การออกแบบ สร้าง และพัฒนาเครื่องยนต์แก๊สเทอร์ไบน์โดยใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์

บทคัดย่อ

การศึกษาและพัฒนาเครื่องยนต์แก๊สเทอร์ไบน์โดยใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์ มีวัตถุประสงค์เพื่อ ศึกษาหลักการทำงานและทฤษฎีที่เกี่ยวข้องของเครื่องยนต์แก๊สเทอร์ไบน์ โดยในโครงการนี้จะมุ่งเน้น ไปที่การออกแบบและสร้างเครื่องยนต์แก๊สเทอร์ไบน์ต้นแบบ ที่สามารถทำงานได้จริง คณะผู้จัดทำได้ ดำเนินการศึกษา วิเคราะห์ ออกแบบห้องเผาไหม้ รวมถึงระบบไฟฟ้าของเครื่องยนต์แก๊สเทอร์ไบน์ นอกจากนี้ยังได้ศึกษาหลักการทำงานของเทอร์โบชาร์จเจอร์และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง เช่น คอมเพรซ เซอร์ และกังหัน โดยอ้างอิงจากบทปริทัศน์วรรณกรรม และทฤษฎีวัฏจักรเบรย์ตัน (Brayton’s Cycle) ของเครื่ อ งยนต์แ ก๊ ส เทอร์ ไ บน์ กระบวนการพั ฒ นาเริ่ม จากการออกแบบและวิเ คราะห์ โครงสร้างของห้องเผาไหม้ ด้ว ยโปรแกรม JetSpecs Designer 2.0 และ SolidWorks ก่อนผลิ ต ต้นแบบเครื่องยนต์ โดยการทดสอบเครื่องยนต์ต้นแบบ ในการทดสอบครั้งแรก การจุดระเบิด ไม่ สามารถจุดติดได้ในทุกครั้งที่ทดสอบ เนื่องจากอากาศไม่สามารถไหลเข้าบริเวณ Primary Zone ได้ เพียงพอ ต่อมาผู้จัดทำจึงทำการเจาะรูในบริเวณดังกล่าวเพิ่ม เพื่อให้อากาศสามารถไหลเข้าได้มากขึ้น ผลลัพธ์ที่ได้จากการเจาะรูเพิ่มนั้นคือ การจุดระเบิดของเครื่องยนต์ต้นแบบเป็นไปในทิศทางที่ดีขึ้นและ เกิดการเผาไหม้ที่มีเสถียรภาพมากขึ้น กล่าวคือสามารถจุดติดได้ทุกครั้ง ในส่วนของการอัดอากาศ ได้ มีการทดสอบด้วยเครื่องอัดอากาศทั้งหมดสามชนิด ที่มีค่าอัตราการไหลที่แตกต่างกัน ทั้งนี้เมื่อทดสอบ อัดอากาศพบว่า ปั๊มหอยโข่ง สามารถทำให้ผลลัพธ์การเผาไหม้เป็นไปได้ตามที่หวังไว้มากที่สุด กล่าวคือ เมื่อเปรียบเทียบการเผาไหม้และผลที่ได้จากการสังเกตเครื่องยนต์ต้นแบบขณะทำงาน พบว่า เกิดประสิทธิภาพสูง เพียงแต่เครื่องยนต์ต้นแบบยังคงไม่สามารถทำงานได้ด้วยตัวเอง ยังคงต้องอาศัย การอัดลมจากภายนอกอยู่ตลอด ทั้งนี้ทางคณะผู้จัดทำได้นำเสนอแนวทางการแก้ไขในอนาคต เพื่อ เป็นประโยชน์ในการนำข้อมูลไปพัฒนาต่อในอนาคต

Abstract

The study and development of a gas turbine engine using a turbocharger aims to examine its working principles and design a functional prototype. This project focuses on developing and constructing key components, including the combustion chamber, fuel system, and electrical system. Additionally, the study investigates the functionality of the turbocharger, compressor, and turbine according to the Brayton Cycle theory and relevant literature. The design process began with structural analysis and modeling in JetSpec Designer 2.0 and SolidWorks before proceeding with prototype fabrication. For testing the prototype engine, In the first test, the ignition system could not be ignited consistently, Because the air that was sent into the combustion chamber could not flow into the Primary Zone of the flame tube adequately. So that more air can flow in the combustion chamber, The result from drilling more holes in the Primary zone was that the ignition of the prototype engine went in a better result and caused more stable combustion, that is it can be ignited every time we tested. In terms of compressed air, three types of air compressors were tested with different flow rates, it was found that the centrifugal pump was able to produce the combustion results as expected. That is, when comparing the results from observing the prototype engine while it was operating it was found that it makes highly efficient. However, the prototype engine still could not operate by itself (not sustained) and have to rely on external air compression. In this regard, the teams present guidelines for future solutions to be useful in using the information for further development in the future

อ้างอิงผลงานนี้ / Cite this

รหัสโปรเจค

AE-2567-005

ชื่อเรื่อง

การออกแบบ สร้าง และพัฒนาเครื่องยนต์แก๊สเทอร์ไบน์โดยใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์ / Design Build and Develop Gas Turbine Engine using Turbocharger

ผู้จัดทำ

ธนัชพร พังยะ, ตติภูมิ อ่อนพลี, เขมจิรา ตั้งจิตมั่นสกุล, ณัฐกฤตา ศรีทิพย์

อาจารย์ที่ปรึกษา

ผศ.ดร.ธาดา สุขศิลา

ปีการศึกษา

2567 (C.E. 2024)

หน่วยงาน

ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน-อวกาศ (MAE) มจพ.

URL

https://maeconnect.eng.kmutnb.ac.th/projects/cmoi2nlrf002o0gyrl1x1l9aj