ผลของแรงเสียดทานของผนังภาชนะต่อรูปแบบของการพาในการสั่นแนวตั้งสำหรับวัสดุเม็ด

Main Article Content

ภาณุพัฒน์ ชัยวร
สุภารัตน์ หาญขว้าง
วิไลพร ลักษมีวาณิชย์
เพ็ญศรี ประมุขกุล

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของแรงเสียดทานของผนังภาชนะต่อรูปแบบการพาในการสั่นแนวตั้งสำหรับวัสดุเม็ด โดยใช้อนุภาคทรงกระบอก 2 ขนาด ได้แก่ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มิลลิเมตร ความยาว 6 เซนติเมตร จำนวน 460 อนุภาค และขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มิลลิเมตร ความยาว 6 เซนติเมตร จำนวน 115 อนุภาค นำมาจัดเรียงแบบสุ่มในภาชนะรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าจากวัสดุต่างชนิดที่มีแรงเสียดทานผนังแตกต่างกัน ได้แก่ อะคริลิค กระดาษฟอยล์ ผ้ากำมะหยี่ และกระดาษทรายเบอร์ 400 จากนั้นสั่นด้วยแอมพลิจูดเท่ากับ 5 มิลลิเมตร ความถี่ 12.21 เฮิร์ต และความเร่งไร้มิติเท่ากับ 3 ผลการทดลองพบว่าวัสดุเม็ดที่อยู่ด้านบนของกลุ่มจะเคลื่อนที่มาทางด้านข้างของภาชนะ แล้วเคลื่อนที่มาบริเวณกลางภาชนะและเคลื่อนไปด้านบนอีกครั้ง เป็นการเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ เรียกว่า “การพา” วัสดุเม็ดที่อยู่ด้านซ้ายจะเคลื่อนที่ผ่านด้านข้างภาชนะด้วยทิศทวนเข็มนาฬิกา ส่วนวัสดุเม็ดที่อยู่ด้านขวาเคลื่อนที่ผ่านด้านข้างภาชนะด้วยทิศตามเข็มนาฬิกา สำหรับภาชนะที่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างวัสดุเม็ดกับผนังภาชนะเท่ากับ 0.790 และ 0.825 วัสดุเม็ดเคลื่อนที่ได้เร็วและพลังงานจลน์มีค่ามาก ส่วนภาชนะที่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างวัสดุเม็ดกับผนังภาชนะมีค่าเท่ากับ 0.376 และ 0.432 วัสดุเม็ดที่อยู่บนกลุ่มวัสดุเม็ดจะเคลื่อนที่ลงด้านข้างแต่ไม่สามารถเคลื่อนที่ไปยังบริเวณศูนย์กลางกลุ่มวัสดุเม็ดได้ เนื่องจากพลังงานจลน์ของวัสดุเม็ดมีค่าน้อย

Article Details

รูปแบบการอ้างอิง
ชัยวร ภ., หาญขว้าง ส., ลักษมีวาณิชย์ ว., & ประมุขกุล เ. (2023). ผลของแรงเสียดทานของผนังภาชนะต่อรูปแบบของการพาในการสั่นแนวตั้งสำหรับวัสดุเม็ด. วารสารวิชชา มหาวิทยาลัยราชภัฏนครศรีธรรมราช, 42(2), 32–46. https://doi.org/10.65217/wichchajnstru.2023.v42i2.256647
ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

สกนธ์ คล่องบุญจิต. (2552). การศึกษาอิทธิพลของปรากฏการณ์การหมุนวนกับการผสมกันของระบบวัสดุเม็ดกลมในภาชนะบรรจุเชิง 2 มิติด้วยเทคนิคการจำลองเหตุการณ์แบบวัสดุเม็ดนิ่ม. วิศวสารลาดกระบัง, 26(4), 31-36.

อภินทร์รัตน์ ขันแกล้ว มนัญชัย ไชยเพศ วิรยา หลังหลี และพิชญา ทิพย์ศรี. (2022). การวัดความเร็วปลายในการตกของโลหะทรงกลมรัศมีแตกต่างกันในกลีเซอรีนโดยใช้ตัวตรวจจับเวลาที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์. วารสารวิชชา มหาวิทยาลัยราชภัฏนครศรีธรรมราช, 41(2), 1-15.

Chaiworn, P., Chung, F.F. and Liaw, S.S. (2014). Pseudo 2-dimensional trajectory of a particle in vibrating granular bed. International Journal of Applied Physics and Mathematics, 4(1), 27-30, doi: https://doi.org/10.7763/IJAPM.2014.V4.249.

Fortini, A. and Huang, K. (2015). Role of defects in the onset of wall-induced granular convection. Physical Review E, 91(3), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.91.032206.

Klongboonjit, S. and Campbell, C.S. (2008). Convection in deep vertically shaken particle beds. I, General Features. Physics of Fluids, 20(10), doi: https://doi.org/10.1063/1.2996134.

Liu, C., Wu, P., Wang, L., Tong, L. and Yin, S. (2017). Patterns of granular convection and separation in narrow vibration bed. EPJ Web of Conferences, 140(1), doi: https://doi.org/10.1051/epjconf/201714003031.

Menbari, A. and Hashemnia, K. (2020). Studying the particle size ratio effect on granular mixing in a vertically vibrated bed of two particle types. Particuology, 53(1), 100-111, doi: https://doi.org/10.1016/j.partic.2020.01.007.

Qiao, J., Duan, C., Dong, K., Wang, W., Jiang, H., Zhu, H. and Zhao, Y. (2021). DEM study of segregation degree and velocity of binary granular mixtures subject to vibration. Powder Technology, 382(1), 107-117, doi: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2020.12.064.

Wibowo, H.A.C., Ain, T.N., Nugraha, Y.P., Aji, D.P.P., Khotimah, S.N. and Viridi, S. (2016). Experimental study of granular convection in (real) two-dimension Brazil-nut effect. Journal of Physics: Conference Series, 739(1), doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/739/1/012053.

Xiu, W., Lib, R., Chen, Q., Sun, Q. Zivkovic, V. and Yang, H. (2023). Prediction of segregation characterization based on granular velocity and concentration in rotating drum. Particuology, 73(1), 17-25, doi: https://doi.org/10.1016/j.partic.2022.03.008.

Xue, K., Zheng, Y., Fan, B., Li, F. and Bai, C. (2013). The origin of granular convection in vertically vibrated particle beds: The differential shear flow field. The European Physical Journal E, 36(8), 1-11, doi: https://doi.org/10.1140/epje/i2013-13008-1.

Zhang, K., Zhong, H., Chen, T., Kou, F., Chen, Y. and Bai, C. (2022). Dissipation behaviors of granular balls in a shaken closed container. Mechanical Systems and Signal Processing, 172(1), doi: https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2022.108986.

Zhang, X., Zhang, D., Wang, Y., Ji, S. and Zhao, H. (2023). Dynamic characteristics of sphere impact into wet granular materials considering suction. Granular Matter, 25(1), doi: https://doi.org/10.1007/s10035-022-01304-9.