Solar still is a water desalination method that works by the principle of evaporation and condensation, which has been adopted earlier as a simple and low energy consumption method. However, it suffers from low reliability and poor performance. Hence, the current study provides a developed solar still combined with a heat pump and an evacuated tube water heater to augment the thermal processes. The heat pump was attached to advance the condensation process. Besides, the heater was combined with the system to afford a storage medium and boost the evaporation process. Firstly, a parametric analysis was performed in order to select a suitable water recirculation rate and operating temperature. The productivity increased linearly with the temperature by a rate of about 0.035 L/h/m2 for a 1 ℃ temperature rise until below 68 ℃; then, the relation becomes exponential where the productivity increased by 0.16 L/h/m2 after a 1.5 ℃ temperature rise. Daily, the modified design exhibited productivity, energetic efficiency, and exergetic efficiency of 13.38 L/m2, 44.12%, and 4.17%, respectively. Furthermore, including cover cooling boosted these findings to 14.22 L/m2, 47.79%, and 4.69%, which were higher than that of a basic distiller by 291.73, 16.05, and 30.28%, respectively. From the cost perspective, the minimum distilled water price was obtained at a 20-year lifetime span and a 5% interest rate of 0.0121 $/L.

The present study solely relies on experimental research to examine forced convection heat transfer from suspended spherical and cylindrical entities to an air stream. By looking to the body's primary axis, two flow directions are parallel/perpendicular. The findings showed that a cylindrical body with a Reynolds number of 2 × 104 to 7.3 × 105 and a spherical body with a Reynolds number of 3 × 104 to 3 × 105 are both used in the situation of air flowing parallel position. The ranges of Reynolds numbers used for spherical bodies ranged from 2.7 × 104 to 2 × 105 and cylindrical bodies ranged from 2 × 104 to 2.3 × 105 for airflow perpendicular position. According to the findings for cylindrical bodies, increasing body length resulted in improved heat transmission. The enhancement of the convictive heat transfer coefficient (CHTC) reaches about 87.4% for sphere diameter = 150 mm, when air velocity increases from 11 to 32 m/s. For the cylindrical body with = 50 mm diameter and increase of air velocity from 11 to 32 m/s, the CHTC is improved by about 113.2% and 101.7% for l/d = 1 and 2 based on parallel and perpendicular flow respectively. The correlation between the Nusselt and Reynolds numbers served as a representation of the outcomes. The current findings are crucial for understanding the heat exchange with air flow around building, food and fluid transporters, refrigerated cars, heated liquid wagons, and air-conditioned train coaches.

In the current work, an experimental study is carried out to examine the heat transfer performance and friction effects on a pin fin matrix of a heat sink for different design variables and operating conditions. This examination aims to assess the thermo-hydraulic performance of the heat sink with three orientations (90°, 180°, and 270°). In the presence of three heat loads (66 W, 91 W, and 121 W), each of these orientations is tested with three twisting angles (30°, 60°, and 90°) for different pin fins cross-sections of square and hexagonal at various ranges of air Reynolds number (Re) (3182 to 9971). The downward position of a heat sink achieves a higher Nusselt number (Nu) than the sideward and upward positions. The fin pin with a twisting angle 30° has superior efficiency for three orientation angles and hexagonal and square cross sections. Square pin fin records the lower thermal performance at Re = 3182, orientation angle (β) = 270˚, and pin twist angle (θ) = 30°, and the best at Re = 9971, β = 180°, and θ = 90°. Compared to 60˚ and 90˚, the pin fins had a reduced pressure loss at a twisting angle of 30°.