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
References
S. Eiamsa-ard, C. Thianpong and P. Promvonge, “Experimental investigation of heattransfer and flow friction in a circul ar tube fitted with regularly spaced twistedtape elements,” Int. Commun. Heat Mass Transfer, Vol 33, pp. 1225–1233, Dec. 2006.
S.W. Chang, T.L. Yang and J.S. Liou, “Heat transfer and pressure drop in tube with brokentwisted tape insert,” Exp. Thermal Fluid Sci, Vol 32, pp. 489–501, Nov. 2007.
P. Promvonge, “Thermalperformance in circular tube fitted with coiled square wires,” Energy Convers. Manage, vol. 49, pp. 980–987, May. 2008.
S. Gunes, V. Ozceyhan and O. Buyukalaca, “Heat transfer enhancement in a tube with equilateral triangle cross sectioned coiled wire inserts,” Exp. Thermal Fluid Sci, Vol 34, pp. 684–691, Sep. 2010.
Y. Wang, Y.L. He, Y.G. Lei and J. Zhang, “Heat transfer and hydrodynamics analysis of an ovel dimpled tube,” Exp. Thermal Fluid Sci, Vol 34, pp. 1273–1281, Nov. 2010.
K. Bilen, M. Cetin, H. Gul and T. Balta, “The investigation of groove geometry effect on heat transfer for internally grooved tubes,” Appl. Therm. Eng. Vol 29, pp. 753–761, Mar. 2009.
S. Skullong and P. Promvonge, “Experimental investigation on turbulent convection insolar air heater channel fitted with delta winglet vortex generator,” Chin. J. Chem.Eng, vol 22, pp. 1–10, Jan. 2014.
P. Promvonge, S. Skullong, S. Kwankaomeng and C. Thiangpong, “Heat transfer insquareduct fitted diagonally with angle-finned tape—Part 1: Experimental study,” Int.Commun. Heat Mass Transfer, vol 39, pp. 617–624, May. 2012.
W. Chingtuaythong, T. Naebnean, K. khumphunyim and P. Promvonge, “Heat Transfer Enhancement in Round Tube Fitted with Triangular V-Ribs,” Conference On Energy Network of Thailand 7th, 3 – 5 May 2011, PP. 237 – 242 (in Thai).
N. Koolnapadol, P. Promvonge, S. Chokphoemphun and W. Chingtuaythong, “Heat Transfer Enhancement in Heat Exchanger Tube in Hexagon Ring Insert,” in Proceeding of 33rd ME-NETT 2019, Udonthani Thailand, July. 2 – 5, 2019, pp. 214 – 223 (in Thai).
P. Hoonpong, S. Suwannapan, T. Chompookham, P. Promvonge and S. Skullong, “Thermal characteristics in round tube fitted with rectangular-winglet tape,” in Proceeding of 31rd ME-NETT 2017, nakhonnayok Thailand, July. 4 – 7, 2017, pp. 1178 – 1186 (in Thai).
S. Skullong, P. Promvonge, N. Jayranaiwachira and C. Thianpong, “Experimental and numerical heat transfer investigation in a tubular heat exchanger with delta-wing tape inserts,” Chemical Engineering and Processing, vol. 109, pp. 164–177, Nov. 2016.
