การศึกษาลักษณะเฉพาะของการส่งผ่านความร้อนในท่อเกลียวต่างองศา
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การมองหาพลังงานหมุนเวียนหรือการใช้พลังงานที่มีประสิทธิภาพในปัจจุบันมีแนวโน้มการศึกษาวิจัยเพิ่มขึ้น ปัจจุบันเทคโนโลยีทางด้านอุตสาหกรรมมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว เป็นผลให้เกิดการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นไปด้วย การเพิ่มสมรรถนะของ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนให้สูงขึ้น จึงเป็นแนวทางหนึ่ง ที่สามารถลดการใช้พลังงาน รวมทั้งลดขนาดน้ำหนักและพื้นที่ในการติดตั้งด้วย งานวิจัยฉบับนี้ได้ศึกษาคุณลักษณะของการถ่ายเทความร้อนและรูปแบบการไหลของน้ำร้อนในท่อเกลียวต่างองศา โดยทำการทดลองที่สภาวะผิวท่อเป็นฟลักซ์คงที่และทำการปรับองศาเกลียวตามองศาที่ต้องการศึกษาลักษณะเฉพาะของการส่งผ่านความร้อนในท่อเกลียว ได้แก่ 30, 60 และ 90 องศา ในอัตราการไหล 20, 40 และ 60 ลิตรต่อนาที ที่อุณหภูมิคงที่ 50 องศาเซลเซียส ผลการศึกษาพบว่าเกิดลักษณะการไหลแบบ turbulent flow ขึ้น เมื่อเกิดการไหลในท่ออยู่ในช่วง Re > 4000 ท่อเกลียวที่มีสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่ดีที่สุดได้แก่ท่อเกลียว 30 องศาเมื่อเปรียบเทียบกับองศาอื่นๆ และท่อเปล่าภายในผิวเรียบและท่อเกลียว 30 องศา ที่อัตราการไหล 20, 40 และ 60 ลิตรต่อนาทีท่อเกลียว 30 องศา มีสัมประสิทธิ์การพาความร้อนมากกว่าท่อเปล่าภายในผิวเรียบ 18.89%, 18.30% และ 18.83% ตามลำดับ
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธ์ ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนครเอกสารอ้างอิง
P. B. Dehankar, K. Joshi, V. A. Bhosale, and R. N. Mulik, “Assessment of twist tape thermal performance in heat transfer passive augmentation technique,” Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences, vol. 11, no. 1, 2022.
Z. Xu, X. Ning, R. Li, X. Wan, and C. Zhao, “Configuration Optimization of a Shell-and-Tube Heat Exchanger with Segmental Baffles Based on Combination of NSGAII and MOPSO Embedded Grouping Cooperative Coevolution Strategy,” Processes, vol. 11, no. 11, 2023.
M. M. Benmbarek and S. F. Moujaes, “CFD Analysis of Heat Transfer Enhancement for Twisted Tape Inserted in Spirally Corrugated Tubes and Proposal of a New Vane-Inserted Geometry,” Fluids, vol. 10, no. 3, 2025.
P. Samruaisin, R. Maza, C. Thianpong, V. Chuwattanakul, N. Maruyama, M. Hirota, and S. Eiamsa-ard, “Enhanced Heat Transfer of a Heat Exchanger Tube Installed with V-Shaped Delta-Wing Baffle Turbulators,” Energies, vol. 16, no. 13, 2023.
S. Zhang, L. Lu, and Q. Wang, “Thermal-hydraulic characteristic of short-length self-rotating twisted tapes in a circular tube,” International Communications in Heat and Mass Transfer, vol. 122, 2021.
L. Wang, P. Ni, and G. Xi, “The effect of off-center placement of twisted tape on flow and heat transfer characteristics in a circular tube,” Scientific Reports, vol. 11, 2021.
A. M. Abed, B. S. Chauhan, H. Ayed, A. Mouldi, I. Mahariq, M. A. Abdelkareem, and M. Goodarzi, “Hydrothermal performance analyses of an isothermal tube with punched twisted tape turbulator (PTT),” Case Studies in Thermal Engineering, vol. 57, 2024.
S. V. Patankar, Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. Boca Raton, FL: CRC Press, 2018.
C. Upadhyay and S. K. Singh, “Experimental Study of Heat transfer and friction factor in Double pipe Heat Exchanger using Twisted Tape with different groove angle of V-cut at constant depth,” International Journal of Research in Engineering and Science (IJRES), vol. 10, no. 1, pp. 12-18, 2022.
T. L. Bergman, A. S. Lavine, F. P. Incropera, and D. P. DeWitt, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 8th ed. New York, NY, USA: John Wiley & Sons, 2018.
J. H. Lienhard IV and J. H. Lienhard V, A Heat Transfer Textbook, 6th ed. Cambridge, MA, USA: Phlogiston Press, 2024.
K. Chen, H. I. Mohammed, J. M. Mahdi, A. Rahbari, A. Cairns, and P. Talebizadehsardari, “Effects of non-uniform fin arrangement and size on the thermal response of a vertical latent heat triple-tube heat exchanger,” Journal of Energy Storage, vol. 45, 2022.
S. M. Ammar and C. Park, “Validation of the Gnielinski correlation for evaluation of heat transfer coefficient of enhanced tubes by non-linear regression model: An experimental study of absorption refrigeration system,” International Communications in Heat and Mass Transfer, vol. 118, 2020.
Y. A. Çengel and J. M. Cimbala, Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications, 4th ed. New York, NY, USA: McGraw-Hill Education, 2018.
S. K. Singh and A. Kumar, “Experimental study of heat transfer and friction factor in a double pipe heat exchanger using twisted tape with dimple inserts,” Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, vol. 47, no. 4, pp. 7951–7980, 2025.
F. M. White, Fluid Mechanics, 9th ed. New York, NY, USA: McGraw-Hill Education, 2021.
F. P. Incropera, D. P. DeWitt, T. L. Bergman, and A. S. Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 8th ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2017.
N. Dokmai, S. Eiamsa-ard, P. Mukda, and K. Nanan, “Heat transfer augmentation in a circular tube using V-wavy twisted tape,” Agriculture and Technology Journal, vol. 3, no. 3, pp. 15–26, 2022.
A. N. Ilikan, “Heat transfer enhancement in a tube with a twisted tape inserted for various length ratios,” Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, vol. 45, no. 2, pp. 3602–3616, 2023.
M. H. Fagr, H. M. Hasan, and Z. M. A. Alsulaiei, “Effects of acentric twisted tape on heat transfer and flow in tubes,” Case Studies in Thermal Engineering, vol. 75, 2025.