| ชื่อเรื่อง | : | การวิเคราะห์ความคล้ายของการไหลแบบราบเรียบของเจ็ตที่หมุนควงในกระแสลมตามที่ไม่หมุนควง |
| นักวิจัย | : | สุเมธ ไตรภพสกุล |
| คำค้น | : | SWIRLING JET , SIMILARITY JET , SWIRLING JET IN COFLOW |
| หน่วยงาน | : | ฐานข้อมูลวิทยานิพนธ์ไทย |
| ผู้ร่วมงาน | : | - |
| ปีพิมพ์ | : | 2544 |
| อ้างอิง | : | http://www.thaithesis.org/detail.php?id=1082544000040 |
| ที่มา | : | - |
| ความเชี่ยวชาญ | : | - |
| ความสัมพันธ์ | : | - |
| ขอบเขตของเนื้อหา | : | - |
| บทคัดย่อ/คำอธิบาย | : | งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาคุณลักษณะของเจ็ตที่หมุนควงในกระแสลมตามที่ไม่หมุนควง โดยศึกษาถึงผลจากการหมุนควงและกระแสลมตามที่มีต่อเจ็ต ในการศึกษาได้ใช้วิธีการวิเคราะห์ซิมิลาริตี้โดยกำหนดให้ ~iu=u(,m)f((+,h))+u(,1)~i และ ~iw=w(,m)g((+,h))~i เพื่อใช้ในการเปลี่ยนรูประบบสมการจากระบบสมการเชิงอนุพันธ์ย่อยเป็นระบบสมการเชิงอนุพันธ์สามัญและทำการแก้สมการโดยใช้ระเบียบวิธีเชิงตัวเลข และคำนวณหารูปร่างการกระจายตัวของความเร็วและความดัน รวมทั้งความหนาและการลดลงของความเร็วเจ็ต ในการศึกษาได้แบ่งออกเป็น 3 กรณีตามสมมติฐานของระดับการหมุนควงที่ใช้ในการวิเคราะห์คือ 1) ไม่หมุนควง 2) ระดับการหมุนควงต่ำ และ 3) ระดับการหมุนควงใดๆ ซึ่งระบุโดยค่าอัตราส่วนความเร็วตามแนวสัมผัสต่อความเร็วตามแนวแกน (~iSr=w(,m)/u(,m)~i) ในแต่ละกรณียังได้แบ่งการศึกษาออกเป็น 3 กรณีย่อยตามสมมติฐานของระดับความเร็วของกระแสลมตามคือ 1) ไม่มีกระแสลมตาม (~iu(,1)=0~i)2) กระแสลมตามมีความเร็วมากกว่าความเร็วเจ็ตมาก (~iu(,1)>>u(,m)~i) และ 3) กระแสลมตามที่มีความเร็วใดๆ ซึ่งระบุโดยค่าอัตราส่วนความเร็วกระแสลมตามต่อความเร็วส่วนเกินเจ็ต(~iVr=u(,1)/u(,m)~i) จากผลการศึกษาเจ็ตที่ไม่หมุนควง พบว่ารูปร่างการกระจายตัวความเร็วตามแนวแกนเจ็ตจะคล้ายแบบ Gaussian โดยจะมีการกระจายตัวที่แคบลงหรือเจ็ตบางลงเมื่อความเร็วของกระแสลมตามหรือ V~ir~i เพิ่มขึ้น สาเหตุเนื่องจากเมื่อ V~ir~i เพิ่มขึ้น การถ่ายเทโมเมนตัมตามแนวแกน ~ix~i โดยการพาจะมากขึ้นเมื่อเทียบกับตามแนวแกน ~ir~i หรืออีกนัยหนึ่ง ในขณะที่อากาศภายนอกหยุดนิ่งนั้นเจ็ตจะมีความเร็วแตกต่างจากความเร็วอากาศภายนอกจึงทำให้เกิดเป็นShear layer ขึ้น แต่เมื่อมีกระแสลมตามจะทำให้ผลต่างของความเร็วเจ็ตกับความเร็วอากาศภายนอกมีค่าลดลง ดังนั้น Shear layer ที่เกิดขึ้นจึงมีกำลังลดลง ทำให้ความหนาเจ็ตลดลง จากผลการศึกษาเจ็ตที่ระดับการหมุนควงต่ำ พบว่ารูปร่างการกระจายตัวความเร็วตามแนวแกนจะมีลักษณะเช่นเดียวกับในกรณีเจ็ตที่ไม่หมุนควง ส่วนรูปร่างการกระจายตัวความเร็วตามแนวสัมผัสพบว่ามีลักษณะของ Rankine vortex โดยรูปร่างการกระจายตัวความเร็วตามแนวสัมผัสจะแคบลงเมื่อความเร็วกระแสลมตามเพิ่มขึ้น