การประยุกต์ใช้พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมสภาพแวดล้อมในโรงเรือนเลี้ยงหนอนไหมอัจฉริยะ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้นำเสนอการออกแบบสภาพแวดล้อมภายในโรงเรือนเลี้ยงหนอนไหมโดยใช้การจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) เพื่อปรับปรุงการควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น และการระบายอากาศให้เหมาะสมกับสภาพภูมิอากาศเขตร้อน แบบจำลองสามมิติของโรงเรือนขนาด 4 × 6 × 3 เมตร ถูกสร้างขึ้นและวิเคราะห์ด้วยซอฟต์แวร์ OpenFOAM โดยพิจารณาการไหลของอากาศ การถ่ายเทความร้อน และการกระจายความชื้นภายใต้สภาวะภูมิอากาศตัวแทนของประเทศไทย ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าแนวทางการออกแบบที่เสนอช่วยลดความแปรปรวนของอุณหภูมิภายใน ลดบริเวณอับอากาศ และปรับปรุงความสม่ำเสมอของความชื้นเมื่อเทียบกับโรงเรือนแบบดั้งเดิม โดยลดอุณหภูมิสะสม 8.2% มีค่าความสม่ำเสมอของการกระจายความชื้น 9.1% และมีค่าความคลาดเคลื่อนระหว่างผลจำลองกับการวัดจริง ประเมินจากความแตกต่างความหนาแน่นอากาศเฉลี่ย 0.9% นอกจากนี้ การจัดวางตำแหน่งช่องเปิดและอัตราการระบายอากาศที่เหมาะสมยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการไหลเวียนอากาศโดยไม่ก่อให้เกิดกระแสลมแรงเฉพาะจุด ผลลัพธ์จากการศึกษานี้แสดงศักยภาพของการประยุกต์ใช้แบบจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ ในการออกแบบอาคารเกษตรกรรมที่สามารถควบคุมสภาพแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรองรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในเขตร้อน
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธิ์เป็นของวารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ
เอกสารอ้างอิง
Department of Sericulture. (2022). Rearing silkworms as an important agricultural industry of Thailand [Online]. Available: https://www.ratchakitcha.soc.go.th/DATA/PDF/2560/E/035/6.PDF
S. Susikaran, B. K. M. Bharathi, A. Loveson, V. Vasanth, S. N. Krishnan, and C. Kiruthika, “Silkworm growth and silk yield under changing climatic conditions: Challenges and adaptations,” International Journal of Insects, vol. 1, no. 2, pp. 1–5, 2024. [Online]. Available: https://journals.stmjournals.com/iji/article=2024/view=179029
S. Kumar and S. Sharma, "Impact of Environmental Factors on the Growth and Development of Silkworm (Bombyx mori L.)," Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci., vol. 4, no. 3, pp. 944–952, 2015.
X. Zhao and Y. Liu, "Effects of Temperature and Humidity on Growth Performance of Silkworm," Journal of Insect Science, vol. 10, no. 1, p. 56, 2010.
J. Jiang, H. Zhang and Y. Wang, "Influence of Light Quality on Growth and Development of Silkworm (Bombyx mori)," Scientific Reports, vol. 9, Article number 8926, 2019.
R. Prasad and S. Gupta, "Climate Change and the Impact on Sericulture: A Review," Journal of Sericulture and Entomology Science, vol. 5, no. 1, pp. 1–9, 2016.
A. Kumar, R. Singh and L. Zhao, "Challenges in traditional agriculture: Ventilation and climate control in silk farming," Journal of Agricultural Engineering, vol. 49, no. 2, pp. 123–137, 2023.
Office of Agricultural Economics (Thailand). (2021). Labor shortages and impacts on operations in the silk industry [Online]. Available: https://oae.go.th/home/article/386.
Q. Zhang, Y. Liu and M. Huang, "Modernization of sericulture facilities: Technology and management innovations," Journal of Agricultural Technology, vol. 18, no. 4, pp. 567-583, 2022.
L. Chen, Y. Wang and Z. Li, "Computational modeling for optimizing silkworm rearing house environment," Journal of Agricultural Engineering Research, vol. 212, pp. 105–117, 2023.
National Sericulture Research and Development Institute. (2021). Guidelines for Sustainable and Energy-Efficient Sericulture Housing [Online]. Available: https://qsds.go.th
M. Johnson and R. Smith, "Sustainable design of smart agricultural houses: Integrating natural and automated ventilation," Sustainable Agriculture Reviews, vol. 59, pp. 89–112, 2023.
H. Kim, J. Park and S. Lee, "Enhancing global competitiveness in sericulture through controlled environment housing," International Journal of Sericulture Science, vol. 41, no. 1, pp. 12–25, 2023.
Meteorological Department (Thailand). (2025). Annual Report on Climate and Environment in Thailand [Online]. Available: https://www.tmd.go.th
Department of Sericulture, Thailand. (2012). Agricultural product standard: Rearing mulberry silkworms for raw silk production, The Royal Gazette [Online]. Available: https://www.ratchakitcha.soc.go.th/DATA/PDF/2555/E/165/6.PDF
H. K. Versteeg and W. Malalasekera, An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method. Harlow, UK: Pearson Education, 2007.
OpenFOAM Foundation. (2023). OpenFOAM User Guide [Online]. Available: https://www.openfoam.com/documentation
J. H. Ferziger, M. Perić and R. L. Street, Computational Methods for Fluid Dynamics. Cham, Switzerland: Springer, 2020.
P. J. Roache, Verification and Validation in Computational Science and Engineering. Albuquerque, NM, USA: Hermosa Publishers, 1998.
A. Saltelli, S. Tarantola, F. Campolongo and M. Ratto, Global Sensitivity Analysis: The Primer. Chichester, UK: Wiley, 2008.
W. L. Oberkampf and T. G. Trucano, "Verification and validation in computational fluid dynamics," Progress in Aerospace Sciences, vol. 38, no. 3, pp. 209–272, 2002.
J. Franke, A. Hellsten, H. Schlünzen and B. Carissimo, “Best practice guideline for the CFD simulation of flows in the urban environment,” COST Action 732, COST Office, Brussels, Belgium, 2007.
B. Blocken, T. Stathopoulos and J. Carmeliet, "CFD simulation of the atmospheric boundary layer: wall function problems," Atmospheric Environment, vol. 41, no. 2, pp. 238–252, 2007.
S. B. Pope, Turbulent Flows. Cambridge, UK: Cambridge Univ. Press, 2000.
