การเพิ่มสมรรถนะเชิงความร้อนของเครื่องอุ่นอากาศพลังแสงอาทิตย์ด้วยการติดตั้งปีกโค้งพรุนบนแผ่นดูดซับความร้อน
คำสำคัญ:
ปีกโค้ง , เครื่องอุ่นอากาศพลังแสงอาทิตย์ , แผ่นดูดซับความร้อน , สมรรถนะเชิงความร้อน , การไหลหมุนควงบทคัดย่อ
การทำให้พื้นผิวขรุขระบนแผ่นดูดซับความร้อนสามารถเพิ่มสมรรถนะเชิงความร้อนของเครื่องอุ่นอากาศพลังแสงอาทิตย์เพื่อเพิ่มสมรรถนะของเครื่องอุ่นอากาศพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อสี่เหลี่ยมผืนผ้า งานวิจัยนี้นำเสนอผลการศึกษาเปรียบเทียบระหว่างการทำให้พื้นผิวขรุขระด้วยการติดตั้งปีกโค้งพรุนและแผ่นดูดซับความร้อนผิวเรียบ จุดมุ่งหมายของการติดตั้งปีกโค้งพรุนเพื่อสร้างการไหลหมุนควงตามแนวยาวซึ่งส่งผลต่อการเพิ่มระดับความปั่นป่วนของการไหลและนำไปสู่การเพิ่มการถ่ายเทความร้อนในท่อทดสอบ อากาศถูกใช้เป็นของไหลทดสอบโดยไหลผ่านท่อในช่วงเลขเรย์โนลด์ระหว่าง 5,390 ถึง 23,000 พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตที่ใช้ในการทดสอบมีอัตราส่วนความความสูงต่ออัตราส่วนความกว้างของท่อของปีกพรุนสี่ค่า (Ah/Aw = 0.2, 0.33, 0.47 และ 0.6) ที่มุมปะทะปีกคงที่ (a = 45◦) ผลการทดลองพบว่า การติดตั้งปีกโค้งพรุนมีค่าอัตราการถ่ายเทความร้อนสูงกว่าแผ่นดูดซับความร้อนผิวเรียบอยู่ในช่วง 2.55–3.22 เท่า ขณะที่ความเสียดทานสูงกว่าแผ่นดูดซับความร้อนผิวเรียบ 6.21–15.4 เท่า การติดตั้งปีกโค้งพรุนที่อัตราส่วนความพรุนต่ำให้ค่าการถ่ายเทความร้อนและความเสียดทานสูงกว่าการติดตั้งปีกโค้งพรุนที่อัตราส่วนความพรุนสูง การติดตั้งปีกโค้งพรุนที่อัตราส่วนความพรุน Ah/Aw = 0.33ให้ค่าตัวประกอบสมรรถนะเชิงความร้อนสูงสุดอยู่ที่ 1.56
References
ภาณุวัฒน์ หุ่นพงษ์ และสมกล สกุลหลง. (2559). การศึกษาเชิงทดลองของลักษณะการไหลและการถ่ายเทความร้อนในท่อทรงกระบอกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยการติดตั้งแผ่นปีกพรุน. วารสารเทพสตรี I-TECH. 11(1): 29-37.
โชติวุฒิ ประสพสุข และสมพล สกุลหลง. (2560). การศึกษาเชิงทดลองพฤติกรรมการถ่ายเทความร้อนและความเสียดทานของท่ออุ่นอากาศพลังแสงอาทิตย์โดยใช้ครีบวางเอียงแบบแยกตัว. วารสารเทพสตรี I-TECH. 12(2): 179-188.
โชติวุฒิ ประสพสุข, วิทูรย์ ชิงถ้วยทอง, พงษ์เจต พรหมวงศ์, สุธาทิพย์ วิทยปิยานนท์ และสมพล สกุลหลง. (2560). การถ่ายเทความร้อนและความเสียดทานในท่ออุ่นอากาศพลังแสงอาทิตย์ด้วยการติดตั้งปีกโค้งบนแผ่นดูดซับความร้อน. ใน การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 31. 4-7 กรกฎาคม 2560. มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ องครักษ์. นครนายก. 1-10 (ETM-13).
พิทักษ์ พร้อมไธสง และพงษ์เจต พรหมวงศ์. (2561). พฤติกรรมความร้อนในช่องขนานเครื่องอุ่นอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีครีบสี่เหลี่ยมคางหมูวางรูปตัววีบนแผ่นดูดซับ. Engineering Transactions Journal. 21(1): 62–80.
จิตกร กนกนัยการ และพงษ์เจต พรหมวงศ์. (2562). อิทธิพลของการจัดวางครีบตัววีต่อการปรับปรุงคุณลักษณะเชิงความร้อนในเครื่องอุ่นอากาศพลังงานแสงอาทิตย์. ใน การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 33. 2-5 กรกฎาคม 2562. คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม. มหาสารคาม. 1-9 (HTE-008).
Eiamsa-ard, S. and Promvonge, P. (2008). Numerical study on heat transfer of turbulent channel flow over periodic grooves. International Communications in Heat and Mass Transfer. 35: 844–852.
Eiamsa-ard, S. and Promvonge, P. (2009). Thermal characteristics of turbulent rib-grooved channel flows. International Communications in Heat and Mass Transfer. 36: 705–711.
Incropera F.P., Dewitt P.D., Bergman T.L. and Lavine A.S. (2012). Foundations of heat transfer, 6th edition., John-Wiley & Sons Inc.
Jaurker A.R., Saini J.S. and Gandhi B.K. (2006). Heat transfer and friction characteristics of rectangular solar air heater duct using rib-grooved artificial roughness. Solar Energy. 80: 895–907.
Jayranaiwachira N., Promvonge P., Thianpong C. and Skullong S. (2022). Thermal-hydraulic performance of solar receiver duct with inclined punched-ribs and grooves. Case Studies in Thermal Engineering. 39: 102437.
Pandey N.K., Bajpai V.K. and Varun. (2016). Experimental investigation of heat transfer augmentation using multiple arcs with gap on absorber plate of solar air heater. Solar Energy. 134(1): 314–326.
Promvonge P., Promthaisong P. and Skullong S. (2022). Experimental and numerical thermal performance in solar receiver heat exchanger with trapezoidal louvered winglet and wavy groove. Solar Energy. 236: 153–174.
Skullong S., Promvonge P., Thianpong C. and Pimsarn M. (2016). Thermal performance in solar air heater channel with combined wavy-groove and perforated-delta wing vortex generators. Applied Thermal Engineering. 100: 611–620.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2024 วารสารเกษตรศาสตร์และเทคโนโลยี
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใดๆ
บทความ ข้อมูล เนื่อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการดีพิมพ์ในวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่หรือเพื่อกระทำการใดๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรณ์จากวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ก่อนเท่านั้น
