Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
addClaim

ผลของอัตราส่วนอัตราการไหลเชิงมวลของเจ็ตควบคุมตามแนวเส้นรอบวงต่อเจ็ตหลักต่อโครงสร้างการผสมของเจ็ตในกระแสลมขวางโดยใช้ POD

ผลของอัตราส่วนอัตราการไหลเชิงมวลของเจ็ตควบคุมตามแนวเส้นรอบวงต่อเจ็ตหลักต่อโครงสร้างการผสมของเจ็ตในกระแสลมขวางโดยใช้ POD

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของอัตราส่วนอัตราการไหลเชิงมวลของเจ็ตควบคุมตามแนวเส้นรอบวงต่อเจ็ตหลัก (rm) ที่มีต่อโครงสร้างการไหลของเจ็ตในกระแสลมขวางด้วยกระบวนการ Proper Orthogonal Decomposition (POD) การวัดสนามความเร็วขณะใด ๆ ในระนาบจะใช้ Stereoscopic Particle Image Velocimetry (SPIV) โดยใส่อนุภาคติดตามการไหล 2 วิธี คือ 1) วิธีใส่อนุภาคติดตามการไหลเฉพาะเจ็ตเท่านั้น ไม่ใส่ในกระแสลมขวาง ทำให้สามารถระบุและแยกแยะบริเวณที่มีส่วนผสมของเจ็ตและโครงสร้างของเจ็ตออกจากบริเวณกระแสลมขวางบริสุทธิ์ ดังนั้นด้วยวิธีการใส่อนุภาคนี้ ไม่เพียงแต่สามารถวิเคราะห์โครงสร้างที่มีส่วนผสมของเจ็ตได้อย่างชัดเจนเท่านั้น แต่ยังทำให้สามารถประเมินหาอัตราส่วนการเหนี่ยวนำการผสมได้โดยตรง และยังทำให้สามารถประเมินหาความน่าจะเป็นที่จะพบส่วนผสมของเจ็ต ณ จุดใด ๆ ได้ 2) วิธีใส่อนุภาคติดตามการไหลทั้งเจ็ตและกระแสลมขวาง ด้วยวิธีนี้ ประกอบกับวิธีใส่อนุภาคเฉพาะเจ็ตเท่านั้น ทำให้สามารถวิเคราะห์ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างส่วนผสมของเจ็ตและกระแสลมขวางบริสุทธิ์ได้ชัดเจนมากขึ้น โดยทดลองกรณีเจ็ตในกระแสลมขวาง (JICF) ที่อัตราส่วนความเร็วประสิทธิผล (r) เท่ากับ 4.2 ตัวเลขเรย์โนลดส์ของกระแสลมขวางเท่ากับ 5,700 และกรณีฉีดเจ็ตควบคุมโดยฉีดที่ตำแหน่ง ±135o ที่ปริมาณ rm 2 ปริมาณ คือ 2% และ 4% จากผลการศึกษาของวิธีใส่อนุภาคเฉพาะเจ็ตเท่านั้นซึ่งจะเป็นโครงสร้างที่มีส่วนผสมของเจ็ตเท่านั้น พบว่า เมื่อเพิ่มปริมาณ rm สูงขึ้นเป็น 4% จะไปกระตุ้นให้โครงสร้างที่มีส่วนผสมของเจ็ตทั้ง POD Mode 1, 2 และ 3 มีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างชัดเจน และมีเสถียรภาพมากขึ้นเมื่อเจ็ตพัฒนาตัวไปตามแนว downstream เมื่อเทียบกับการฉีดเจ็ตควบคุมที่ rm = 2% และกรณีไม่ฉีดเจ็ตควบคุม (JICF) จากการพิจารณาโครงสร้าง POD Mode 1, การกระจายตัวของระดับพลังงาน และโครงสร้างความเร็วเฉลี่ย ที่ได้จากทั้ง 2 วิธีการใส่อนุภาค พบว่า โครงสร้างที่มีส่วนผสมของเจ็ต กล่าวโดยเฉพาะเจาะจงคือ โครงสร้าง CVP จะเหนี่ยวนำกระแสลมขวางบริสุทธิ์ในบริเวณด้านล่างของเจ็ตให้เกิดการเคลื่อนที่แบบปั่นป่วนหรือเริ่มมีส่วนร่วมกับการไหลปั่นป่วนของเจ็ต และจะเหนี่ยวนำกระแสลมขวางจากบริเวณด้านล่างของเจ็ตนี้ขึ้นไปผสมกับตัวเจ็ตผ่านทางช่องแนวดิ่ง (vertical channel) ที่มีความเร็วในแนว traverse ทิศพุ่งขึ้นสูง ที่อยู่ระหว่างคู่ vortex ของ CVP โดย CVP จะเป็นตัวเหนี่ยวนำและขับเคลื่อนทำให้ช่องแนวดิ่งนี้ยังคงอยู่ได้เมื่อเจ็ตพัฒนาตัวไปตามแนว downstream ผลการศึกษาชี้แนะว่า กลไกการเหนี่ยวนำของ CVP ที่ทำให้เกิดช่องแนวดิ่งที่มีความเร็วในแนว traverse ทิศพุ่งขึ้นสูงนำของไหลในกระแสลมขวางที่บริเวณด้านล่างของเจ็ตขึ้นไปผสมกับตัวเจ็ตนี้ น่าจะเป็นกลไกการเหนี่ยวนำการผสมหลักกลไกหนึ่งของเจ็ตในกระแสลมขวางในระนาบตัดขวาง ท้ายสุด จากผลการศึกษา พบว่า เมื่อฉีดเจ็ตควบคุมที่ปริมาณ rm สูงขึ้นเป็น 4% จะทำให้อัตราส่วนการเหนี่ยวนำการผสมเชิงปริมาตรเพิ่มขึ้นถึง 45% ที่ตำแหน่ง x/rd = 0.5 เมื่อเทียบกับกรณีไม่ฉีดเจ็ตควบคุม สันนิษฐานว่าการเพิ่มขึ้นของการเหนี่ยวนำการผสมของกรณี rm = 4% มีสาเหตุหนึ่งมาจากการทะลุทะลวงที่สูงกว่าของ CVP ในกรณีนี้ทำให้ผลกระทบจากการจำกัดการเหนี่ยวนำการผสมโดยผนังที่พื้น (wall blocking) น้อยลงเมื่อเทียบกับกรณีฉีดเจ็ตควบคุมที่ปริมาณ rm = 2% และกรณีที่ไม่ฉีดเจ็ตควบคุม (JICF)

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
Upload OA version
Are you the author of this publication? Upload your Open Access version to Zenodo!
It’s fast and easy, just two clicks!