Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52265
Title: การเพิ่มสมรรถนะการถ่ายเทความร้อนภายในท่อกลมโดยใช้เทอร์บิวเลเตอร์รูปแบบต่างๆ
Other Titles: Enhancement of heat transfer performance in a circular tube utilizing various types of turbulators
Authors: โชติธัช จิตร์บำรุง
Advisors: สมพงษ์ พุทธิวิสุทธิศักดิ์
สุทธิชัย อัสสะบำรุงรัตน์
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: Sompong.Pu@Chula.ac.th,Sompong.Pu@chla.ac.th
Suttichai.A@Chula.ac.th
Subjects: ความร้อน -- การถ่ายเท
ฮีทไปป์
Heat -- Transmission
Heat pipes
Issue Date: 2559
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้เสนอการใช้เทอร์บิวเลเตอร์ชนิดเฟืองรูปแบบใหม่เพื่อปรับปรุงสมรรถนะการถ่ายเทความร้อนในท่อกลม การศึกษาใช้โปรแกรม ANSYS FLUENT VERSION 15.0 โดยใช้แบบจำลอง Standard k - εℇ​ ℇจำลองการถ่ายเทความร้อนสำหรับการไหลแบบปั่นป่วนในท่อแลกเปลี่ยนความร้อนที่ติดตั้งเทอร์บิวเลเตอร์รูปแบบต่างๆ ได้แก่ แบบวงแหวนวงกลม แบบวงแหวนกรวย และแบบวงแหวนเฟืองซึ่งเป็นการตัดบางส่วนออกจากเทอร์บิวเลเตอร์แบบวงแหวนกรวย ทำการศึกษาเชิงตัวเลขของท่อที่ติดตั้งเทอร์บิวเลเตอร์แบบต่างๆ โดยมีอัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับ 0.5, 0.6 และ 0.7 และอัตราส่วนระยะห่างเท่ากับ 4 และ 8 กำหนดให้อากาศไหลผ่านท่อทดสอบที่อุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส ที่ค่าเรย์โนลด์นัมเบอร์ระหว่าง 4000 – 20000 และให้ค่าฟลักซ์ความร้อนคงที่ พบว่าผลการคำนวณที่ได้จากระเบียบวิธีไฟไนต์วอลุมมีความใกล้เคียงกับผลจากการทดลอง จากการศึกษาพบว่าอัตราการถ่ายเทความร้อนของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนที่ติดตั้งเทอร์บิวเลเตอร์แบบวงแหวนวงกลมและแบบวงแหวนกรวยเพิ่มขึ้น 87% ถึง 199% เมื่อเปรียบเทียบกับท่อแบบผิวเรียบ ในกรณีของเทอร์บิวเลเตอร์แบบวงแหวนกรวยเพิ่มขึ้น 3% ถึง 8% เมื่อเปรียบเทียบกับเทอร์บิวเลเตอร์แบบวงแหวนวงกลม และพบว่าเทอร์บิวเลเตอร์แบบวงแหวนเฟืองให้ค่าสมรรถนะการถ่ายเทความร้อนสูงที่สุด นอกจากนี้ยังพบว่าเทอร์บิวเลเตอร์ที่ติดตั้งด้วยอัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุดเท่ากับ 0.5 และอัตราส่วนระยะห่างที่สั้นที่สุดเท่ากับ 4 ให้อัตราการถ่ายเทความร้อนมีค่าสูงที่สุด
Other Abstract: This paper proposes a novel Gear-type turbulator for improvement of heat transfer performance in a circular tube. A commercial software ANSYS FLUENT VERSION 15.0 with a standard k - ɛ model is used to simulate the turbulent flow in a circular tube fitted with different types of turbulator, including circular-ring turbulator (CRT), conical-ring turbulator (CORT) and gear-ring turbulator (GRT) by partial cutting out of CORT. The study considered the circular tube fitted with turbulators with different diameter ratios (DR = 0.5, 0.6 and 0.7), and pitch ratios (PR = 4 and 8). The air feed temperature was specified at 27 with a Reynolds number range of 4000 to 20000. The heat flux was constant. The simulation results obtained from the finite volume method agree well with the experimental results reported in the literature. From the studies, the heat transfer rates in the tube fitted with CRTs and CORTs are 87% to 199% higher than that of the plain tube without a turbulator. The CORTs about 3% to 8% higher than the CRTs. The highest heat transfer performance was found in the case of GRT. Moreover, it was found that the turbulator with the smallest diameter ratio (DR = 0.5) and the pitch ratio (PR = 4) offers the highest heat transfer rate.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2559
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมเครื่องกล
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52265
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5770151621.pdf6.26 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.