สำนักราชบัณฑิตยสภา

69 ปานสุนี สุววรณก� ำเนิ ด, สมชาย วงศ์วิ เศษ วารสารราชบัณฑิตยสถาน ปีที่ ๓๗ ฉบับที่ ๔ ต.ค.-ธ.ค. ๒๕๕๕ รูปแบบการไหลแบบสองเฟสในช่องทางการไหลขนาดเล็กมากสามารถดูตัวอย่างได้จากภาพถ่าย ในงานวิจัยของ Yue et al. [8] ซึ่งแสดงภาพการไหลแบบสองเฟสของคาร์บอนไดออกไซด์และน�้ ำที่ไหลใน ช่องทางการไหลขนาด D h = ๔๐๐ ไมโครเมตร ๒.๑.๒ Void fraction Void fraction ( ) คือ สัดส่วนของพื้นที่ที่แก๊สครองอยู่ต่อพื้นที่หน้าตัดทั้งหมดของ ช่องทางการไหล หรือปริมาตรที่ของเหลวครองอยู่ต่อปริมาตรทั้งหมดของท่อในช่วงความยาวที่พิจารณา (๗) เมื่อ A G คือ พื้นที่หน้าตัดในช่องทางการไหลส่วนที่เป็นแก๊ส, A คือ พื้นที่หน้าตัดรวมของช่องทางการไหล V G คือ ปริมาตรของแก๊สในช่องทางการไหล และ V คือ ปริมาตรรวมในช่องทางการไหล Triplett et al. [13] ศึกษาและทดลองหาค่าสัดส่วนช่องว่าง (void fraction) ด้วยวิธีวิเคราะห์ ภาพถ่ายของการไหลแบบสองเฟสของน�้ ำและอากาศในช่องทางการไหลเป็นท่อกลม ขนาดเส้นผ่าน ศูนย์กลาง ๑.๑ และ ๑.๔๕ มิลลิเมตร และช่องทางการไหลที่มีพื้นที่หน้าตัดรูป semi-triangular เส้นผ่าน ศูนย์กลางไฮดรอลิกส์เท่ากับ ๑.๐๙ และ ๑.๔๙ มิลลิเมตร ได้ผลสรุปว่า แบบจ� ำลองการไหลแบบเป็น เนื้อเดียวกัน (homogeneous flow model) ใช้ท� ำนายสัดส่วนช่องว่าง (void fraction) ของการไหลรูปแบบ bubbly และ slug flow ได้ดีที่สุด Saisorn and Wongwises [14] ได้น� ำเสนอสัดส่วนช่องว่าง (void fraction) ของช่องทางการไหล ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเท่ากับ ๕๓๐ ไมโครเมตร โดยใช้การถ่ายภาพรูปแบบการไหล (flow visualiza - tion) สองเฟสของน�้ ำและอากาศในการวิเคราะห์ สัดส่วนช่องว่าง (void fraction) โดยรูปแบบการไหลที่น� ำ มาวิเคราะห์ สัดส่วนช่องว่าง (void fraction) คือ slug flow, throat-annular flow และ annular-rivulet flow พบว่า สัดส่วนช่องว่าง (void fraction) ที่พล็อตค่ากับคุณภาพเชิงปริมาตร (volumetric quality) สัมพันธ์กับแบบจ� ำลองการไหลแบบเป็นเนื้อเดียวกัน (homogeneous flow model) ( ) โดยผลที่ได้ สอดคล้องกับผลของ Chung and Kawaji [15] ที่ใช้แก๊สไนโตรเจนและน�้ ำกลั่นเป็นสารท� ำงาน นอกจากนี้ Chung and Kawaji ยังได้กล่าวว่า ค่าคุณภาพเชิงปริมาตร (volumetric quality) เท่ากับ ๐.๘ นั้นสัมพันธ์ กับสัดส่วนช่องว่าง (void fraction) ของช่องทางการไหลที่ใหญ่ขึ้นอีกด้วย ๒.๑.๓ ความดันลดในช่องทางการไหลแบบสองเฟส (Two-phase flow pressure drop) แบบจ� ำลองที่เหมาะแก่การท� ำนายความดันลดในรูปแบบการไหลแบบสองเฟสมีด้วยกัน สองแบบจ� ำลอง คือ การไหลแบบเนื้อเดียว (Homogeneous flowmodel) และแบบจ� ำลองการไหลแบบแยก ส่วน (Separated flow model) โดย แบบจ� ำลองการไหลแบบเนื้อเดียวถือว่าการไหลในแต่ละสถานะรวมตัว เป็นเนื้อเดียวกัน โดยแบบจ� ำลองนี้เหมาะกับรูปแบบการไหลที่มีการไหลแบบสองเฟสที่ไม่สม�่ ำเสมอกัน ใน