การศึกษาเชิงทดลองเกี่ยวกับพฤติกรรมความร้อนในช่องขนานด้วยครีบตัววี

Experimental study on thermal behaviors in a channel with V-ribs

Name: จิตกร กนกนัยการ

Organization : สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. คณะวิศวกรรมศาสตร์

keyword: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

ThaSH: Heat exchangers

ThaSH: Heat -- Transmission

ThaSH: ความร้อน -- การถ่ายเท

Abstract: วิทยานิพนธ์นี้ได้ทำการศึกษาเชิงทดลองเกี่ยวกับพฤติกรรมความร้อนในช่วงขนานด้วยการติดครีบตัววีหน้าตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่แผ่นร้อนด้านบน (absorber) ทำมุม α=30° 45° และ 60° และแผ่นล่างเซาะเป็นร่องหน้าตัดสามเหลี่ยมเอียงทำมุม α=30° 45° และ 60° กับทิศทางการไหลและร่องรูปตัววีทำมุม α=30° 45° และ 60° ชี้ตามและชี้ทวนทิศทางการไหลของของไหลตาม แผ่นร้อนมีสภาวะฟลักซ์ความร้อนที่ผิวคงที่ ใช้อากาศเป็นของไหลทดสอบ ช่องเป็นมีพื้นที่หน้าตัดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า มีขนาดมิติ 27x300 มิลลิเมตร การทดสอบเกิดขึ้นในช่วงการไหลปั่นป่วนมีค่าเลขเรย์โนลดส์ (Re) ตั้งแต่ 7,000 ถึง 24,000 ในงานวิจัยเชิงทดลองนี้แสดงผลของการถ่ายเทความร้อนอยู่ในรูปของเลขนัสเซิลท์ (Nusselt, Nu) และการสูญเสียความดันในพจน์ของตัวประกอบเสียดทาน (ƒ) สำหรับงานวิจัยนี้ทำการแบ่งการศึกษาวิจัยออกเป็น 2 ส่วนใหญ่ๆ ดังนี้ ส่วนแรก ทำการค้นคว้าวิจัยเชิงทดลองครีบตัววีหน้าตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้า สี่เหลี่ยมคางหมู สามเหลี่ยม วางเอียงทำมุม α=30° ตามทิศทางการไหล โดยทำการศึกษาถึงอิทธิพลของรูปร่างขนาด 3 ชุด (d=3mm, 5mm, และ 7mm) รูปแบบของครีบจำนวน 4 แบบ (RWVG, TWVG, DWVG และ OWVG) และทำการเปรียบเทียบกับครีบทึบรูปทรงเดียวกัน พบว่า ครีบเจาะรูขนาด d=5 ให้ค่า TEF สูงที่สุดสำหรับครีบรูปทรงเดียวกัน ส่วนที่สอง ทำการค้นคว้าวิจัยเชิงทดลองครีบตัววีหน้าตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้า (V-ribs) ร่วมกันกับร่องคลื่นหน้าตัดสามเหลี่ยม (Triangular section groove) วางเอียงทำมุม θ=60° กับทิศทางการไหล โดยทำการศึกษาถึงอิทธิพลของมุมปะทะ (attacked angle) อิทธิพลของระยะพิตช์ของครีบและอิทธิพลของความสูงของครีบตัววี ซึ่งจะทำการศึกษาอิทธิพลของสัดส่วนความสูงครีบต่อความสูงท่อจำนวน 3 ชุด (Be=e/H= 0.111, 0.167 และ 0.222) สัดส่วนระยะพิตช์ครีบต่อความสูงท่อจำนวน 4 ค่า (PR=0.5, 1, 1.5 และ 2) และมุมปะทะของครีบ 3 มุม (α=20°, 30° และ 45°) การติดตั้งครีบตัววีเพื่อเป็นการสร้างกระแสชนที่เกิดจากการเหนี่ยวนำของการหมุมควงที่เกิดจากครีบในสส่วนทดสอบ ผลจากการทดลองพบว่าการติดตั้งครีบตัววีให้ค่าการถ่ายเทความร้อนสูงกว่าท่อผนังเรียบ โดยครีบตัววีที่ α=45°, BR=0.222 และ PR=0.5 ให้ค่าการถ่ายเทความร้อนและตัวประกอบเสียดทานสูงกว่าครีบชนิดเดียวกันทุกกรณี ขณะที่ครีบตัววีที่ α=20°, BR=0.167 และ PR=1 ให้ค่าสมรรถนะการเพิ่มการถ่ายเทความร้อน (TEF) สูงที่สุด ส่วนที่สาม ทำการศึกษาเชิงทดลองร่องคลื่นหน้าตัดสามเหลี่ยมที่แผ่นล่างร่วมกับกำหนดให้ครีบตัววีหน้าตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้า (V-ribs) ที่ α=30°, BR=0.111 และ PR=0.5 ปลายวีชี้ตามทิศทางการไหล โดยทำการศึกษาอิทธิพลของรูปแบบร่องคลื่น อิทธิพลของมุมปะทะ (attacked angle) อิทธิพลของความกว้างของฐานร่องคลื่นและอิทธิพลของทิศทางการจัดวาง โดยศึกษาร่องคลื่นแบบเอียงทำมุม และร่องคลื่นรูปตัววีที่ปลายวี (V-tip) ชี้ตามกระแสการไหล (V-downstream) และติดครีบแบบปลายวีชี้ทวนกระแสการไหล (V-upstream) โดยทำการศึกษาร่องคลื่นที่มีมุมปะทะ 3 มุม (θ=30°, 45° และ 60°) และความกว้างของฐาน (Base Width=BW) ของร่องคลื่นต่อความสูงของท่อ 3 ค่า (PR=0.37, 0.74 และ 1.0) จากผลการทดลองพบว่า ร่องคลื่นตัววีแบบ V-downstream ให้ค่าการถ่ายเทความร้อนและการสูญเสียความดันสูงกว่าร่องคลื่นตัววีแบบ V-upstream และให้ค่าสมรรถนะการเพิ่มการถ่ายเทความร้อนสูงกว่าเช่นกัน โดยร่องคลื่นตัววีที่ θ=60°, PR=1.0, V-downstream ให้ค่าการถ่ายเทความร้อนและการสูญเสียความดันสูงที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับร่องคลื่นตัววี V-upstream และร่องคลื่นเอียง อย่างไรก็ตามร่องคลื่นตัววีที่ θ=30°, PR=0.74 ให้ค่าสมรรถนะการเพิ่มการถ่ายเทความร้อนสูงที่สุดทั้งแบบครีบ V-upstream และ V-downstream แผ่นบางติดครีบตัววีที่ θ=20°, PR=0.37 และ PR=1 จะให้ค่าสมรรถนะการเพิ่มการถ่ายเทความร้อนสูงกว่า θ=30° เล็กน้อย และมีค่าสมรรถนะการเพิ่มการถ่ายเทความร้อนสูงกว่า θ=45° ค่อนข้างมาก ดังนั้นร่องคลื่นแบบ V-downstream ที่ θ=20°, PR=0.37 ให้ค่าสมรรถนะการเพิ่มการถ่ายเทความร้อนสูงที่สุด.

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: Lifelong@kmitl.ac.th

Name: พงษ์เจต พรหมวงศ์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Created: 2561

Modified: 2019-11-14

Issued: 2562-11-08

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: EThesis

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรดุษฎีบัณฑิต (วิศวกรรมเครื่องกล)

Level: ปริญญาเอก

Descipline: วิศวกรรมเครื่องกล

Grantor: สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

©copyrights สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Fulltext Chitakorn Khanoknaiyakarn.pdf	12.15 MB	29	2025-05-18 11:28:33

ใช้เวลา

0.02899 วินาที