การจำลองการแข็งตัวของนํ้าแข็งหลอดโดยการเปรียบเทียบระเบียบวิธีเชิงตัวเลขในระบบพิกัดฉากและระบบพิกัดเชิงขั้ว

A simulation of tubular-ice solidification with comparing numerical method in Cartesian and polar coordinates

Name: ณัฐดนย์ พรรณุเจริญวงษ์

Organization : มหาวิทยาลัยขอนแก่น. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Email : tsubasa_ice1@hotmail.com

Name: ฉัตรชัย เบญจปิยะพร

Organization : มหาวิทยาลัยขอนแก่น. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Name: จุฬาภรณ์ เบญจปิยะพร

Organization : มหาวิทยาลัยขอนแก่น. คณะวิศวกรรมศาสตร์

keyword: น้ำแข็งหลอด

; การแข็งตัว

; กริดคงตัว

; ระบบพิกัดฉาก

; ระบบพิกัดเชิงขั้ว

Abstract: บทความนี้นำเสนอการจำลองสำหรับปัญหาการแข็งตัวของน้ำ แข็งหลอดโดยการเปรียบเทียบระเบียบวิธีเชิงตัวเลขในระบบพิกัดฉาก และ ระบบพิกัดเชิงขั้ว โดยจะพิจารณาช่วงของเวลาที่ใช้ในการแข็งตัวที่เวลา 10, 20 และ 31 นาที ซึ่งเป็นเวลาที่ใช้ในกระบวนการผลิตจริง อุณหภูมิของสารทำความเย็นมีค่าคงที่ เท่ากับ -8 ºC และอุณหภูมิน้ำขาเข้ามีค่าเท่ากับ 35ºC, 30ºC และ 25ºC โดยแบ่งออกเป็น 3 กรณี ซึ่งจากผลการคำนวณพบว่าค่าความหนาของน้ำแข็งจากระเบียบวิธีเชิงตัวเลขในระบบพิกัดฉากจะมีค่าน้อยกว่าระบบพิกัดเชิงขัว้ โดยในระบบพิกัดฉากได้ทำการสมมุติให้ผนังท่อเป็นเสมือนแผ่นเรียบที่มีความกว้างไม่จำกัด ส่วนในระบบพิกัดเชิงขั้ว เป็นท่อทรงกระบอกที่มีขนาดจำกัด ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปอัตราการถ่ายเทความร้อนต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ในระบบพิกัดฉากจะมีค่าน้อยกว่าในระบบพิกัดเชิงขั้ว เนื่องจากความหนาของน้ำแข็งที่เพิ่มมากขึ้นส่งผลให้พื้นที่การถ่ายเทความร้อนในระบบพิกัดเชิงขั้ว จะมีค่าลดลงจากการที่เป็นกระบวนการแข็งตัวภายในท่อ จึงส่งผลให้อัตราการถ่ายเทความร้อนต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่มีค่าเพิ่มมากขึ้นทำให้อัตราการแข็งตัวของน้ำแข็งต่อหนึ่งหน่วยเวลาในระบบพิกัดเชิงขั้วมีค่า มากกว่าในระบบพิกัดฉากโดยจะสิ้นสุดกระบวนการผลิตที่ 31 นาที ซึ่งจะพบว่าความหนาของน้ำแข็งที่ได้ในระบบพิกัดเชิงขั้ว มีค่ามากกว่าระบบพิกัดฉากซึ่งมีค่าความผิดพลาดประมาณ 3.097%หรือเทียบเท่าได้กับ 0.36 มิลลิเมตร

Abstract: This article present a simulation of a tubular-ice solidification with comparing numerical method in Cartesian and polar coordinates. It will be a period of time it takes to cure for 10, 20 and 31 minutes, which is used in the production process. The temperature of the refrigerant is constant equal to -8ºC and water inlet is equal to 35ºC, 30ºC and 25ºC was divided into three cases, the results of the calculations showed that the thickness of the ice from the numerical methods in Cartesian coordinate system will be less than the polar coordinates system in the Cartesian coordinate system has been assumed that the pipe wall as a flat sheet of a width not. In the polar coordinate system is a cylindrical tube with a size limit. This time, the rate of heat transfer per unit area in a Cartesian coordinate system that is less than in the polar coordinate system due to the increased thickness of the ice, the heat transfer area in a Cartesian coordinate system polar charge is reduced from the solidification process in the pipeline. As a result, the rate of heat transfer per unit area has increased the rate of solidification of ice per unit time in the polar coordinates in the coordinate system is greater than production by the end of 31 minutes. It found that the thickness of the ice in the polar coordinate system greater than Cartesian coordinate system which is an estimate 3.097% or equivalent to 0.36 mm.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Created: 2554

Modified: 2019-08-22

Issued: 2562-08-13

บทความ/Article

application/pdf

BibliograpyCitation : ใน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ และสมาคมวิศวกรเครื่องกลไทย. การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 25 (ME-NETT 2011) (ETM79). กระบี่ : มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ME-NETT 2011ETM79.pdf	449.65 KB	18	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.034641 วินาที