ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การคำนวณการแกว่งของวัตถุสมมาตรแนวแกนในการไหลแบบสมมาตรซึ่งมีความหนืดและมีการไถลบนผิวของวัตถุ

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การคำนวณการแกว่งของวัตถุสมมาตรแนวแกนในการไหลแบบสมมาตรซึ่งมีความหนืดและมีการไถลบนผิวของวัตถุ
นักวิจัย : พีระพงศ์ ทีฆสกุล
คำค้น : Axi-symmetric flow , Green’s function , Oscillation , Slip , Unsteady Stokes’ equations
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2544
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=PDF4180032 , http://research.trf.or.th/node/575
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ปัญหาของการแกว่งของวัตถุสมมาตรแนวแกน (axi-symmetric bodies) ในแนวเชิงมุม รอบแกนของวัตถุซึ่งมีการไหลแบบ viscous incompressible โดยที่ Reynolds number มีค่าต่ำ นั้น มีความสำคัญในการศึกษาด้านพลศาสตร์ของไหล โดยเฉพาะในการวัดความหนืดของของ ไหลโดยใช้ oscillating disk viscometer ซึ่งมีแผ่นจานทรงกระบอก (cylindrical disk) ถูกทำให้ แกว่ง ค่าต่าง ๆ ที่วัดได้จากการทดลอง ประกอบกับค่าของทอร์กหรือแรงบิด (torque) ซึ่ง คำนวณได้จากทฤษฏีสามารถนำมาคำนวณความหนืดของของไหลได้อย่างแม่นยำ การคำนวณ ค่าของทอร์ก โดยวิธีแน่นอน (exact) เป็นสิ่งที่ทำได้ยากโดยเฉพาะสำหรับวัตถุที่มีรูปร่างต่าง จากทรงกลม การคำนวณที่ผ่านมามักใช้การประมาณโดยวิธีต่าง ๆ ในโครงการนี้ เราจะใช้หลัก การของ Green's Function ในการคำนวณหาค่าของทอร์ก ที่เกิดขึ้นบนวัตถุสมมาตรแนวแกน และแกว่งอยู่ในของไหลทั้งที่ไม่มีขอบเขต (unbounded fluid) และมีขอบเขต (bounded environment) และมีการลื่นไถล (slip) ที่บริเวณผิวของวัตถุที่แกว่ง ทั้งนี้เนื่องจากยังไม่มีทฤษฎี ใดที่สามารถคำนวณค่าทอร์กออกมาได้อย่างถูกต้องแม่นยำ ค่าที่ได้จากการคำนวณโดยใช้ โปรแกรมคอมพิวเตอร์เมื่อเปรียบเทียบกับค่าที่คำนวณได้จากทฤษฎีที่มีอยู่แล้วทั้งที่เป็นคำตอบ แน่นอนสำหรับกรณีของวัตถุทรงกลม และคำตอบโดยประมาณในกรณีของวัตถุแผ่นจานทรง กระบอกบาง (thin cylindrical disk) และวัตถุแท่งทรงกระบอกยาว (long cylinder) พบว่ามี ความถูกต้องแม่นยำสูง ดังนั้นค่าที่ได้จากการคำนวณของวัตถุทรงกระบอกทั่วไป (typical cylindrical body) ซึ่งใช้ใน oscillating disk viscometer สามารถนำไปใช้ในการคำนวณความ หนืดของของไหลได้อย่างถูกต้องแม่นยำ นอกจากนี้จากการศึกษาพบว่าการเพิ่มค่าความถี่ของ การสั่นทำให้ทอร์กที่กระทำต่อวัตถุมีค่าสูงขึ้น ส่วนการเพิ่มขึ้นของการลื่นไถลที่บริเวณผิวของ วัตถุมีผลทำให้ค่าทอร์กลดลง Rotatory or rotational oscillations of several axi-symmetric bodies in axi- symmetric, viscous, incompressible flows at low Reynolds number have been investigated. One prominent application of the study of oscillating bodies is the oscillating disk viscometer. In this instrument, a thin cylindrical disk suspended by a thin wire executes torsional oscillation in the fluid. The torque on the disk can be predicted theoretically by solving the equation of fluid flow together with appropriate boundary conditions. Viscosity of the surrounding fluid can be obtained from experimental measurements of certain parameters and comparisons of their values with those calculated from the predicted torque. Accuracy of the viscosity, hence, relies heavily on the value of the torque. Exact solutions for torque are existent only for a sphere and limiting cases of cylinders; an infinite disk and an infinite cylinder. In this research, a numerical method based on the Green's function technique is used to calculate the torque on oscillating bodies in both unbounded and bounded fluids and with slip at boundaries. The numerical method makes possible the accurate calculations of the torque for arbitrary axi-symmetric bodies. Numerical results have been benchmarked against known analytical solutions and are founded to be very accurate. It is found that in all cases, slip reduces torque, and increasingly so with the increasing frequency of oscillation. On the other hand, the increment of frequency of oscillation increases torque.

บรรณานุกรม :
พีระพงศ์ ทีฆสกุล . (2544). การคำนวณการแกว่งของวัตถุสมมาตรแนวแกนในการไหลแบบสมมาตรซึ่งมีความหนืดและมีการไถลบนผิวของวัตถุ.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
พีระพงศ์ ทีฆสกุล . 2544. "การคำนวณการแกว่งของวัตถุสมมาตรแนวแกนในการไหลแบบสมมาตรซึ่งมีความหนืดและมีการไถลบนผิวของวัตถุ".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
พีระพงศ์ ทีฆสกุล . "การคำนวณการแกว่งของวัตถุสมมาตรแนวแกนในการไหลแบบสมมาตรซึ่งมีความหนืดและมีการไถลบนผิวของวัตถุ."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2544. Print.
พีระพงศ์ ทีฆสกุล . การคำนวณการแกว่งของวัตถุสมมาตรแนวแกนในการไหลแบบสมมาตรซึ่งมีความหนืดและมีการไถลบนผิวของวัตถุ. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2544.