การเพิ่มการถ่ายเทความร้อนในท่อที่มีการไหลแบบปั่นป่วนผ่านแผ่นปีกสามเหลี่ยม
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนออิทธิพลของการใส่แผ่นปีกสามเหลี่ยมในท่อภายใต้สภาวะฟลักซ์ความร้อนที่ผิวคงที่ต่อพฤติกรรมทางความร้อนและการต้านทานการไหล ในการทดลองแผ่นปีกสามเหลี่ยมทำมุมปะทะ (β) 45º ถูกใส่ภายในท่อโดยมีสัดส่วนความสูงปีกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ 3 ค่า (b/D = 0.1, 0.15 และ 0.2) และสัดส่วนระยะพิตช์ปีกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ 3 ค่า (P/D = 1, 2 และ 3) อากาศถูกใช้เป็นของไหลทดสอบซึ่งไหลผ่านท่อโดยแสดงในพจน์ของเลขเรย์โนลด์ในช่วง 4,200 ถึง 25,800 ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า การใส่แผ่นปีกสามเหลี่ยมสามารถเพิ่มค่าอัตราการถ่ายเทความร้อนได้ถึง 4.06 เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับท่อเปล่าผิวเรียบ ขณะที่ตัวประกอบความเสียดทานมีค่าเพิ่มขึ้นถึง 31.63 เท่า เมื่อสัดส่วนความสูงปีกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเพิ่มขึ้นส่งผลให้การถ่ายเทความร้อนและตัวประกอบความเสียดทานมีค่าเพิ่มขึ้น ขณะที่สัดส่วนระยะพิตช์ปีกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเพิ่มขึ้นการถ่ายเทความร้อนและตัวประกอบความเสียดทานจะมีค่าลดลง ค่าสมรรถนะเชิงความร้อนของการใส่แผ่นปีกสามเหลี่ยมภายในท่อมีค่าอยู่ในช่วง 1.16–1.51 โดยมีค่าสูงสุดในกรณี b/D = 0.15 และ P/D = 1 นอกจากนี้สหสัมพันธ์ของเลขนัสเซิลท์ (Nu) และตัวประกอบความเสียดทาน (f ) ได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อทำนายผลการทดลอง
Article Details
บทความที่ลงตีพิมพ์เป็นข้อคิดเห็นของผู้เขียนเท่านั้น
ผู้เขียนจะต้องเป็นผู้รับผิดชอบต่อผลทางกฎหมายใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากบทความนั้น
References
[2] P. Eiamsa-ard, N. Piriyarungroj, C. Thianpong, and S. Eiamsa-ard, “A case study on thermal performance assessment of a heat exchanger tube equipped with regularly-spaced twisted tapes as swirl generators,” Case Studies in Thermal Engineering, vol. 3, pp. 86–102, 2014.
[3] E. F. Akyürek, K. Gelis, B. Sahin, and E. Manay, “Experimental analysis for heat transfer of nanofluid with wire coil turbulators in a concentric tube heat exchanger,” Results in Physics, vol. 9, pp. 376–389, 2018.
[4] K. Nanan, C. Thianpong, M. Pimsarn, V. Chuwattanakul, and S. Eiamsa-ard, “Flow and thermal mechanisms in a heat exchanger tube inserted with twisted cross-baffle turbulators,” Applied Thermal Engineering, vol. 114, pp. 130–147, 2017.
[5] S. Skullong, P. Promvonge, C. Thianpong, and N. Jayranaiwachira, “Thermal behaviors in a round tube equipped with quadruple perforateddelta-winglet pairs,” Applied Thermal Engineering, vol. 115, pp. 229–243, 2017.
[6] M. M. K. Bhuiya, M. S. U. Chowdhury, M. Saha, and M. T. Islam, “Heat transfer and friction factor characteristics in turbulent flow through a tube fitted with perforated twisted tape inserts,” International Communications in Heat and Mass Transfer, vol. 46, pp. 49–57, 2013.
[7] M. M. K. Bhuiya, A. S. M. Sayem, M. Islam, M. S. U. Chowdhury, and M. Shahabuddin, “Performance assessment in a heat exchanger tube fitted with double counter twisted tape inserts,” International Communications in Heat and Mass Transfer, vol. 50, pp. 25–33, 2014.
[8] A. Saysroy and S. Eiamsa-ard, “Periodically fully-developed heat and fluid flow behaviors in a turbulent tube flow with square-cut twisted tape inserts,” Applied Thermal Engineering, vol. 112, pp. 895–910, 2017.
[9] 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, 2016.
[10] F. P. Incropera, P. D. Dewitt, T. L. Bergman, and A. S. Lavine, “Foundations of Heat Transfer,” 6th ed., John-Wiley & Sons Inc., 2012.
[11] A. Kumar, R. P. Saini, and J.S. Saini, “Development of correlations for Nusselt number and friction factor for solar air heater with roughened duct having multi vshaped with gap rib as artificial roughness,” Renewable Energy, vol. 58, pp. 151–163, 2013.
[12] T. Alam, R. P. Saini, and J. S. Saini, “Effect of circularity of perforation holes in Vshaped blockages on heat transfer and friction characteristics of rectangular solar air heater duct,” Energy Conversion and Management, vol. 86, pp. 952–963, 2014.