การจำลองผลเชิงตัวเลขของกังหันน้ำผลิตไฟฟ้าด้วยแบบจำลอง K-epsilon และ K-Omega
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
กังหันน้ำเป็นเครื่องจักรกลการไหลที่ใช้ในการเปลี่ยนรูปของพลังงานจลน์ของน้ำให้กลายเป็นพลังงานกลเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ในวัตถุประสงค์งานวิจัยนี้จึงได้ทำการศึกษาการไหลของน้ำภายในวงล้อกังหันน้ำ ด้วยกระบวนการทางพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (Computational Fluid Dynamics, CFD) โดยอาศัยรูปแบบการคำนวณแบบปริมาตรสืบเนื่อง (Finite Volume Method, FVM) ซึ่งเป็นการคำนวณจากปริมาตรควบคุม ที่คำนวณผ่านปริมาตรควบคุมหรือเมชเอลิเมนต์บนฐานแบบจำลองความปั่นป่วน และ เพื่อทำนายการไหลบริเวณที่ศึกษา ซึ่งการคำนวณแบบนี้เอลิเมนต์เป็นตัวแปรสำคัญที่ส่งผลต่อความแม่นยำในการคำนวณผล ในงานวิจัยนี้ จึงได้ทำการศึกษาผลเอลิเมนต์สำหรับการคำนวณหารอบการหมุนแบบ Free Spinning เพื่อเปรียบเทียบกับการทดสอบจริงจากต้นแบบ ผลจากการศึกษาพบว่า การคำนวณผลด้วย (CFD) ที่ประสิทธิภาพเอลิเมนต์ 80 % ให้ค่ารอบการหมุนสูงสุดที่ความเร็วน้ำ 7 เท่ากับ 212 และ 213 RPM สำหรับแบบจำลอง และ ซึ่งมีความคลาดเคลื่อนไปจากการทดสอบจริง 0.46 %
Article Details
เอกสารอ้างอิง
[2]. Vishal, C. and Jaymin, D. Evaluation of Hydro Turbine Forebay Using CFD, The 11th Asian International Conference on Fluid Machinery; 2011 November 21-23. IIT Madras, Chennai, India; 2011. P.1-10.
[3]. Suppachai, T. and Sataporn, W. Solid Works and Cosmos Work, Bangkok: SST; 2007. P. 1-26.
[4]. Durgin, W. W. and Fay, W. K. Some Fluid Flow Characteristic of cross-flow type turbine, The Winter Annual Meeting of ASME, New Orleans, 1984; P.77-83.
[5]. Werayoot, L. Design and Analysis of Two-Wheel Horizontal Axis Micro Water Turbine Generator Using Computational Fluid Dynamics Technique, Engineering Journal Chiangmai University, 2016; 23(1): 20-29.
[6]. Werayoot, L. (2015). Performance Testing of Vertical Axis Micro Water Turbine Generator for Driven of Available Storage Water on Building, Engineering Journal Chiangmai University, 2015; 21(1): 9-17.
[7]. วีระยุทธ หล้าอมรชัยกุล. การออกแบบอย่างเหมาะสมของกังหันน้ำผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กที่มีเฮดต่ำด้วยวธีการวิเคราะห์ทางพลศาสตร์ของไหลโดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ [วิทยานิพนธ์ปริญญาวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต]. ปทุมธานี: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี; 2552.
[8]. Werayoot, L. Efficiency Evaluation and Test system of the Horizotal and Vertical Axis Micro Water Turbine Generator in a Community, The 2nd MJU-Phrae National Research Conf; 2011 September 1-2. Phrae, Thailand; 2011. P. 80-87.
[9]. Nuthawut, J. and Chirakarn, S. (2012) Performance Testing of Vertical Axis Water Turbine with Friction Reduction: Blade Performance Comparison, The 9th National Kasetsart University Kamphaeng Saen Conf; 2012 December 6-7. Kasetsart University Kamphaeng Saen, Thailand; 2012. P.121-128.
[10]. Bilal Abdullah, N. (2004). Design of High Efficiency Cross- Flow Turbine for Hydro-Power Plant, International Journal of Engineering and Advance, 2013;2(3): 308-311.
[11] วีระยุทธ หล้าอมรชัยกุล. (2561). แบบจำลองความปั่นป่วน K-epsilon ( ) และ K-omega ( )สำหรับการวิเคราะห์รอบการหมุนของกังหันน้ำผลิตไฟฟ้าแบบแกนนอนสำหรับชุมชน. วารสารวิชาการ วิศวกรรมศาสตร์, 11(1), 95-104.
[12] สว่าง ชาติทอง และวิระชัย โรยนรินทร์. การออกแบบระบบทางกลสำหรับกังหันลมผลิตไฟฟ้าขนาด 20 กิโลวัตต์. งานประชุมวิชาการเครือข่ายพลังงานแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 6. มหาวิทยาลัยศรีนรินทร์ทรวิโรฒ: เพชรบุรี; 2553. หน้า 128-132.
[13] Autodesk. 2018. CFD Support and learning. เข้าถึงได้จาก: https://knowledge.autodesk.com/
support/cfd/learnexplore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2019/ENU/SimCFD-UsersGuide/files/GUID-423C0084-6DEA-4164-951A-96446997747C-htm.html.
