การจำลองการไหลของอนุภาคบนเครื่องกระจายปุ๋ยแบบแรงเหวี่ยงโดยใช้แบบจำลองดีอีเอ็ม

Particle flow simulation on a centrifugal fertilizer spreader using DEM model

Name: ธนากร เล็กมาก

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วศ.ม. (วิศวกรรมเครื่องกลและพลังงาน) 2566

Classification :.LCCS: S693.5

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สาขาวิศวกรรมเครื่องกลและพลังงาน -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: ปุ๋ย -- เครื่องจักรกล

ThaSH: การกระจายของขนาดอนุภาค

Abstract: การหว่านเม็ดปุ๋ยเป็นขั้นตอนที่สำคัญและต้องการให้หว่านปุ๋ยได้กว้างไกลและสม่ำเสมอมากที่สุด ในงานวิจัยนี้ได้นำวิธีอนุภาคไม่ต่อเนื่อง (DEM) มาช่วยในการทำนายรูปร่างการกระจายตัวของอนุภาค โดยศึกษาอิทธิพลของรูปร่างจานหว่าน แรงความเร็วลม ผนังกั้น จุดปล่อยอนุภาค และความเร็วรอบการหมุน ซึ่งแบ่งการจำลองออกเป็น 2 ส่วน ในส่วนแรกได้ใช้ซอฟต์แวร์ Rocky ทำการจำลอง โดยมีแรงต้านอากาศที่ความเร็วลม 1, 2 และ 3 เมตรต่อวินาที ความเร็วรอบการหมุนจานหว่าน 300, 400 และ 500 รอบต่อนาที ส่วนที่สองได้ใช้ซอฟต์แวร์ LIGGGHTS ทำการจำลองที่ความเร็วรอบการหมุนจานหว่าน 120, 150, 180, 210 และ 240 รอบต่อนาที พบว่า เมื่อทำการหว่านอนุภาคแบบไม่มีผนังกั้นจะไม่สามารถควบคุมทิศทางการกระจายตัวของอนุภาคได้ และเมื่อปรับเปลี่ยนองศามุมปล่อยของอนุภาคโดยไม่มีผนังกั้น ผลปรากฏว่าอนุภาคจะมีรูปแบบการกระจายตัวเป็นแพทเทิร์น โดยแบ่งได้เป็น 4 ช่วง และช่วงที่อนุภาคกระจายตัวไปในทิศทาง 270 องศา คือช่วงองศามุมปล่อยอนุภาค 90-180 องศา เมื่อหว่านอนุภาคสวนทางกับความเร็วลม พบว่าอนุภาคมีความเร็วการเคลื่อนที่ลดลงโดยเฉลี่ย 0.24 เมตรต่อวินาที ต่อความเร็วลมที่เพิ่มขึ้น 1 เมตรต่อวินาที รูปร่างจานหว่านแบบใบโค้งมีการกระจายตัวได้ดีกว่าใบตรง เนื่องจากมีแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ที่ช่วยให้มีแรงเหวี่ยงมากกว่าแบบใบตรง และอิทธิพลที่ส่งผลต่อการกระจายตัวของอนุภาคมากที่สุดคือความเร็วรอบการหมุน จากผลการจำลองพบว่า เมื่อความเร็วรอบการหมุนเพิ่มสูงขึ้น ระยะทางที่อนุภาคเคลื่อนที่ไปได้จะมีแนวโน้มที่ไปได้ไกลขึ้น ในงานวิจัยนี้ได้ทำการจำลองความเร็วรอบการหมุนสูงสุดที่ 500 รอบต่อนาที และจานหว่านที่สามารถหว่านอนุภาคได้กว้างและไกลที่สุดในงานวิจัยนี้ คือ จานหว่าน 4 ใบโค้งพื้นเว้าที่ทำงานร่วมกับผนังโค้ง 180 องศา ที่ความเร็วรอบ 500 รอบต่อนาที Granular fertilizing is an important step and requires that the fertilizer be distributed as evenly and evenly as possible. In this research, the Discrete Element Method was used to help predict the shape of particle distribution by paying attention to the influence of the shape of the discs, velocity of air, wall, particle release point, and rotational speed. which divides the simulation into 2 parts. The first part uses Rocky software to perform simulations with air resistance and velocity of air of 1, 2 and 3 meters per second at rotational speeds of 300, 400 and 500 rpm. The second part uses LIGGGHTS software to perform simulations at rotational speeds. 120, 150, 180, 210 and 240 rpm. It was found that when dispersing particles without walls, the direction of particle dispersion cannot be controlled. When adjusting the release angle of the particles without walls, it appears that the particles will have a pattern of dispersing. It can be divided into 4 periods, and the period in which the particles spread in the direction of 270 degrees is the particle release angle range of 90-180 degrees. When the particles were distributed against the air velocity, it was found that the particle movement speed decreased by an average of 0.24 meters per second for every 1 meter per second increase in air velocity. The shape of the curved disc spreads better than the straight disc because it has a centrifugal force that provides more centrifugal force than the straight disc. This effect that most affects the distribution of particles is the rotational speed. From the simulation results, it is found that when the rotational speed increases, the distance that the particles can travel tends to go further, which in this research, a maximum 500 rpm was simulated, and the disc that can disperse particles far and wide in this study is a 4-concave blade on a concave surface with 180-degree hemispherical wall at 500 rpm

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: ปรีดา ปรากฎมาก

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Created: 2566

Modified: 2569-06-26

Issued: 2569-06-26

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2566/tanakorn-lekm-all.pdf

CallNumber: S693.5.ธ15

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเครื่องกลและพลังงาน

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	tanakorn-lekm-all.pdf	4.41 MB

ใช้เวลา

0.028454 วินาที