TY  - BOOK
AU  - Maram Salaheldin Ismail Ali,
AU  - Ashraf S. Sabry 
AU  - Ahmed I. Abd El-Rahman
AU  - Shady Mohamed Mohamed Ali 
TI  - Numerical simulation of bidirectional impulse turbines for thermoacoustic engines
U1  - 621.406 
PY  - 2023///
KW  - Turbines
KW  - qrmak
KW  - Bidirectional Impulse Turbine
KW  - Oscillating Flow
KW  - Thermoacoustic Engines
KW  - Computational Fluid Dynamics (CFD)
N1  - Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2023; Bibliography: pages 51-54.; Issues also as CD
N2  - Thermoacoustic engines are devices that enable the conversion of available waste heat at modest temperatures into sound waves to generate electricity at high efficiency and low cost. Bi-directional impulse turbines provide an attractive path to convert acoustic energy into electrical power. Here, a numerical simulation is reported that enables the prediction of both instantaneous and mean flow behaviors of a typical bi-directional turbine. The simulation uses the finite-volume solver of ANSYS CFX package along with its built-in γ-Reθ transition algorithm. The present model is first validated at different turbine speeds and inlet velocity amplitudes. A peak efficiency of 0.25 is achieved at a turbine speed of 4129 rpm and a flow coefficient of 0.54. The analysis is further extended to investigate the turbine performance with particular focus on the generated aerodynamic and streaming losses, such as those occurring at the guide vanes during flow deceleration and those resulted due to flow reversal and constantly changing incidence and deviation angles. Results are in good agreement with experiment for peak-to-peak displacement and acoustic impedance. This simulation provides an interesting tool for understanding the behavior of similar oscillatory flows and helps optimize the bi-directional turbine design.; تعمل المحركات الحرارية الصوتية على تحويل الطاقة الحرارية المهدرة عند درجات حرارة منخفضة إلى موجات صوتية بهدف توليد الكهرباء بكفاءة عالية نسبيا وتكلفة منخفضة. وتعد توربينات الدفع ثنائية الاتجاه أحد أهم المسارات العملية لتحويل الطاقة الصوتية إلى طاقة كهربائية. وتقدم هذه الدراسة محاكاة عددية جديدة تُمَكّن من دراسة السلوك اللحظي والعام للتدفق داخل التوربينة عند سرعات دوران مختلفة مع الحفاظ على تردد صوتي ثابت عند 70 هرتز وذلك باستخدام برنامج ANSYS CFX القائم على معالجة المعادلات الحاكمة لديناميكا الموائع بالإضافة للمعادلات الخاصة بالسريان المضطرب. وبلغت كفاءة تحويل الطاقة 25% تقريبا عند سرعة دوران 4129 لفة/الدقيقة ومعامل تدفق في حدود 0,54. واستعرض البحث عناصر الفقد في الطاقة وخاصة خسائر الديناميكا الهوائية الواقعة أثناء تباطؤ السريان أو تلك الناتجة بسبب التدفق العكسي وتَغيّر زوايا السقوط والانحراف على ريش التوربينة بشكل منتظم. وقد أظهرت النتائج الحالية لمؤشرات الأداء اتفاقاً جيداً مع الدراسات السابقة بشكل عام بما في ذلك إزاحة الجسيمات والمعاوقة الصوتية للتوربينة. لذلك تُعد هذه المحاكاة وسيلة جادة لفهم سلوك التدفقات المترددة المماثلة كما تساعد في تحسين تصميم توربينات الدفع ثنائية الاتجاة
ER  -