|
การเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนในช่องระบายความร้อนสี่เหลี่ยมที่ติดตั้งแผ่นกั้นรูปตัววีและรูปตัววีเจาะรูในใบพัดเทอร์ไบน์ |
|---|---|
| รหัสดีโอไอ | |
| Title | การเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนในช่องระบายความร้อนสี่เหลี่ยมที่ติดตั้งแผ่นกั้นรูปตัววีและรูปตัววีเจาะรูในใบพัดเทอร์ไบน์ |
| Creator | กัมปนาท ไชยเพชร |
| Contributor | ณัฐดนย์ พรรณุเจริญวงษ์, ที่ปรึกษา |
| Publisher | มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ |
| Publication Year | 2568 |
| Keyword | ใบพัดเทอร์ไบน์, แผ่นกั้นรูปตัววี, แผ่นกั้นแบบเจาะรู, สมรรถนะเชิงความร้อน, พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ, Gas turbine blade, V-shaped ribs, Perforated ribs, Thermal performance, Computational fluid dynamics |
| Abstract | งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเพิ่มสมรรถนะการถ่ายเทความร้อนภายในช่องระบายความร้อนของใบพัดเทอร์ไบน์ โดยใช้อากาศเป็นตัวกลางหล่อเย็นร่วมกับแผ่นกั้นรูปตัววี จำนวน 6 รูปแบบ และแผ่นกั้นแบบเจาะรูทั้งแบบวงกลมและแบบครึ่งวงกลม เพื่อเพิ่มความปั่นป่วนของการไหล ลดบริเวณการไหลย้อนกลับ และเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อนของช่องทางไหล การศึกษาใช้วิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ ร่วมกับแบบจำลองความปั่นป่วน RNG k–ɛ ภายใต้ช่วงเลขเรย์โนลด์ 5,000–30,000 ผลการศึกษาพบว่า ค่าเลขนัสเซิลท์เฉลี่ย (Nu) ของทุกแบบจำลองเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มของเลขเรย์โนลด์ โดยแบบจำลอง VR ให้ค่าการถ่ายเทความร้อนสูงที่สุดตลอดช่วงการศึกษา โดยมีค่า Nu สูงสุดประมาณ 93.03 ที่ Re = 15,000 ขณะที่แบบแผ่นกั้นเจาะรูหนึ่งตำแหน่งให้ค่า Nu อยู่ในช่วง 77.35–87.55 สำหรับ 1CPV และ 75.45–86.00 สำหรับ 1SCPV แสดงให้เห็นว่าการเจาะรูช่วยเพิ่มการผสมของการไหลและลดบริเวณการไหลย้อนกลับด้านหลังแผ่นกั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ค่าอัตราส่วน Nu/Nu0 สูงสุดประมาณ 2.50 สำหรับ 1CPV และ 2.51 สำหรับ 1SCPV ที่ Re = 5,000 ซึ่งสูงกว่าแผ่นกั้นแบบตันที่ให้ค่าประมาณ 2.43 ผลการประเมินสมรรถนะเชิงความร้อนด้วยค่า TEF พบว่าแบบจำลองทั้งหมดให้ค่า TEF มากกว่า 1 ตลอดช่วงการศึกษา โดยแบบแผ่นกั้นต่อเนื่องให้ค่า TEF สูงสุดประมาณ 2.43 ที่ Re = 5,000 ขณะที่แผ่นกั้นแบบเจาะรูครึ่งวงกลมแบบ 2SCPV-b ให้ค่า TEF สูงสุดประมาณ 2.51 และแบบเจาะรูวงกลมให้ค่า ประมาณ 2.50 ซึ่งสูงกว่าแผ่นกั้นแบบตันประมาณ 2.8–3.6% และยังคงให้ค่า TEF มากกว่า 2.00 ที่ Re = 15,000 ซึ่งแสดงถึงสมดุลที่เหมาะสมระหว่างการเพิ่มการถ่ายเทความร้อนและการลดความต้านทานการไหล ที่มีศักยภาพสูงสำหรับการประยุกต์ใช้ในระบบระบายความร้อนภายในใบพัดเทอร์ไบน์ |
