การไหลแบบราบเรียบและการถ่ายเทความร้อนในท่อจัตุรัสที่มีครีบรูปตัวยู

Laminar flow and heat transfer in square duct with U-shaped ribs

Name: มรุต อุกฤษฏ์มโนรถ

Organization : สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Name: ดำริห์ จันทร์แสงสุข

Organization : สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Name: พงษ์เจต พรหมวงศ์

Organization : สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Email : kppongje@kmitl.ac.th

keyword: ท่อจัตุรัส

ThaSH: ความร้อน -- การถ่ายเท

; ครีบรูปตัวยู

ThaSH: แรงเะสียดทาน

; ความเสียดทาน

Abstract: งานวิจัยนี้ได้ทำการวิเคราะห์เชิงตัวเลขของการถ่ายเทความร้อนสำหรับการไหลแบบราบเรียบในท่อสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีอุณหภูมิผิวคงที่ โดยมีการติดตั้งครีบรูปตัวยูที่ผนังด้านในของท่อ ซึ่งมีการจัดวางครีบโดยมีอัตราส่วนระหว่างระยะห่างของครีบต่อความสูงของท่อ (Pitch ratio, PR) เท่ากับ 1 โดยครีบรูปตัวยู ที่ติดตั้งนั้นมีลักษณะการจัดวางเอียงทำมุมปะทะที่ = 60o และมีค่าอัตราส่วนการบล๊อคการไหล (Blockage ratio, BR) เท่ากับ 0.10, 0.20, 0.30 และ 0.40 ในการคำนวณใช้วิธีปริมาตรสืบเนื่องและเลือกลำดับวิธีหาผลเฉลยแบบ SIMPLE ซึ่งการจำลองนี้ได้นำเสนอคุณลักษณะการถ่ายเทความร้อนและการไหลของของไหลสำหรับเลขเรย์โนลด์บนพื้นฐานเส้นผ่านศูนย์กลางไฮดรอลิกส์ของท่อสี่เหลี่ยมจัตุรัส ช่วงจาก Re = 100 ถึง 1200 และได้ศึกษาผลของแผ่นครีบรูปตัวยูต่อการถ่ายเทความร้อนและการสูญเสียความดันในท่อสี่เหลี่ยมจัตุรัส ผลจากการศึกษาที่ได้จากท่อสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีการติดครีบรูปตัวยูถูกนำไปเปรียบเทียบกับท่อสี่เหลี่ยมจัตุรัสผิวเรียบ โดยได้ทำการพิจารณาค่าการถ่ายเทความร้อนโดยแสดงในเทอมของเลขนัสเซิลท์ (Nusselt number) และการสูญเสียความดันโดยแสดงในเทอมของตัวประกอบเสียดทาน (friction factor) จากการศึกษาพบว่าการเพิ่มครีบรูปตัวยูจะให้ค่าการถ่ายเทความร้อนและค่าตัวประกอบเสียดทานเพิ่มมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับท่อที่มีผนังเรียบ และพบว่าเมื่อเพิ่มความสูงของครีบจะทำให้ค่าการถ่ายเทความร้อนเพิ่มมากขึ้นโดยท่อที่มีแผ่นติดครีบรูปตัวยูที่มีความสูง 40% ให้ค่าการถ่ายเทความร้อน เนื่องจากครีบรูปตัวยูจะทำให้เกิดการไหลแบบหมุนวนและการกระแทกของการไหลที่บริเวณผิวของท่อในขณะเดียวกันเมื่อเพิ่มความสูงของครีบก็จะทำให้เกิดความดันสูญเสียเพิ่มมากขึ้นด้วย

Abstract: Laminar periodic flow and heat transfer in a three dimensional square duct with isothermal walls and with U-shaped rib is investigated numerically. The computations based on the finite volume method, and the SIMPLE algorithm has been implemented. The fluid flow and heat transfer characteristics are presented for Reynolds numbers based on the hydraulic diameter of the square duct ranging from 100 to 1200. Effects of U-shaped rib on heat transfer and pressure loss in the duct are studied and their results of the U-shaped rib of 60o attack angle are also compared with smooth duct. It is found that the U-shaped rib performs better than smooth duct for all Reynolds number values. The increase of the blockage ratio, BR leads to an increase in the Nusselt number and friction factor. The computational results reveal that the BR=0.4 provide the highest on both Nusselt number and friction factor.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Created: 2553

Modified: 2019-08-22

Issued: 2562-07-09

บทความ/Article

application/pdf

BibliograpyCitation : ใน สมาคมวิศวกรเครื่องกลไทย และมหาวิทยาลัยอุบลราชธานี คณะวิศวกรรมศาสตร์. การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 24 (ME-NETT 2010) (CST23). อุบลราชธานี : มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ME-NETT 2010CST23.pdf	1.34 MB	5	2024-11-10 17:34:13

ใช้เวลา

0.026249 วินาที