การหาตำแหน่งการไหลแบบพัฒนาเต็มที่ในท่อรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ด้วยวิธึการถ่ายภาพของอนุภาคที่แขวนตัวอยู่ในของไหล

Abstract

โครงงานวิศวกรรมศาสตร์ฉบับนี้ได้ทำการศึกษาหาตำแหน่งของการไหล ที่มีลักษณะการไหลแบบพัฒนาเต็มที่ (Fully Developed Flow) ภายในท่อรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าพื้นที่หน้าตัดขนาด 9000มิลลิเมตร2 ความกว้าง 300 มิลลิเมตรความสูง 30 มิลลิเมตรและความยาว 1200 มิลลิเมตรโดยทำการทดลองกับอากาศที่มีช่วงค่า Re = 11500 ถึง 32900 ในการทดลองนี้ใช้วิธีการถ่ายภาพของอนุภาคที่แขวนตัวอยู่ในของไหล (PIV) เพื่อหาตำแหน่งการเกิดลักษณะการไหลแบบพัฒนาเต็มที่ โดยรูปแบบของความเร็วจะมีลักษณะเหมือนกันในทุกๆหน้าตัดในการทดลองเพื่อหาตำแหน่งที่เกิดการไหลแบบพัฒนาเต็มที่นั้นสามารถดูได้จากภาพของเวกเตอร์ที่มีการไหลอยู่ในลักษณะเดียวกัน และจากการทดลองค่าเรย์โนลด์น้มเบอร์ที่มีระยะการไหลที่มีการไหลแบบพัฒนาเต็มที่เกิดขึ้นในแต่ละค่าเรย์โนลด์นัมเบอร์ที่ระยะดังต่อไปนี้ Re = 11500, 15000, 20300, 20900, 24400, 25100, 26500, 29500 และ 31300 มีระยะการไหลเต็มรูปแบบเป็น(มิลลิเมตร) 606.7, 607.9, 623.4, 633.3, 648.3, 756.7, 829.4, 951.2 และ 1040.7 จากการทดลองเราสามารถหาสมการความสัมพันธ์ระหว่างระยะการเกิดการไหลแบบเต็มรูปแบบกับค่าเรย์โนลตํนัมเบอร์ได้คือ XF0 = 0.0214(Re) + 256.9 ซึ่งเป็นสมการที่ใช้เพื่อหาตำแหน่งการเกิดการไหลแบบพัฒนาเต็มที่ของท่อที่มีอัตราส่วนความกว้างต่อความสูงท่อเท่ากับ 10