กลไกการถ่ายเทความร้อนภายในวัสดุพรุนทรงกระบอกกรณีมีแหล่งกำเนิดความร้อน

Heat transfer mechanism in cylindrical porous media with heat generation

Name: ภานุวัฒน์ จัทร์มาก

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ. คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม

Email : panuwat.c@rmutsb.ac.th

Name: รัชฎา เขียนนอก

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน. คณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี

Email : ratchada.ke@rmuti.ac.th

Name: บัณฑิต กฤตาคม

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ. คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม

Email : bundit.kr@rmuti.ac.th

ThaSH: วัสดุรูพรุน -- สมบัติทางความร้อน

ThaSH: ความร้อน -- การถ่ายเท

ThaSH: การทำความร้อน

Abstract: งานวิจัยนี้ได้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อศึกษากลไกการถ่ายเทความร้อนภายในวัสดุพรุนทรงกระบอก กรณีที่มีแหล่งกำเนิดความร้อน โดยความร้อนจะเกิดขึ้นอยู่ที่ตำแหน่งกึ่งกลางของวัสดุพรุน และไม่พิจารณาแหล่งกำเนิดความร้อนจากภายนอก วัสดุพรุนที่ใช้เป็นเซลลูลาร์เปิดทรงกระบอก ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง (Dp) เท่ากับ 10 cm และความหนา (Z0) อยู่ในช่วง 2 ถึง 10 cm ตามลำดับ ค่าความพรุนที่ทำการศึกษาอยู่ในช่วง 0.80 ถึง 0.95 กำหนดให้การไหลของสารทำงานผ่านวัสดุพรุนเป็นแบบ 2 มิติ ในแนวแกน r และ z เท่านั้น และมีความเร็ว (V) คงที่เท่ากับ 0.2 m/s สมการควบคุมหลักที่ทำการคำนวณเพื่อใช้อธิบายกลไกการถ่ายเทความร้อนภายในวัสดุพรุน คือ สมการเชิงอนุรักษ์พลังงานของสถานะแก๊สและของแข็งโดยมีผลเฉลยที่ได้ คือ แผนภาพอุณหภูมิของสถานะแก๊ส (Tf) และของแข็ง (Ts) ภายในวัสดุพรุน จากการศึกษาพบว่า Tf และ Ts จะมีค่าเพิ่มขึ้นตามการลดลงของความพรุนและความหนา (Z0) โดยอุณหภูมิของแก๊ส (Tf) บริเวณกึ่งกลางของวัสดุพรุนจะมีค่าต่ำกว่าอุณหภูมิของของแข็ง (Ts) เนื่องจากของแข็งถูกถ่ายเทความร้อนด้วยการนำการแหล่งกำเนิดความร้อนโดยตรง แต่ที่ตำแหน่งบริเวณขอบทางออกของวัสดุพรุน (Downstream) กลับพบว่าอุณหภูมิของของแข็ง (Ts) มีค่าต่ำกว่าอุณหภูมิของแก๊ส (Tf) เป็นผลมาจากการถ่ายเทความร้อนด้วยการพาจากของแข็งให้กับแก๊สตามการไหลตลอดความหนาของวัสดุพรุน

Abstract: The research proposed a mathematical model to investigate the heat transfer mechanism in cylindrical porous media with heat generation at the center of porous media. The external heat source was not considered. A cylindrical porous media with a diameter (DP) of 10 cm and thickness (ZL) of 2 to 6 cm was analyzed. The porosity in the range of 0.80 – 0.95 was studied. An air only flowed through porous media on the two-dimensional (r-axis and z-axis). The air velocity (V) was at 0.2 m/s. Governing equations in prediction consisted of the conservative energy equations of gas and solid phases in porous media. To discuss the heat transfer mechanism, the temperature profiles of gas (Tf) and solid (Ts) inside the porous media were reported. From the investigation, it was found that Tf and Ts were increased as decreasing  and Z0. The gas-phase temperature (Tf) at the center of porous media gave lower than the solid-phase (Ts). The solid phase received the energy from heat generation directly with the heat transfer mechanism of conduction. However, downstream of the porous media, the solid-phase temperature (Ts) became lower than the gas-phase (Tf). This was clarified by the cold gas flowing into porous media that took energy from the solid phase by convection mode.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Created: 2565

Modified: 2565-10-28

Issued: 2565-10-28

บทความ/Article

application/pdf

BibliograpyCitation : ใน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลรัตนโกสินทร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ ร่วมกับ สมาคมวิศวกรเครื่องกลไทย. การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 36 (ME-NETT 2022) (pp.643-653). นครปฐม : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลรัตนโกสินทร์

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ME-NETT 2022pp.643-653.pdf	4.32 MB

ใช้เวลา

0.040761 วินาที