มุมปะทะอากาศที่ส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อนและการสูญเสียความดันอากาศของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและครีบ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การวิจัยนี้ทำการทดลองมุมปะทะระหว่างอากาศและครีบที่ส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อนและการสูญเสียความดันด้านอากาศของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและครีบ โดยได้มีการทดสอบมุมการปะทะของครีบสี่มุม (0°, 5°, 10° และ 15°) และระยะพิทช์ของครีบสามระยะ (7.5 mm, 10 mm และ 15 mm) ในการทดลองได้ใช้น้ำอุณหภูมิ 80°C ด้วยอัตราการไหลคงที่คือ 5 l/min และอากาศอุณหภูมิ 30°C ไหลที่ความเร็วระหว่าง 2 m/s ถึง 10 m/s ผลจากการทดลองแสดงให้เห็นว่าอัตราการถ่ายเทความร้อนและการสูญเสียความดันของอากาศในทุกระยะพิทช์นั้นเป็นผลมาจากมุมปะทะอากาศและความเร็วอากาศเป็นหลัก โดยที่การถ่ายเทความร้อนและการสูญเสียความดันของอากาศจะมีค่าเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มของมุมปะทะและความเร็วของอากาศซึ่งมุม 15๐ ให้ค่าการถ่ายเทความร้อนและการสูญเสียความดันมากกว่ามุม 0๐ เท่ากับ 38.44% และ 299.68% ตามลำดับ เมื่อพิจารณาถึงอัตราส่วนระหว่างการถ่ายเทความร้อนต่อการสูญเสียความดันหรือสมรรถนะอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแล้วพบว่าการเพิ่มขึ้นของมุมปะทะและความเร็วอากาศจะส่งผลให้สมรรถนะมีค่าลดลงโดยพบว่ามุมปะทะ 0๐ ให้ค่าสมรรถนะที่มากกว่ามุมปะทะ 15๐ ที่ 245.01%
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Farajollahi A, Vaferi K, Baharvand M. Analyzing tube arrangements of a finned-tube heat exchanger to optimize overall efficiency using artificial neural network and response surface methodology. Case Studies in Thermal Engineering. 2024;63:105302. doi:10.1016/j.csite. 2024.105302.
Bai Z, Abed AM, Singh PK, Abduvalieva D, Alkhalaf S, Elmasry Y, et al. Bow-shaped vortex generators in finned-tube heat exchangers: ANN/ GA-based hydrothermal/structural optimization. Case Studies in Thermal Engineering. 2024; 55:104135.doi:10.1016/j.csite. 2024.104135.
Zhang T, Su M, Zhang H, Liu C, Ouyang X. Design and simulation of a new type of fin-and-tube heat exchanger with trapezoidal slit fins. Case Studies in Thermal Engineering. 2024;59:104604. doi:10.1016/j.csite.2024.104604.
Song K, Sun K, Lu X, Gao Q, Hou Q, Gu B. Effect of wavy delta winglet vortex generators on heat transfer performance of a fin-and-tube heat exchanger. International Journal of Heat and Fluid Flow. 2024;108:109485. doi:10.1016/ j.ijheatfluidflow.2024.109485.
Zhou J, Xie X, Tang S, Xu Y, Li X. Numerical investigation and comparison on thermal-hydraulic performance of H-type finned tube heat exchanger. Case Studies in Thermal Engineering. 2024;59:104481. doi:10.1016/j.csite. 2024.104481.
Tian K, Guo Z, Ma T, Zeng M, Wang J. Numerical investigation on ash accumulation characteristics of serrated spiral finned tube heat exchanger in waste heat utilization. Applied Thermal Engineering. 2024;250: 123512. doi:10.1016/j. applthermaleng.2024.123512.
Sharma R, Mishra DP, Brar LS. Performance enhancement of a fin and tube heat exchanger with the novel arrangement of curved winglets using a multi-objective optimization approach. International Communications in Heat and Mass Transfer. 2024;157:107804. doi:10.1016/j. icheatmasstransfer.2024.107804.
Tian Z, Zhang Y, Xiong X, Gou G, Wu Y. Performance enhancement of high-temperature fin-and-tube heat exchanger employing winglet combined vortex generators. Applied Thermal Engineering. 2024;249:123376. doi:10.1016/j. applthermaleng.2024.123376.
Saini P, Shah MP. Performance evaluation of finned tube heat exchanger using curved wavy delta winglet vortex generators with circular perforations. International Communications in Heat and Mass Transfer. 2024;159:108184. doi:10.1016/j.icheatmasstransfer.2024.108184.
Song K, Yang Q, Sun K, Wu X, Zhang Q, Hou Q. Performance promotion by novel fin configurations with ellipsoidal dimple-protrusion for a circle tube-fin heat exchanger. International Communications in Heat and Mass Transfer. 2024;157:107731. doi:10.1016/j.icheatmasstrans fer.2024.107731.
Batista J, Trp A, Lenic K, Kirincic M. The influence of geometry parameters of rectangular vortex generators on the air-to-water fin-and-tube heat exchanger efficiency enhancement. International Communications in Heat and Mass Transfer. 2025;162:108647. doi:10.1016/j.icheat masstransfer.2025.108647.
Unger S, Beyer M, Arlit M, Stasch P, Hampel U. An experimental investigation on the air-side heat transfer and flow resistance of finned short oval tubes at different tube tilt angles. International Journal of Thermal Sciences. 2019;140:225–237. doi:10.1016/j.ijthermalsci.201 9.02.045.
Tang L, Du X, Pan J, Sunden B. Air inlet angle influence on the air-side heat transfer and flow friction characteristics of a finned oval tube heat exchanger. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2019;145:118702. doi:10.1016/j. ijheatmasstransfer.2019.118702.
Ibrahim TA, Gomaa A. Thermal performance criteria of elliptic tube bundle in crossflow. International Journal of Thermal Sciences. 2009;48(11):2148–2158. doi:10.1016/j.ijthermals ci.2009.03.011.
Li MJ, Zhang H, Zhang J, Mu YT, Tian E, Dan D, et al. Experimental and numerical study and comparison of performance for wavy fin and a plain fin with radiantly arranged winglets around each tube in fin-and-tube heat exchangers. Applied Thermal Engineering. 2018;133:298–307. doi:10.1016/j.applthermaleng.2018.01.012.
