การศึกษาสมรรถนะเชิงความร้อนของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อกลม โดยใส่แผ่นปีกครึ่งวงรี

Abstract

บทความนี้นำเสนอการศึกษาทดลองเกี่ยวกับคุณลักษณะการถ่ายเทความร้อนและการสูญเสียความดันภายในท่อแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อกลมที่มีการสอดใส่แผ่นปีกครึ่งวงรีโดยมีการให้ความร้อนที่ผิวท่อแบบสภาวะฟลักซ์ความร้อนสม่ำเสมอ  อากาศที่ไหลภายในท่อจะเป็นการไหลแบบปั่นป่วนโดยแสดงในเทอมของเลขเรย์โนลด์ (Re) ในช่วงระหว่าง 4000 ถึง 25,000  ซึ่งการทดลองมีการปรับเปลี่ยนแผ่นปีกครึ่งวงรี โดยจะมีมุมปะทะ (a = 20, 30, 45, 60 และ 90 องศา)  มีความสูงปีกเท่ากับ (b = 20 มิลลิเมตร), ความกว้างของปีกเท่ากับ (w = 20 มิลลิเมตร)  และมีระยะพิตต์เท่ากับ (P = 50 มิลลิเมตร) ผลจากการทดลองพบว่า ท่อที่มีการใส่แผ่นปีกครึ่งวงรีเอียงที่ค่า a = 90 องศา จะให้ค่าการถ่ายเทความร้อนและการสูญเสียความดันที่มากกว่าท่อผนังเรียบโดยจะให้ค่าการถ่ายเทความร้อนสูงที่สุด เท่ากับ 4.3 เท่า และค่าการสูญเสียความดันสูงที่สุดเท่ากับ 40 เท่า เมื่อเรียบเทียบกับท่อผนังเรียบในขณะที่ท่อที่ใส่แผ่นปีกครึ่งวงรีที่ค่า a = 60 องศา จะให้ค่าสมรรถนะเชิงความร้อนสูงที่สุดมีเท่ากับ 1.48