การศึกษาการกระจายตัวของอุณหภูมิในช่วงการแข็งตัวของนํ้าแข็งหลอด ใน 1 มิติโดยวิธีการพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ

A simulation of the temperature distribution during the solidification of tubular ice in 1-D by computational fluid

Name: ณัฐดนย์ พรรณุเจริญวงษ์

Organization : มหาวิทยาลัยขอนแก่น. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Email : nattadon.pa@gmail.com

Name: รพีพัฒน์ ลาดศรีทา

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน วิทยาเขตขอนแก่น. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Name: เอกวุฒิ แสนคำวงษ์

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน วิทยาเขตขอนแก่น. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Name: กัมปนาท ไชยเพชร

Organization : มหาวิทยาลัยขอนแก่น. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Name: ฉัตรชัย เบญจปิยะพร

Organization : มหาวิทยาลัยขอนแก่น. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Name: จุฬาภรณ์ เบญจปิยะพร

Organization : มหาวิทยาลัยขอนแก่น. คณะวิศวกรรมศาสตร์

keyword: การแข็งตัว

ThaSH: พลศาสตร์ของไหลเชิงการคำนวณ

; นํ้าแข็งหลอด

ThaSH: การควบคุมอุณหภูมิ

Abstract: บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำเสนอการจำลองการกระจายตัวอุณหภูมิของการแข็งตัวของนํ้าแข็งหลอดใน 1 มิติ โดยวิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ เพื่อศึกษาการกระจายตัวของอุณหภูมิ โดยจะพิจารณาเวลาในการแข็งตัว 10, 20 และ 31 นาที อุณหภูมิของสารทำความเย็นมีค่าคงที่ เท่ากับ -7.5°C และอุณหภูมินํ้าขาเข้ามีค่าเท่ากับ 35°C, 30°C และ 25°C ซึ่งผลการคำนวณพบว่าค่าความหนาที่ได้จากวิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) กับผลเฉลยแม่นตรง (Exact Solution) มีความสอดคล้องกัน โดยที่ความคลาดเคลื่อนจะมีค่าอยู่ที่ 3.9 เปอร์เซ็น, 2.6 เปอร์เซ็น และ 1.3 เปอร์เซ็น ตามลำดับ โดยที่ระยะเวลาในช่วงแรกนั้นการกระจายตัวของอุณหภูมิจะมีค่าสูงกว่าระยะเวลาช่วงท้ายเนื่องจากบริเวณที่เป็นของแข็งเพิ่มมากขึ้นทำให้เกิดความต้านทานความร้อนที่ต้องระบายออกจากบริเวณของเหลวลดลง ทำให้อัตราความหนาที่เพิ่มขึ้นมีค่าลดลง ซึ่งจะเห็นได้ว่าอุณหภูมิมีแนวโน้มลดลงเมื่อความหนาของนํ้าแข็งหลอดเพิ่มมากขึ้นโดยอุณหภูมิจะแปรผกผันกับเวลาและความหนาซึ่งจะสอดคล้องกับผลเฉลยแม่นตรง

Abstract: This article aims to present a simulation of the temperature distribution of solidification of tubular ice in 1-D by Computational Fluid Dynamics to study the temperature distribution. After the clotting time of 10, 20 and 31 minutes, refrigerant temperature is constant and equal to -7.5 °C inlet water temperature is equal to 35 °C, 30 °C and 25 °C which the calculations found that the thickness of the computational Fluid Dynamics with the exact solution is consistent. The error would be 3.9 percent, 2.6 percent and 1.3 percent respectively at the beginning , then the distribution of the temperature is higher than at the end , because the solid increasing the thermal resistance of the liquid to drain down. Hence, the increased thickness decreased. It can be seen that the temperature tends to decrease when increasing the thickness of the ice is inversely proportional to the temperature and thickness, which is consistent with the exact solution.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Created: 2557

Modified: 2564-09-27

Issued: 2564-09-27

บทความ/Article

application/pdf

BibliograpyCitation : ใน มหาวิทยาลัยขอนแก่น คณะวิศวกรรมศาสตร์ ร่วมกับ สมาคมวิศวกรเครื่องกลไทย. การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 28 (ME-NETT 2014) (CST45). ขอนแก่น : มหาวิทยาลัยขอนแก่น

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ME-NETT 2014CST45.pdf	755.17 KB	1	2021-11-13 19:19:37

ใช้เวลา

0.04308 วินาที