Abstract:
งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับการไหลของอากาศร้อนแบบปั่นป่วนเข้าปะทะแผ่นราบวงกลมในแนวตั้งฉาก โดยใช้วิธีแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สามมิติโปรแกรม ANSYS FLUENT เป็นเครื่องมือในการวิจัย อากาศร้อนจะถูกปล่อยด้วยความเร็วสูงจากปลายหัวฉีดที่มีพื้นที่หน้าตัดปลายท่อเป็นวงกลมวิ่งเข้าปะทะกับแผ่นราบซึ่งถูกควบคุมให้มีอุณหภูมิคงที่ ซึ่งแบบจำลองการไหลแบบปั่นป่วน RANS จะถูกใช้ทำนายการกระจายของความเร็ว อุณหภูมิ และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ซึ่งค่าที่คำนวณได้จากโปรแกรมจำลองจะถูกทำการเปรียบเทียบกับค่าที่ได้จากผลการทดลองและเพื่อให้สอดคล้องกับเงื่อนไข และขอบเขตจากผลการทดลอง ในงานวิจัยดังกล่าวอากาศร้อนที่เคลื่อนที่จะถูกกำหนดให้มี Re = 20000, 23000 และ 28000 และอัตราส่วนความสูงจากแผ่นราบถึงปลายท่อต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นราบวงกลม H/D = 1, 2, 4 และ 6 ซึ่งจากการเปรียบเทียบค่าที่ทำนายได้กับผลการทดลอง พบว่า ค่าการกระจายของความเร็ว และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสอดคล้องกับค่าที่ได้จากการทดลอง
This research studies turbulent flows of a single hot air which impinge on a circular flat plate. The simulation is carried out using computational fluid dynamics (CFD) commercial code ANSYS FLUENT. A hot air jet is ejected from the nozzle and moves into a flat plate. A constant surface temperature of the plate is chosen to simulate in the research. Reynolds Average Navier Stoke (RANS) turbulent model is employed to predict the velocity and temperature distribution of the hot air. Also, the nondimensionless Nusselt number (Nu) is investigated. As predicted, the calculated distribution of velocity and the Nusselt number are agree fairly well with experimental data.