Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/44668
Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | อศิ บุญจิตราดุลย์ | en_US |
| dc.contributor.author | อภิเชฏฐ์ ศรีเมฆารัตน์ | en_US |
| dc.contributor.other | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ | en_US |
| dc.date.accessioned | 2015-08-21T09:30:53Z | |
| dc.date.available | 2015-08-21T09:30:53Z | |
| dc.date.issued | 2557 | en_US |
| dc.identifier.uri | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/44668 | |
| dc.description | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2557 | en_US |
| dc.description.abstract | งานวิจัยนี้ศึกษาผลของเจ็ตควบคุมตามแนวเส้นรอบวงต่อโครงสร้างที่มีบทบาทสำคัญและพลังงานการไหลปั่นป่วนสูงสุดของเจ็ตในกระแสลมขวาง ที่มีอัตราส่วนความเร็วประสิทธิผลเท่ากับ 3.9 และตัวเลขเรย์โนลส์ของกระแสลมขวางเท่ากับ 5,900 โดยจะวัดความเร็วสนามการไหลด้วย Stereoscopic Particale Image Velocimetry ที่มีการฉีดอนุภาคติดตามการไหลเฉพาะในเจ็ตเพื่อที่จะวิเคราะห์โครงสร้างส่วนที่เป็นเจ็ตหรือส่วนผสมของเจ็ตไม่รวมกระแสลมขวางได้อย่างชัดเจน และการฉีดอนุภาคติดตามการไหลทั้งในเจ็ตและกระแสลมขวางเพื่อทำการเปรียบเทียบ โดยทำการทดลองกรณีที่ไม่มีการฉีดเจ็ตควบคุม (JICF) และกรณีที่มีการฉีดเจ็ตควบคุมที่ตำแหน่งเชิงมุมเท่ากับ (กรณี I15) และ (กรณี I135) ที่อัตราส่วนเชิงมวลการไหลของเจ็ตควบคุมต่อเจ็ตหลักคงที่เท่ากับ 2 % และศึกษาในช่วงระยะทางการไหลที่ตำแหน่ง x/rd = 0.5 ถึง 1.5 โดยจะวิเคราะห์โครงสร้างที่มีบทบาทสำคัญและพลังงานการไหลปั่นป่วนสูงสุดด้วยเทคนิค Proper Orthogonal Decomposition (POD) จากการศึกษาพบว่า 1) โครงสร้างที่มีบทบาทสำคัญของกรณี JICF ที่บริเวณ Near field (x/rd = 0.5 ถึง 1) จะเป็นโครงสร้างการก่อตัวของ Counter-rotating vortex pair (CVP) ในขณะที่บริเวณ Far field (x/rd = 1.5) จะเป็นโครงสร้าง Jet shear layer ซี่งเป็นโครงสร้างของเจ็ต และโครงสร้าง Wake vortices ซึ่งเป็นโครงสร้างของกระแสลมขวาง (Wake vortices นี้จะพบเฉพาะในกรณีการใส่อนุภาคติดตามการไหลทั้งในเจ็ตและกระแสลมขวาง แต่จะไม่พบในกรณีการใส่อนุภาคติดตามการไหลเฉพาะเจ็ต) ในขณะที่เมื่อฉีดเจ็ตควบคุมในกรณี I15 พบว่าโครงสร้างจะเปลี่ยนเป็นโครงสร้างที่มีการขยายตัวออกด้านข้างเจ็ตมากขึ้นแต่มีขนาดในแนวดิ่งลดลงและยังคงโครงสร้างลักษณะคล้ายเดิมไปตลอดระยะทางการไหล ในขณะที่กรณี I135 ที่บริเวณ Near field จะพบโครงสร้างการก่อตัวของ CVP คล้ายกับกรณี JICF แต่มีการขยายตัวออกทั้งด้านข้างและในแนวดิ่ง และเมื่อเจ็ตพัฒนาตัวไป Far field พบว่าโครงสร้างที่มีบทบาทสำคัญจะเป็นโครงสร้าง CVP 2) เมื่อพิจารณาการกระจายตัวของระดับพลังงานการไหลปั่นป่วนพบว่า กรณี JICF การกระจายตัวของระดับพลังงานจะมีลักษณะ กว้าง–เตี้ย แสดงว่าระดับพลังงานจะกระจายตัวไปตามโครงสร้างต่างๆในระดับใกล้เคียงกัน แต่เมื่อฉีดเจ็ตควบคุมพบว่ากรณี I15 การกระจายตัวของระดับพลังงานการไหลปั่นป่วนจะเปลี่ยนเป็น ผอม – สูง หรืออีกนัยหนึ่ง ผลของการฉีดเจ็ตควบคุมจะทำให้โครงสร้างที่มีพลังงานการไหลปั่นป่วนสูงสุดมีพลังงานเพิ่มขึ้นโดดเด่นกว่าโครงสร้างอื่นๆรองลงมา แสดงว่าการฉีดเจ็ตควบคุมที่ตำแหน่งเชิงมุมเท่ากับ จะส่งเสริมโครงสร้างพลังงานการไหลปั่นป่วนสูงสุดให้โดดเด่นกว่าโครงสร้างอื่นๆ ในขณะที่กรณี I135 พบว่าการกระจายตัวของระดับพลังงานการไหลปั่นป่วนจะอยู่ระหว่างกรณี JICF และ I15 ที่ตำแหน่ง x/rd = 0.5 ถึง 1.5 แสดงว่าการฉีดเจ็ตควบคุมที่ตำแหน่งเชิงมุมเท่ากับ จะช่วยส่งเสริมโครงสร้างพลังงานการไหลปั่นป่วนสูงสุดแต่ยังส่งเสริมน้อยกว่ากรณี I15 และ 3) เมื่อทำการฉีดเจ็ตควบคุม (ทั้งกรณี I15 และ กรณี I135) พบว่าเมื่อเจ็ตพัฒนาตัวไปตามระยะทางการไหล โครงสร้างที่มีบทบาทสำคัญและการกระจายตัวของระดับพลังงานยังคงมีลักษณะคล้ายเดิมไม่เปลี่ยนแปลง แสดงว่าโครงสร้างใหม่ที่เกิดจากการฉีดเจ็ตควบคุมนั้นมีเสถียรภาพอย่างน้อยในขอบเขตของระยะทางตามแนวการไหลที่ศึกษา | en_US |
