Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การหาคำตอบเชิงตัวเลขของการพาความร้อนแบบอิสระ จากชุดครีบรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าในแนวดิ่งบนพื้นผิวในแนวดิ่ง

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Numerical solution of free convection heat transfer from a vertical rectangular fin array on a vertival surface

Year (A.D.)

1997

Document Type

Thesis

First Advisor

พงษ์ธร จรัญญากรณ์

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเครื่องกล

DOI

10.58837/CHULA.THE.1997.889

Abstract

ทำนายลักษณะการไหลของของไหลและการถ่ายเทความร้อน ซึ่งเกิดจากการพาความร้อนแบบอิสระ จากชุดครีบรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าในแนวดิ่งบนพื้นผิวในแนวดิ่ง และเสนอผลลัพธ์ที่ได้จากการวิจัยในรูปที่ สามารถนำไปใช้ออกแบบชุดครีบรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าในแนวดิ่งบนพื้นผิวในแนวดิ่ง ในการทำนายลักษณะการไหลของของไหลและการถ่ายเทความร้อนจากชุดครีบ ได้ใช้วิธีการไฟไนต์ดิฟเฟอเรนซ์ (finite difference) ในการหาคำตอบเชิงตัวเลขของสมการเชิงอนุพันธ์ ซึ่งควบคุมปัญหาและได้ประดิษฐ์โปรแกรมคอมพิวเตอร์ขึ้น เพื่อใช้แก้สมการไฟไนต์ดิฟเฟอเรนซ์ ผลการวิจัยพบว่า การเกิด fully developed ของ boundary layer เมื่อค่าระยะห่างระหว่างแถวครีบมีค่าน้อยเมื่อเทียบกับความยาวครีบ จะส่งผลให้ครีบมีประสิทธิภาพในการถ่ายเทความร้อนต่ำ และเมื่อเปรียบเทียบค่า Nusselt number ที่ได้จากการทำนายโดยการศึกษานี้กับผลการทดลองที่มีผู้ทำไว้ 2 ราย พบว่าค่าที่ได้จากการทำนายต่ำกว่าผลการทดลอง ทั้งนี้เนื่องจากผลของการแผ่รังสีความร้อนออกจากชุดครีบที่ใช้ในการทดลอง ความร้อนสูญเสียผ่านฉนวนของอุปกรณ์ทดลอง และข้อสมมุติที่กำหนดขึ้นในการแก้สมการเชิงอนุพันธ์ ที่ว่าชุดครีบมีลักษณะเป็น infinity fin arrays ทำให้ค่า Nusselt number ที่ได้จากการทดลองสูงกว่าค่าที่ได้จากการทำนาย ผลที่ได้จากการทำนายโดยการศึกษานี้ได้ถูกเสนอในรูปของสมการของค่า Nusselt number ในเทอมของตัวแปรที่เกี่ยวข้อง เพื่อความสะดวกในการนำไปใช้ในการออกแบบครีบ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

To predict the characteristics of fluid flow and heat transfer of free convection heat transfer from a vertical rectangular fin array on a vertical surface. The result of this research would be useful in designing of a vertical rectangular fin array on a vertical surface. The finite difference method is used to transform differential equations that govern the problem into difference equations. The computer program is written to solve the finite difference equations. The result of this research shows that the fully developed condition of boundary layer occured when the value of fin spacing is low relative to fin length. This causes the low efficiency of fin in heat transfer. Comparing of Nusselt number from this research wiht two experimental results is made. It is found that the Nusselt number from this research is lower than that from experimental results. This is because the effects of radiation heat transfer from the fin which occured in the experiment, heat leakage through the insulation of the experimental instrument and the assumptions made for differential equation solving which stated that the fin array is a infinite fin array. The result of this research is presented in the form of Nusselt number correlation in term of relevant variables so that it would be used easily for fin array design.

Link to Full Text

Share

COinS