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