| dc.description.abstractalternative | Effects of azimuthal control jets on the most energetic flow structures of a jet in crossflow (JICF) are investigated by Proper Orthogonal Decomposition (POD) analysis. The experiment is conducted with the effective velocity ratio of 3.9 and the crossflow Reynolds number of 5,900. The velocity field in the cross plane is measured by Stereoscopic Particle Image Velocimetry. In order to instantaneously and clearly identify and differentiate the jet region and structure from the pure crossflow region, only the main jet fluid – and not the crossflow fluid – is seeded with tracer particles. However, in order to make a comparison, the cases in which both fluids are seeded are also investigated. For the cases of controlled jets in crossflow, a pair of azimuthal control jets are deployed steadily at the azimuthal positions (case I15) and (case I135) at the control jets to the main jet mass flow rate ratio of 2%. The results show that 1) For JICF, in the near field, the most energetic structure of JICF is the formation of the counter-rotating vortex pair (CVP). In the far field, they are the jet shear layer – which is originated from the jet, and the wake vortices - which are originated from the crossflow. When the the azimuthal control jets are deployed in case I15, it is found that the most energetic jet structure penetrates less into the crossflow; and while its extent in the spanwise direction increases, in the transverse direction decreases, when compared to JICF. Furthermore, it is found that the structure remains relatively unchanged as the jet develops downstream. For I135, in the near field, the most energetic jet structure is the formation of CVP; in the far field, it is the CVP that dominates over the jet shear layer and the wake vortices. 2) For the energy distribution among POD modes, it is found that JICF has a broad and low-profile energy distribution. This indicates that the energy is distributed relatively evenly among the first few modes. However, when the azimuthal control jets are applied in case I15, the energy distribution becomes narrow and high-profile. This indicates that the most energetic jet structures are promoted over other less energetic ones. For I135, its energy distribution resides between JICF and I15, indicating similar trend as I15, but with less effect. 3) For the cases of controlled jets in crossflow (both I15 and I135), it is found that when the jet develops downstream, both the most energetic jet structures and the energy distributions remain relatively unchanged. This indicates that the deployment of the azimuthal control jets not only promotes the most energetic jet structures over the less energetic ones, but also makes them more stable, at least within the downstream distance investigated. | en_US |
| dc.language.iso | th | en_US |
| dc.publisher | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย | en_US |
| dc.relation.uri | http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.880 | - |
| dc.rights | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย | en_US |
| dc.subject | เจ็ต -- พลศาสตร์ของไหล | |
| dc.subject | Jets -- Fluid dynamics | |
| dc.title | การวิเคราะห์โครงสร้างของเจ็ตในกระแสลมขวางที่มีการฉีดเจ็ตควบคุมโดยใช้ POD | en_US |
| dc.title.alternative | ANALYSIS OF STRUCTURES OF A CONTROLLED JET IN CROSSFLOW WITH POD | en_US |
| dc.type | Thesis | en_US |
| dc.degree.name | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต | en_US |
| dc.degree.level | ปริญญาโท | en_US |
| dc.degree.discipline | วิศวกรรมเครื่องกล | en_US |
| dc.degree.grantor | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย | en_US |
| dc.email.advisor | Asi.B@chula.ac.th | en_US |
| dc.identifier.DOI | 10.14457/CU.the.2014.880 | - |
| Appears in Collections: | Eng - Theses | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 5670457621.pdf | 9.85 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.