คุณลักษณะของลำพุ่งน้ำความเร็วสูงที่ฉีดในของเหลว

Abstract

This research is to study the characteristics of high-speed water jet injected in liquids and investigate the effect of various liquids (water and sea water) in test chamber on jet characteristics. In this study, the high-speed jets were generated by impact driven method in a Horizontal Single Stage Powder Gun (HSSPG). The jet characteristics in liquid were visualized by a high-speed digital video camera with shadowgraph optical arrangement and without optical setup in axial view. From the shadowgraph images, the jet behaviors, the expansion and contraction of water vapor bubble, shock wave in liquid, core jet, compressed wave and rebound shock wave generated by water bubble collapse were obviously revealed. The maximum average velocity of jet injected in water and sea water was estimated to be 374 m/s and 275 m/s, respectively. The velocity of jet in water was faster than that in sea water because the density of water is lower than that in sea water. Moreover, that effects on expansion and contraction velocity of jet-induced bubble in both horizontal and vertical directions of bubble in water being faster than that in sea water.บทคัดย่อ            งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาคุณลักษณะของลำพุ่งน้ำความเร็วสูงเมื่อฉีดในของเหลวและอิทธิพลของชนิดของเหลวในห้องทดสอบต่อคุณลักษณะของลำพุ่ง โดยใช้ของเหลวในห้องทดสอบ 2 ชนิด คือ น้ำและน้ำทะเล การผลิตลำพุ่งความเร็วสูงในการศึกษานี้ใช้เทคนิคพิเศษที่เรียกว่า Impact driven method จากชุดทดลอง Horizontal Single Stage Powder Gun (HSSPG) โดยคุณลักษณะของลำพุ่งในของเหลวจะถูกอธิบายโดยใช้การถ่ายภาพด้วยกล้องวิดีโอความเร็วสูง (High-speed digital video camera) ร่วมกับการถ่ายภาพด้วยเทคนิค Shadowgraph และการถ่ายภาพในแนวแกนของลำพุ่ง จากภาพถ่ายทำให้เห็นพฤติกรรมของลำพุ่ง กลไกการขยายตัวและยุบตัวของ bubble, shock wave, core jet, compressed wave และ rebound shock wave ในของเหลวอย่างชัดเจน นอกจากนี้ยังพบว่า เมื่อลำพุ่งฉีดในน้ำจะมีความเร็วสูงสุดสูงกว่าฉีดในน้ำทะเลซึ่งมีค่าเท่ากับ 374 m/s และ 275 m/s ตามลำดับ ซึ่งเป็นผลมาจากความหนาแน่นของน้ำต่ำกว่าของน้ำทะเล นอกจากนี้ยังทำให้ความเร็วในการขยายตัวและยุบตัวของ bubble ที่เกิดจากลำพุ่งทั้งในแนวนอนและแนวตั้งกรณีฉีดในน้ำมีค่าสูงกว่าในน้ำทะเลอีกด้วย