Abstract:
การเพิ่มประสิทธิภาพของช่องระบายความรู้อนแบบขดสามารถทำได้โดยการเพิ่มจำนวนขดของช่องระบายความร้อนเพื่อให้มีพื้นที่ในการแลกเปลี่ยนความร้อนเพิ่มขึ้น แต่มักเกิดปัญหาการสูญเสียความดันของการไหลเพิ่มขึ้นเมือเปรียบเทียบกับช่องแบบสองขดหรือท่อรูปตัวยูทั่วไปงานวิจัยนี้ จึงทำการเปรียบเทียบช่องระบายความร้อนแบบสองขดและสี่ขดและศึกษาผลของการดัดแปลงรูปทรงบริเวณข้องอโดยการใช้ข้องอรูป Bulb และหัวข้องอรูป Bow พบว่า การดัดแปลงสามารถลดค่าความเสียดทานของช่องสองขดและสี่ขดทั้งกรณีช่องอยู่นิ่งและมีการหมุนได้โดยไม่สูญเสียค่าการ ถ่ายเทความรู้อนของการไหลภายในช่อง ส่งผลให้ค่าสมรรถนะเชิงความรู้อนของช่องระบายความร้อนเพิ่มขึ้น โดยในช่วงค่าการหมุนต่ำ (Ro = 0-0.133) การดัดแปลงนี้สามารถทำให้ช่องสี่ขดแบบดัดแปลงมีค่าความเสียดทานต่ำกว่าช่องสองขดแบบปกติ ส่งผลให้ค่าสมรรถนะเชิงความรู้อน (TPF) ของช่องสองขดแบบดัดแปลง > ช่องสี่ขดแบบดัดแปลง > ช่องสองขดแบบปกติ > ช่องสี่ขดแบบปกติ ตามลำดับ ในขณะที่ช่วงค่าการหมุนสูง (Ro = 0.200-0.266) ค่าความเสียดทานของช่องสองขดแบบปกติลดลงมาต่ำกว่าช่องสี่ขดแบบดัดแปลง ส่งผลให้แนวโน้มค่า TPF เปลี่ยน้เป็นช่องสองขด แบบดัดแปลง > ช่องสองขดแบบปกติ > ช่องสี่ขดแบบดัดแปลง > ช่องสี่ขดแบบปกติดตามลำดับ
Enhancing efficiency of serpentine internal cooling channel can be achieved by increasing the number of passages of each channel in order to make the heat exchanging area longer, but consequently pressure drop of internal flow will be higher compare to typical twopass serpentine channel or Uduct. Therefore, two pass and fourpass cooling channel were compared, and the effect of bend geometry modification in purpose of reducing pressure drop were investigated. It is found that using bulb and bow modified bend geometry can reduces the friction of internal flow in twopass and fourpass cooling channel, for both stationary and rotating cases, without the degradation of internal heat transfer. As the result, Thermal Performance Factor (TPF) of the modified channels increases. In the range of low rotation number (Ro=00.133), the modification can cause the friction factor value of fourpass channel lower than of twopass channel. Thus, the order of TPF value from highest to lowest is; modified twopass channel, modified fourpass channel, Ubend twopass channel and Ubend fourpass channel, respectively. While for high rotation number (Ro=0.2000.266), the friction factor value of Ubend two pass channel becomes lower than of modified fourpass channel. Hence, the order of TPF value from highest to lowest is changed to; modified twopass channel, U bend twopass channel, modified fourpass channel and Ubend fourpass channel, respectively.