สำนักราชบัณฑิตยสภา

67 ปานสุนี สุววรณก� ำเนิ ด, สมชาย วงศ์วิ เศษ วารสารราชบัณฑิตยสถาน ปีที่ ๓๗ ฉบับที่ ๔ ต.ค.-ธ.ค. ๒๕๕๕ ๒. ลักษณะการไหลแบบสองเฟสในช่องทางการไหลขนาดเล็กมาก ๒.๑ การไหลแบบสองเฟสในช่องทางการไหลขนาดเล็กโดยไม่มีการให้ความร้อน (Adiabatic two-phase flow in micro-channels) จากงานวิจัยที่มีมา การศึกษาลักษณะการไหลสองเฟสของของไหลในช่องทางการไหล ขนาดเล็กโดยไม่มีการให้ความร้อนหรือเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในช่องทางการไหล ( adiabatic) สามารถ แบ่งการศึกษาผลการวิจัยออกเป็น รูปแบบการไหลแบบสองเฟสและแผนที่รูปแบบการไหล (flow visualization) สัดส่วนช่องว่าง (void fraction) และความดันลดในช่องทางการไหลแบบสองเฟส (two-phase pressure drop) ๒.๑.๑ รูปแบบการไหลแบบสองเฟสและแผนที่รูปแบบการไหล (Flow visualization) เทคนิคการถ่ายภาพการไหลแบบสองเฟสที่มีรูปแบบแตกต่างกันไปตามเงื่อนไขที่ให้แก่ ตัวแปรสามารถใช้อธิบายกลไกเชิงคุณภาพของการไหลแบบสองเฟสได้โดยเงื่อนไขที่แตกต่างกัน รูปแบบ การไหลมีผลโดยตรงต่อความดันลดและการถ่ายเทความร้อน การท� ำแผนที่การไหลเป็นเทคนิคทั่วไปที่จะ แสดงในกราฟแบบสองมิติ ใช้ในการวิเคราะห์หารูปแบบการไหลที่เกิดขึ้น การไหลแบบสองเฟสระหว่างแก๊สและของเหลวสามารถจ� ำแนกได้คือ (๑) Bubbly flow มีลักษณะการไหลเป็นฟองแก๊สขนาดเล็ก ไหลอยู่ค่อนไปทางส่วนบนของ ท่อเนื่องจากฟองก๊าซมีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลวจึงลอยตัวขึ้น (๒) Plug flow เกิดจากการรวมตัวกันของฟองแก๊สขนาดเล็กหลาย ๆ ลูกของ Bubbly flow ท� ำให้เกิดเป็นฟองแก๊สที่มีขนาดใหญ่ และยาวขึ้น (๓) Stratified Flow มีลักษณะของเหลวและแก๊สแยกชั้นกัน โดยก๊าซจะอยู่บน และของเหลว อยู่ล่าง โดยผิวสัมผัสของของไหลทั้งสองจะราบเรียบ (๔) Wavy flow มีลักษณะของเหลวและแก๊สแยกชั้นกัน โดยแก๊สจะอยู่บน และของเหลว จะอยู่ล่าง โดยผิวสัมผัสของของไหลทั้งสองจะเป็นคลื่น (๕) Slug flow flow เกิดเมื่อคลื่นบริเวณผิวสัมผัสระหว่างชั้นของแก๊สและของเหลวใน Wavy flow เกิดสูงขึ้นจนยอดคลื่นถึงผนังด้านบนของท่อ (๖) Annular flow เป็นลักษณะของเหลวไหลเป็นชั้นฟิล์มวงแหวนรอบผนังท่อ โดยความ หนาของชั้นฟิล์ม ของของเหลวด้านล่างจะหนากว่าชั้นบน และอาจมีละอองของของเหลวเคลื่อนที่กระจาย อยู่ในแก๊สซึ่งเคลื่อนที่อยู่บริเวณแกนกลางของท่อ จากการศึกษางานวิจัยที่ผ่านมาพบว่าส่วนใหญ่ให้ความส� ำคัญกับการไหลในช่องทางการไหล ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก เพื่อที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับกลไกที่ส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อนและ ความดันลดในช่องทางการไหล รวมทั้งใช้เปรียบเทียบกับแผนที่การไหลของช่องทางการไหลที่มีขนาดทั่วไป