นอกจากนั้นเมื่อพิจารณาค่าผลต่างความดันไร้มิติ((~ip(,x)(+,ต))-p)/pw('2)m)~i) บริเวณแกนเจ็ตพบว่ามีค่าคงที่ที่เป็นบวก แต่เนื่องจากความเร็วตามแนวสัมผัสมีการลดลงในลักษณะ ~iw(,m)(+,ต)x('-2)~i ดังนั้นค่าผลต่างความดัน(~ip('(+,ต))-p~i) จึงมีค่าลดลงในอัตราที่เท่ากัน หรืออีกนัยหนึ่ง ความดันมีค่าเพิ่มขึ้นตามแนวแกนเจ็ต จึงทำให้เกิด Adverse pressure gradient ตามแนวแกนเจ็ตขึ้น จากผลการศึกษากรณีเจ็ตที่หมุนควงโดยเปลี่ยนแปลงค่า ~iSr~i ซึ่งแบ่งการศึกษาออกเป็นการคำนวณโดยใช้เงื่อนไขสมการอินทิกรัลโมเมนตัมเชิงเส้นและสมการอินทิกรัลโมเมนตัมเชิงมุมโดยในกรณี ~iu(,1)=0 เมื่อใช้เงื่อนไขสมการอินทิกรัลโมเมนตันเชิงเส้น พบว่า รูปร่างกระจายตัวความเร็วตามแนวแกนมีการกระจายคล้ายแบบ Gaussian ที่มีความกว้างเพิ่มขึ้นเมื่อ ~iSr~i มีค่าเพิ่มขึ้น และที่ ~iSr~i สูงนั้นพบว่าตำแหน่งที่เกิดความเร็วตามแนวแกนสูงสุดจะเบี่ยงเบนออกจากแกนเจ็ต ทำให้เกิดเป็น Wake component ที่บริเวณแกนเจ็ต สำหรับรูปร่างการกระจายตัวความเร็วตามแนวสัมผัสจะมีลักษณะของ Rankine vortex ที่แคบลงเมื่อ~iSr~i มีค่าเพิ่มขึ้น หรืออีกนัยหนึ่งเมื่อ ~iSr~i เพิ่มขึ้นทำให้แกนของ vortex รัดตัวแน่นขึ้นแต่เมื่อใช้เงื่อนไขสมการอินทิกรัลโมเมนตันเชิงมุมกลับพบว่าผลที่ได้มีลักษณะแตกต่างจากผลการคำนวณโดยใช้เงื่อนไขจากสมการอินทิกรัลโมเมนตันเชิงเส้น สำหรับกรณีเจ็ตที่หมุนควงในกระแสลมตามโดยเปลี่ยนแปลงค่า ~iSr~i และ V~ir~i ในกรณีที่ใช้เงื่อนไขสมการอินทิกรัลโมเมนตันเชิงเส้น พบว่าเมื่อ ~iSr~i เพิ่มขึ้นจะทำให้เจ็ตมีการกระจายตัวเพิ่มขึ้นหรือเจ็ตหนาขึ้น แต่เมื่อ V~ir~i เพิ่มขึ้นการกระจายตัวของเจ็ตจะลดลงหรือเจ็ตบางลง หรืออีกนัยหนึ่ง การหมุนควงและกระแสลมตามจะมีผลต่อการกระจายตัวของเจ็ตในทิศทางตรงข้ามกันนอกจากนี้ยังพบว่าที่ ~iSr~i ต่ำ เมื่อค่า V~ir~i มีค่าสูงขึ้นกระแสลมตามจะมีผลต่อการกระจายตัวของเจ็ตมากกว่าผลจากการหมุนควง ดังนั้นจึงทำให้เจ็ตมีคุณลักษณะคล้ายเจ็ตที่ไม่หมุนควง สำหรับกรณีที่คำนวณโดยใช้เงื่อนไขจากสมการอินทิกรัลโมเมนตันเชิงมุม พบว่าผลที่ได้มีลักษณะแตกต่างจากผลการคำนวณโดยใช้เงื่อนไขจากสมการอินทิกรัลโมเมนตันเชิงเส้น |
| บรรณานุกรม | : |
สุเมธ ไตรภพสกุล . (2544). การวิเคราะห์ความคล้ายของการไหลแบบราบเรียบของเจ็ตที่หมุนควงในกระแสลมตามที่ไม่หมุนควง.
กรุงเทพมหานคร : ฐานข้อมูลวิทยานิพนธ์ไทย. สุเมธ ไตรภพสกุล . 2544. "การวิเคราะห์ความคล้ายของการไหลแบบราบเรียบของเจ็ตที่หมุนควงในกระแสลมตามที่ไม่หมุนควง".
กรุงเทพมหานคร : ฐานข้อมูลวิทยานิพนธ์ไทย. สุเมธ ไตรภพสกุล . "การวิเคราะห์ความคล้ายของการไหลแบบราบเรียบของเจ็ตที่หมุนควงในกระแสลมตามที่ไม่หมุนควง."
กรุงเทพมหานคร : ฐานข้อมูลวิทยานิพนธ์ไทย, 2544. Print. สุเมธ ไตรภพสกุล . การวิเคราะห์ความคล้ายของการไหลแบบราบเรียบของเจ็ตที่หมุนควงในกระแสลมตามที่ไม่หมุนควง. กรุงเทพมหานคร : ฐานข้อมูลวิทยานิพนธ์ไทย; 2544.
|
