การจำลองการผสมกันของของไหลที่เกิดขึ้นในเครื่องผสมรูปตัวทีที่มีพื้นที่หน้าตัดของท่อหลักเป็นรูปสี่เหลี่ยม

Abstract

เทคนิค Computational Fluid Dynamic (CFD) ซึ่งเป็นวิธีการคำนวณเชิงตัวเลข เพื่อแก้ชุดสมการของสมการความต่อเนื่อง สมการอนุรักษ์โมเมนตัม และสมการอนุรักษ์พลังงาน รวมถึงแบบจำลองที่ใช้อธิบานระบบที่มีการไหลแบบปั่นป่วน ภายในปริมาตรควบคุมเล็กๆ ที่ประกอบกันเป็นระบบที่ต้องการศึกษา ได้ถูกนำมาจำลองการผสมกันของของไหลในเครื่องผสมรูปตัวทีที่มีพื้นที่หน้าตัดของท่อหลักเป็นรูปสี่เหลี่ยม โดยทางออกของเจ็ตเป็นรูปวงกลมพบว่า สามารถอธิบายปรากฏการณ์การผสมกันของของไหลในเครื่องผสมรูปตัวทีที่มีพื้นที่หน้าตัดของท่อหลักเป็นรูปสี่เหลี่ยมได้เป็นอย่างดี สามารถให้รายละเอียดของข้อมูลได้มาก และพบว่า ค่าความเร็วและค่าอุณหภูมิที่ได้จากการจำลองโดยใช้เทคนิค CFD มีค่าใกล้เคียงกับค่าความเร็วและค่าอุณหภูมิที่ได้จากข้อมูลการทดลองของ Kamotani และ Greber [1974] นอกจากนี้ยังได้นำเทคนิค CFD มาใช้ทำนายลักษณะรูปร่างทางออกของเจ็ตที่แตกต่างกัน 3 ลักษณะ ได้แก่ รูปร่างทางออกเป็นแถวรูปสี่เหลี่ยม รูปร่างทางออกเป็นแถวรูปช่องแคบตามแนวกว้างของท่อหลักและรูปร่างทางออกเป็นแถวรูปช่องแคบตามแนวยาวของท่อหลัก ตามลำดับ พบว่า รูปร่างทางออกเป็นแถวรูปช่องแคบตามแนวกว้างของท่อหลัก เกิดการกระจายตัวของของของไหลที่เป็นเจ็ตไปทางด้านข้างได้มากกว่ารูปร่างทางออกเป็นแถวรูปสี่เหลี่ยม และรูปร่างทางออกเป็นแถวรูปสี่เหลี่ยม เกิดการกระจายตัวของของไหลที่เป็นเจ็ตไปทางด้านข้างได้มากกว่ารูปร่างทางออกเป็นแถวรูปช่องแคบตามแนวยาวของท่อหลัก และในทางกลับกันรูปร่างของทางออกเป็นแถวรูปช่องแคบตามแนวยาวของท่อหลัก เกิดการทะลุทะลวงของของไหลที่เป็นเจ็ตไปทางด้านบนได้มากกว่ารูปร่างทางออกเป็นแถวรูปสี่เหลี่ยม และรูปร่างทางออกเป็นแถวรูปสี่เหลี่ยม เกิดการทะลุทะลวงของของไหลที่เป็นเจ็ตไปทางด้านบน ได้มากกว่ารูปร่างทางออกเป็นแถวรูปช่องแคบตามแนวยาวของท่อหลัก