การจำลองเชิงตัวเลขของการพาความร้อนแบบธรรมชาติในน้ำมันความหนืดสูง

งานวิจัยได้ทำการศึกษาถึงพฤติกรรมการกระจายตัวของอุณหภูมิของของเหลวภายในถังบรรจุ ซึ่งเป็นการหาผลเฉลยโดยใช้ความรู้ในด้านระเบียบวิธีการคำนวณของไหลเชิงพลศาสตร์ (Computational Fluid Dynamics, CFD) ด้วยระเบียบวิธีปริมาตรสืบเนื่อง โดยการใช้โปรแกรม Fluent มาช่วยในการคำนวณและแสดงผลที่ได้ ซึ่งได้ทำการศึกษาการถ่ายเทความร้อนแบบธรรมชาติจากตัวทำความร้อนแบบทรงกระบอกวางแนวราบภายในถังบรรจุของเหลว ซึ่งได้ทำการศึกษากับน้ำมันความหนืดสูง พบว่า การถ่ายเทความร้อนมีลักษณะการพาความร้อนเป็นแบบราบเรียบ ซึ่งมีค่าตัวเลขเรย์เลห์ (Rayleigh Number, Ra) เป็นตัวบ่งบอก กล่าวคือ Ra<109 จากการศึกษาพบว่าพฤติกรรมการกระจายตัวของอุณหภูมิกับเวลาที่ได้จากการจำลองทาง CFD มีแนวโน้มไปในทิศทางเดียวกันกับผลการทดลอง คือ ความร้อนจะถูกถ่ายเทอย่างรวดเร็วไปยังส่วนที่สูงที่สุดก่อนแล้วจะค่อย ๆ กระจายลงสู่ด้านล่าง เมื่อวัดค่าอุณหภูมิในช่วงแรกจุดที่อยู่สูงที่สุดจะมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดที่ต่ำกว่าลงมา และอุณหภูมิทุกจุดจะมีค่าเท่ากันเมื่อเวลาผ่านไปนานขึ้นจนระบบเข้าสู่สภาวะสมดุล