم ثم FN10 , FVCلحساب أقصى JOUKWSKY استخدمت الطريقة النظرية باستخدام معادلةضغط موجب وأقل ضغط سالب فى حالة حدوث الظاھرة ومقارنتھ بقوة تحملواحتياجھا إلى أجھزة الحماية و کذلک اشتمل البحث على تصميم PN المواسيربطول ۲۰۰۰ وفرق منسوب ٤۰ م مع تصرف PN ٦ بار 6 PVC خط مياه (AFT IMPULSE ) CFD ۱۲۰۰ م ۳ / س واستخدام التحليل الحسابىوالنظرى لايجاد أقصى ضغط موجب وأقل ضغط سالب عند انقطاع التيارواختيار أجھزة الحماية اللازمة . ونتيجة الدرا سة الفنية الأقتصادية القطرالأمثل ٥٦۰ مم باستخدام أجھزة الحماية ( خزانات الھواء والمياه أو خزاناتالفائض ) ثم التحکم فى أقصى ضغط موجب بحيث اصبح أقل من أقصى ضغطمسموح بھ والتحکم فى أقل ضغط سالب لتلافى ظاھرة التکھف .Abstract: The rapid change in velocity of a fluid in a closed pipeline system can generate large pressure waves of large amplitudes which can propagates through the system with the speed of sound. This is called the water hammer phenomenon which causes the additional pressure in the pipeline system which may cause rupture of pipes and damage of pumps and valves. It creates also a reduction in pressure values which can argument the separation or the cavitations effects. This research aims to study and analyze this phenomenon during sudden power failure, pump trips without control devices the attached to PVC pipeline systems of pressure classes PN4, 2000m length with diameters 450,500,560,630,710 and 800mm and flow rates 1200,1350,1500,1650 and 1800 m3/h with elevation differences of 40m. The analysis will be done for the same pipeline data with PN6 and PN10. The steady state pressures were obtained and Joukowsky equation used to calculate the maximum and the minimum pressure, the results were compared with the permissible pressure classes for the pipeline PN4, PN6 and PN10, then the dissection for the need of control devices will be taken. This research provided complete design for PVC pipeline PN6. The pipeline length is 2000m, elevation difference of 40m and discharge 1200m3/h. Theoretical and CFD (AFT impulse) analysis provides to determine the values of transient pressure during power failure. Design criteria for system equipment and control devices such as (air vessel, surge tank...), at an adequate economical analysis had been done to estimate the optimum diameter that ensures a minimum total cost. A result led to 560 mm was found as the optimum diameter. The analysis shows that installing of air vessel or surge tank is must this can be mitigated the high pressure to be less than 6 bars and controlled the magnitude of the negative pressure to safe limits can be changed to positive pressure

Water Hammer Phenomenon: Analysis and Solutions ظاھرة الطرق المائى : التحليل والحلول

تعتبر المطرقة المائية ظاھرة معقدة يجب التعرف على تأثيرھا الضار حتى نجدالحلول المناسبة لمنع ھذه الاضرار وتنشأ المطرقة المائية نتيجة التغيرالمفاجى فى سرعة المياه داخل الأنابيب نتيجة انقطاع المغذى لمحرکاتالطلمبات فجاة أو القفل المفاجئ للمحابس أثناء التشغيل وينتج عنھا ارتفاعوانخفاض مفاجئ فى الضغط وظھور موجة ضغط موجبة وسالبة تتحرکبسرعة الصوت مما يسبب أضرار بالغة مثل ( انفجار المواسير – تدميرالطلمبات – تدمير المحابس .... ) وتھدف الدارسة إلى تحليل ووضع الحلوللظاھرة الطرق المائى أو منعھا عن طريق ترکيب أجھزة الحماية مثل( خزاناتالفائض – خزانات المياه والھواء – محابس الأمان – محابس الھواء ) تناولالبحث تطبيق عملى على أحدى منظومات محطات الرى فى مشروع الصالحيةالزراعى حوالى ۳۳٥٥۱ فدان ( محافظة الاسماعيلية ) واشتمل العمل علىالقياسات العملية للتصرفات والضغوط داخل المواسير فى حالة السريانالمنتظم وتم تسجيل أعلى ضغط وأقل ضغط على اللوحة الرئيسية للتشغيل عندانقطاع التيار وفى وجود خزان المياه والھواء تم التحليل باستخدام الطريقةللحصول على النتائج التسجيل وأسفرت ( AFT impulse ) النظرية الحسابيةالنتائج إلى أن استخدام أجھزة الحماية مثل خزانات المياه والھواء أو خزاناتالفائض تؤدى إلى حماية منظومة الرى من ظاھرة الطرق المائى کذلک کانتلحل مشاکل الطرق المائى CFD من النتائج أھمية وسھولة الطرق الحسابيةبالمقارنة إلى التحليل النظرى أو العملى AFT Impulse باستخدام برنامجتطابقت النتائج العملية والنظرية والحاسبية إلى حد کبير .Abstract: Water hammer (hydraulic transient) is a complex phenomenon. The cause of a hydraulic transient is the rapid change in the velocity of the flow in a closed pipe due to sudden power failure or sudden valve closure which generates high and low pressure waves transmit through the pipe line with a speed of sound. The generated waves can cause serious problems in the pipeline system such as pipe burst, pumps and valves failure. The aim of the study is to analyze experientially, theoretically and computationally to find out a solution for this phenomenon. This was done through applying some practical methods techniques of water hammer control devices used in irrigation pumping systems. In Salhia Agriculture Project site, Ismailia 33551 feddan were selected to carry out the water hammer investigation. The steady state calculation was first executed to measure the flow rate and the head, unsteady state flow calculation was carried out to identify the maximum and minimum pressure during the sudden pump trips. The results showed that the control devices such as the air vessels or surge tanks would mitigate the pressure rise and prevent the formation of negative pressure. Water hammer analysis using AFT impulse program is an effective and reliable tool to choose the required surge protection device. Installation of surge control device in the system such as one air vessel 50 m3 air volumes provides an acceptable level of protection to the irrigation pumping systems, as there are no cavitations at the pipeline and the maximum pressure reduces from 11 bars to 6 bars. A good a agreement among the experimental, theoretical and computational associated results was found