การศึกษาประสิทธิภาพการทำงานของอีเจคเตอร์เพื่อใช้ในระบบทำความเย็นโดยใช้แบบจำลองทางพลศาสตร์ (CFD)

Investigation of the ejector performance used in refrigeration system by computational fluid dynamics

Name: เทพพิทักษ์ เพ็งรอด

keyword: อีเจ็คเตอร์

ThaSH: การทำความเย็นและเครื่องทำความเย็น

; Coefficient of performance.

ThaSH: สารทำความเย็น

ThaSH: พลศาสตร์ของไหลเชิงการคำนวณ

ThaSH: แอนซีส (ระบบคอมพิวเตอร์)

Abstract: การศึกษานี้วิเคราะห์พฤติกรรมการไหลภายในและขอบเขตการทำงานของอีเจคเตอร์ (Ejector) ในระบบทำความเย็น โดยใช้พลังงานความร้อนเหลือทิ้งจากกระบวนการอุตสาหกรรม เป็นแหล่งพลังงานหลัก อัตราส่วนการเหนี่ยวนำ (Entrainment Ratio, Rm) เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผส่งผลต่อสมรรถนะของอีเจคเตอร์ และถูกจำกัดโดยค่าความดันวิกฤต (CBP) และค่าความดันเครื่องควบแน่นวิบัติ (BDCP) โดยใช้แบบจำลองเชิงตัวเลข (CFD) ผ่านโปรแกรม ANSYS Fluent จำลองพฤติกรรมการไหลของอีเจคเตอร์ในรูปแบบ 2D Model กำหนดเงื่อนไขการทำงานของอีเจคเตอร์ที่แตกต่างกัน อุณหภูมิทางเข้าปฐมภูมิอยู่ในช่วง 87 องศาเซลเซียส 90 องศาเซลเซียส และ 94 องศาเซลเซียส ขณะที่อุณหภูมิทางเข้าทุติยภูมิอยู่ในช่วง 7 องศาเซลเซียส 9 องศาเซลเซียส และ 11 องศาเซลเซียส ใช้สารทำความเย็น R245fa โดยการจำลองครอบคลุมช่วงความดันทางออกอยู่ในช่วงอุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส ถึง 36 องศาเซลเซียส เพื่อตรวจสอบผลกระทบของตัวแปรต่ออัตราส่วนการเหนี่ยวนำและช่วงการทำงานของอีเจคเตอร์ ผลการศึกษาพบว่า การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิทางเข้าปฐมภูมิส่งผลให้ค่าความดันวิกฤตและ ค่าความดันเครื่องควบแน่นวิบัติเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามอัตราส่วนการเหนี่ยวนำ (Entrainment Ratio, Rm) มีแนวโน้มลดลงในทุกกรณีของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้อุณหภูมิทางเข้าทุติยภูมิที่สูงขึ้น ส่งผลให้แรงดันใน Mixing Chamber เพิ่มขึ้น ส่งผลต่อสมดุลการไหล และประสิทธิภาพโดยรวมของอีเจคเตอร์ การเปรียบเทียบ Contour ของ Mach Number และ Static Pressure แสดงให้เห็นว่าการไหลของสารทำความเย็นใน Mixing Chamber มีการเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิและความดันทางออก โดยเฉพาะในบริเวณ Expansion Wave และ Effective Area ที่มีบทบาทสำคัญต่ออัตราส่วนการเหนี่ยวนำ (Entrainment Ratio, Rm)

Abstract: This study analyzes the internal flow behavior and operating range of an ejector in a refrigeration system, utilizing waste heat from industrial processes as the primary energy source. The entrainment ratio (Rm) is a key factor affecting ejector performance and is constrained by the critical condenser pressure (CBP) and breakdown condenser pressure (BDCP). A numerical simulation using Computational Fluid Dynamics (CFD) was conducted through ANSYS Fluent to model the ejector's flow behavior in a 2D model. Various operating conditions were set, with primary inlet temperatures of 87 degrees Celsius, 90 degrees Celsius, and 94 degrees Celsius, and secondary inlet temperatures of 7 degrees Celsius, 9 degrees Celsius, and 11 degrees Celsius. The working fluid used was R245fa, and the simulation covered an outlet pressure range from temperatures of 20 degrees Celsius to 36 degrees Celsius to examine the effects of these variables on the entrainment ratio and ejector operating range. The results indicate that an increase in the primary inlet temperature leads to higher critical condenser pressure and breakdown condenser pressure. However, the entrainment ratio tends to decrease across all temperature conditions. Additionally, a higher secondary inlet temperature results in increased pressure in the mixing chamber, affecting the flow balance and overall ejector performance. Comparisons of Mach number and static pressure contours reveal significant changes in refrigerant flow within the mixing chamber, particularly in the expansion wave and effective area, which play crucial roles in the entrainment process.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: ต้องชนะ ทองทิพย์

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : tongchana.t@fte.kmutnb.ac.th

Created: 2567

Modified: 2025-09-09

Issued: 2568-09-05

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: ครุศาสตร์อุตสาหกรรมมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเครื่องกลศึกษา

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B17713821.pdf	7.32 MB

ใช้เวลา

0.030003 วินาที