วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2547

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการจำลองเชิงตัวเลขสำหรับการไหลของเจ็ตแบบปั่นป่วนในบริเวณจำกัดขอบเขต โดยใช้ระเบียบวิธีไฟไนต์วอลุมร่วมกับแบบจำลองความปั่นป่วน Standard kappa-epsilon, High-Re kappa-epsilon-gamma และ Low-Re kappa-epsilon-gamma การวางกริดในระเบียบวิธีไฟไนต์วอลุมนี้เป็นแบบเยื้องกันโดยกริดมีขนาดไม่สม่ำเสมอ เมื่อสมมติให้การไหลเป็นแบบอัดตัวไม่ได้ใน 2 มิติ ที่สภาวะคงตัว การตรวจสอบความถูกต้องของโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ใช้ระเบียบวิธีไฟไนต์วอลุมสำหรับปัญหาการไหล สามารถกระทำได้ด้วยการเปรียบเทียบผลลัพธ์การคำนวณกับผลการทดลองหรือผลการคำนวณที่มีอยู่แล้ว จากนั้นจึงนำโปรแกรมคอมพิวเตอร์ไปประยุกต์ใช้กับปัญหาการไหลของเจ็ตแบบปั่นป่วนในบริเวณจำกัดขอบเขต 2 กรณี คือ การไหลของ Confined coflow jet ในท่อ และการไหลของ Confined jet ภายในท่อปิด สำหรับการไหลของ Confined coflow jet ในท่อ พบว่าผลการคำนวณลักษณะการกระจายตัวของความเร็วและค่าความดันที่ผนังจากแบบจำลองความปั่นป่วน Low-Re kappa-epsilon-gamma มีความสอดคล้องและดีกว่าแบบจำลองปั่นป่วน Standard kappa-epsilon และ High-Re kappa-epsilon-gamma (เมื่อเปรียบเทียบกันกับผลการทดลอง) แต่สำหรับค่าของ Axial turbulence intensity และ Turbulence shear stress นั้นผลการคำนวณที่ได้จากแบบจำลองปั่นป่วนทั้ง 3 แบบจำลอง ยังไม่มีความถูกต้องเท่าที่ควร และจากศึกษาการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ที่มีผลต่อการไหลพบว่าเมื่ออัตราส่วนขนาด (R[subscript 2]/R[subscript 1]) มีค่าต่ำและอัตราส่วนความเร็ว (u bar[subscript p]/u bar[subscript s]) มีค่าสูงจะเกิดการไหลหมุนวนเนื่องจากการเกิด Adverse pressure gradient สำหรับการไหลของ Confined jet ภายในท่อปิด ผลการคำนวณลักษณะการกระจายตัวของความเร็วและระดับ Turbulence intensity ที่เส้นผ่านศูนย์กลางท่อจากแบบจำลองความปั่นป่วน Low-Re kappa-epsilon-gamma มีแนวโน้มที่ค่อนข้างสอดคล้องและดีกว่าแบบจำลองความปั่นป่วน Standard kappa-epsilon และ High-Re kappa-epsilon-gamma เมื่อเปรียบเทียบกันกับผลการทดลอง และจากการศึกษาพารามิเตอร์ที่มีผลกระทบต่อการไหล พบว่าการเปลี่ยนแปลงค่าพารามิเตอร์เรย์โนลด์นัมเบอร์ (Re) และอัตราส่วนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีดต่อท่อแก้ว (alpha) เท่านั้นที่มีผลต่อลักษณะการกระจายตัวของความเร็วและระดับ Turbulence intensity ที่ตำแหน่งเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