การเกิดคาวิเทชั่นจากแผ่นขอบคม เพื่อช่วยออกแบบถังปฏิกรณ์ผลิตไบโอดีเซล

Cavitation induced by orifice plate applying to biodiesel reactor design

Name: วีระยุทธ นนท์ชนะ

Organization : มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Email : v.nonchana@gmail.com

Name: กุลเชษฐ์ เพียรทอง

Organization : มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Name: อิทธิพล วรพันธ์

Organization : มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี. คณะวิศวกรรมศาสตร์

keyword: คาวิเทชั่น

; ถังปฏิกรณ์แบบไฮโดรไดนามิกส์คาวิเทชั่น

; การจำลองการไหลเชิงตัวเลข

; โพรงอากาศ

Abstract: งานวิจัยนี้นำเสนอการศึกษาลักษณะการเกิดคาวิเทชั่นที่เกิดจากการไหลผ่านแผ่นขอบคม (Orifice) โดยใช้วิธีการคำนวณของไหลเชิงพลศาสตร์ ช่วยวิเคราะห์ลักษณะการเกิดคาวิเทชั่น และการไหลของของไหลผ่านขอบคม เพื่อประยุกต์ใช้ในการออกแบบถังปฏิกรณ์แบบไฮโดรไดนามิกส์คาวิเทชั่น สำหรับการผลิตไบโอดีเซล โดยรูปร่างของถังปฏิกรณ์ในงานวิจัยนี้ใช้รูปร่างแบบจำลองแบบ 2 มิติ โดยจำลองการไหลของของไหลแบบคงตัว ใช้แบบจำลองความปั่นป่วนแบบ k - ε model และใช้แบบจำลองการเกิดคาวิเทชั่น แบบคาวิเทชั่น เต็มรูป (Full cavitation model) โดยใช้น้ำเป็นสารทำงาน ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาลักษะการเกิดคาวิเทชั่น ของถังปฏิกรณ์แบบแผ่นขอบคมแบบ 1 รู และ แบบ 2 รู ที่มีพื้นที่หน้าตัดของแผ่นขอบคมรวมเท่ากัน ที่ความดันด้านต้นน้ำ (Pu) เท่ากับ 5 บาร์ 10 บาร์ และ 15 บาร์ ตามลำดับ จากการศึกษาพบว่าจำนวนรูของแผ่นขอบคม และความดันมีผลต่อการเกิดคาวิเทชั่น ในการไหลผ่านแผ่นขอบคมของของไหล โดยสามารถสรุปได้ว่าสัดส่วนของจำนวนรูที่เพิ่มขึ้นทำให้ระยะที่เกิดคาวิเทชั่น มีระยะที่สั้นลง และมีค่าเลขคาวิเทชั่น ที่ต่ำลงเมื่อ Pu เพิ่มมากขึ้น ซึ่งจะส่งผลให้ เกิดการเร่งการเกิดปฏิกิริยาที่ดีกว่า ดังนั้นถังปฏิกรณ์แบบหลายรูจะมีความเหมาะสมต่อการใช้เป็นถังปฏิกรณ์ไบโอดีเซล มากกว่าถังปฏิกรณ์แบบ 1 รู

Abstract: This research aims to study cavitation phenomena induced by orifice plate. Using Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques, cavitation phenomena, and flow characteristics of single hole and double hole orifices were analyzed and explained. The main propose of this study is to apply CFD technique with preliminary design of Hydrodynamic cavitation reactor for biodiesel production. In this study the planar 2D model were used. Steady state standard k-epsilon model (SST k -ε model) was applied for turbulence model. Full cavitation model was applied for cavitation model; water was selected as a working fluid. In this study, cavitation formation in hydrodynamic reactor was analyzed with variation operating condition was achieved by changing upstream pressure at 5, 10, and 15 bar respectively. The results from CFD analysis indicated that the number of orifice hole and upstream pressure affects to cavitation phenomena. The decrease of cavitation cloud length and cavitation number were found, when upstream pressure for both single hole and double - holes reactor increase. Double hole rector had shorter cavitation cloud length and smaller cavitation number than single hole reactor at the same operating condition. It is known that short cavitation length and small cavitation number has positive effects for chemical reaction, therefore that the best biodiesel reactor should be multiple holes orifice reactor comparing with single hole orifice reactor.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Created: 2554

Modified: 2019-08-22

Issued: 2562-08-05

บทความ/Article

application/pdf

BibliograpyCitation : ใน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ และสมาคมวิศวกรเครื่องกลไทย. การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 25 (ME-NETT 2011) (CST64). กระบี่ : มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ME-NETT 2011CST64.pdf	558.64 KB	3	2021-03-19 16:10:00

ใช้เวลา

-0.971794 วินาที