In this research, an experimental test has been conducted to study the pumpingcharacteristics of a vapor-bubble pump based on water properties. It also includes atrial based on the obtained experimental data to correct and reconstruct thepreviously developed theoretical mathematical model of this bubble pump. Themathematical model that was developed for general fluid properties can be usedafter modification to represent the actual behavior of the water vapor-bubble pump.Most of the bubble pump configuration parameters which may affect itsperformance are experimentally investigated. Three different inner tube diameters(8, 10, 12 mm) with five submergence ratios (0.2, 0.3, 0.4, 0.5, and 0.6) are tested.The results showed that the bubble pump capacity increases with the thermalenergy processed and continue to increase up to a maximum value then begin todecline. Each tube diameter has its own maximum discharge; the bigger tubediameter gives higher maximum discharge which is in turn increases with theincreasing of submergence ratio. The experimental results of the pumping capacityare compared with those obtained from the mathematical model .Then themathematical model is reconstructed by adding a correcting factor (K). This factoris necessary to account for the discrepancies that observed between theexperimental and the theoretical results. The margin of error between the results ofthe resulting corrected mathematical model and the results of the practical test wasacceptable and it can use this new model to analyze the performance of the bubblepump.

في ھذا البحث، تم أجراء اختبار تجریبي لدراسة خص ائصالض خ لمض خة البخ ار الفقاعی ة معتم دة عل ىخواصالماء. ویتضمن أیضا محاكاة معتمدة على البیانات التجریبیة لتصحیح وإعادة بناء النموذج الریاضيالمطور سابقا لھذه المضخة الفقاعیة. النموذج الریاضي الذي طور لخواصالمائع العامة یمكن ان یستخدم بعد التعدیل لتمثیل السلوك الحقیقي لمضخة بخار الماء الفقاعیة. اغلب عوامل الشكل الھندس ي للمض خة الفقاعی ةوالتي قد توثر على أدائھا، قد تم تحقیقھا تجریبیا. وقد تم اختبارا ثلاثة أنابیب بقط ر داخل ي ( 12 ،10 ،8ملم ) مع خمسة نسب غطس ( 0.5 ، 0.4، 0.3 ، 0.2 و 0.6 ). أظھرت النتائج إن سعة المض خة الفقاعی ةتزداد مع زیادة الطاقة الحراریة المجھزة وتستمر بالزیادة لغایة قیمة علیا بعدھا تبدأ بالانخفاض. إن لكل قطرسعتھ العلیا وكلما كبر قطر الأنبوب زادت معھ القیمة العلیا لسعة الضخ والتي بدورھا تزداد م ع زی ادة نس بةالغطس. تم مقارنة النتائج التجریبی ة لس عة الض خ م ع نت ائج النم وذج الریاض ي ال ذي ت م أع ادة بنائ ھ بإض افةأن ھذا العامل ضروري لیحسب مقدار الاختلافات التي ظھرت بین النتائج التجریبیة . (K ) معامل التصحیحوالنظریة. إن نسبة الخطأ الناتجة بین نتائج المودیل الریاضي المصحح ونتائج الاختبار العملي كانت مقبولةوعلیھ یمكن استخدام ھذا المودیل الجدید لتحلیل أداء المضخة الفقاعیة .

Bubble pump Model reconstruction --- Vapor bubble pump

This study suggests a new theoretical analysis for the thermal bubble pump system. The main application of this system is to replace the mechanical pump in vapor absorption refrigeration system. The analysis is based on utilizing one-dimensional slug flow model to describe the void fraction in the riser tube of the pump, and adopting an appropriate method to evaluate the two-phase frictional pressure drop. The model is capable to predict the maximum pumping capacity of the pump in terms of the operation and configuration parameters. Three tube diameters (6.5,10, and 14mm) with four submergence ratios (0.5, 0.6, 0.7, and 0.8) were experienced using water as a working fluid. Results indicate that the maximum pumping capacity is positively increased with increasing the submergence ratio and tube diameter at a fixed riser tube length. The maximum pumping capacity is found to be independent of the liquid temperature at the inlet to the generator under the assumption of stable operation of the pump. It is obtained that the slip ratio decreases with the increasing of the submergence ratio and slightly decrease with the decreasing of the tube diameter.

تقترح الدراسةِ تحليلا نظريا جديدا لمنظومة المضخّة الفقاعيةِ الحراريةِ. إنّ التطبيقَ الرئيسيَ للمنظومة يكمن فيْ اَستبدالَ المضخّةَ الميكانيكيةَ في منظومة التبريدِ الامتصاصية. يستند التحليلَ على استخدام نموذج جريان تكتلي أحادي البعد ِ لتَمْثيل الكسرِ الفراغي في أنبوب المضخةَ ويَتبنّى طريقةَ ملائمةَ لتَقييم هبوطِ الضغطِ الاحتكاكي في الجريان ثنائي الطور. إنّ النموذجَ قادر على التنبؤِ بسعة الضخّ القصوى للمضخّةِ كدالة للمتغيرات التشغيلية والشكلية للمضخة. تم اختبار أداء المضخة باستخدام الماء كمائع للتشغيل واعتماد ثلاثة أقطار (10،6.5، و14 مليمتر) بنِسَبِ غطسِ أربع (0.5, 0.6, 0.7، و0.8). تُشيرُ النَتائِجُ بأنّ قدرةَ الضخّ القصوى تُزدادُ إيجابياً بزيادة نسبةِ الغطسَ وقطرَ الأنبوب بثَبّوت طولَ إلا نبوب, كما بينت النتائج أيضا أن قدرة الضخّ القصوى كَانتْ مستقلة عن درجة حرارة الماء عند دخوله إلى مولّدِ البخار بفرض إن عمليةِ الضخ مستقرّةِ. لقد وجد أن نسبةَ الانزلاق المتَوقّعة من النموذجِ الرياضي تقل مع زيادة نسبةِ الغطسَ و تقل بعض الشّيء مع تقليل قطرِ الأنبوب.

Bubble pump --- Vapor lift --- Two-phase flow --- Slug model --- void fraction