การศึกษาเชิงตัวเลขของการพาความร้อนแบบปั่นป่วนในช่องการไหลที่มีแผ่นกั้นรูปตัววีปรับแต่ง

Main Article Content

สมชาย ศรีพัฒนะพิพัฒน์
พงษ์เจต พรหมวงศ์

บทคัดย่อ

ในงานวิจัยนี้ทำการศึกษาเชิงตัวเลขของการไหลแบบปั่นป่วนและการถ่ายเทความร้อนในช่องการไหลสามมิติที่ติดตั้งแผ่นกั้นรูปตัววีปรับแต่ง บนผนังด้านล่างของช่องการไหล โดยมีการใส่ฟลักซ์ความร้อนที่ผนังด้านล่าง ส่วนผนังด้านบนหุ้มฉนวนไว้ ในการคำนวณใช้วิธีการเชิงตัวเลขแบบปริมาตรสืบเนื่องร่วมกับระเบียบวิธี Coupled ในการศึกษานี้ อัตราการไหลที่ใช้จะเปลี่ยนแปลงไปตามเลขเรย์โนลดส์ (Reynolds number, Re) ซึ่งมีค่าตั้งแต่ 4000 จนถึง 20000 จากการจำลองแสดงให้เห็นการหมุนวนตามกันเป็นคู่เกิดขึ้นเมื่ออากาศไหลผ่านแผ่นกั้นรูปตัววี การไหลดังกล่าวจะทำให้เกิดการกระแทกของการไหลบริเวณผนังทำให้เกิดการถ่ายเทความร้อนเพิ่มขึ้น โดยมีค่าสมรรถนะเชิงความร้อน (h) สูงสุดเท่ากับ 2.25 ที่สัดส่วน BRf=0.04, BRb=0.20 และ Re=4000

Article Details

ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

[1] S.V. Patankar, C.H. Liu and E.M. Sparrow, “Fully developed flow and heat transfer in ducts having streamwise-periodic variations of cross-sectional area,” ASME J. Heat Transfer, vol. 99, pp. 180–186. 1977.
[2] K.M. Kelkar and S.V. Patankar, “Numerical prediction of flow and heat transfer in a parallel plate channel with staggered fins,” ASME J. Heat Transfer, vol. 109, pp. 25-30, 1987.
[3] B.W. Webb and S. Ramadhyani, “Conjugate heat transfer in a channel with staggered ribs,” Int. J. Heat Mass Transfer, vol. 28, pp. 1679–1687, 1985.
[4] S. Sripattanapipat and P. Promvonge, “Numerical analysis of laminar heat transfer in a channel with diamond-shaped baffles,” Int. Commun. Heat Mass Transfer, vol.36, pp. 32–38, 2009.
[5] K.H. Ko and N.K. Anand, “Use of porous baffles to enhance heat transfer in a rectangular channel,” Int. J. of Heat and Mass Transfer, vol. 46, pp. 4191-4199, 2003.
[6] J.C. Han and Y.M. Zhang, “High performance heat transfer ducts with parallel broken and V-shaped broken ribs,” Int. J. Heat Mass Transfer, vol. 35, pp. 513–523, 1992.
[7] P. Promvonge, S. Sripattanapipat, S. Tamna, S. Kwankaomeng, C. Thianpong, “Numerical investigation of laminar heat transfer in a square channel with 45 deg inclined baffles,” Int. Commun. Heat Mass Transfer, vol. 37(2), pp. 170-177, 2010.
[8] T.M. Liou and J.J. Hwang, “Effect of ridge shapes on turbulent heat transferand friction in a rectangular channel,” Int. J. Heat Mass Transfer, vol. 36, pp. 931–940, 1993.
[9] S.Tamna, S.Skullong, C. Thianpong, P. Promvonge, Heat transfer behaviors in a solar air heater channel with multiple V-baffle vortex generators, Solar Energy, vol. 110 , pp. 720-735, 2014.
[10] P. Promvonge, S. Skullong, Thermo-hydraulic performance in heat exchanger tube with V-shaped winglet vortex generator, Appl. Therm. Eng., vol. 164, 2020.
[11] Versteeg H.K. and Malalasekera W., An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method, Longman Scientific & Technical, Longman Group Limited, English, 1995.
[12] ANSYS 2021 R2, Fluent User's Guide, 2021.