วิชางานทดลองเครื่องกล

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล เวลาเรียนรวม 72 ชั่วโมง ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล สอนครั้งที่ 9-12 ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หัวข้อเรื่อง 4.1 คุณสมบัติของของไหล 4.2 ลักษณะการไหลของของไหล 4.3 การวัดอัตราการไหลโดยใช้ Venturi Meter 4.4 การวัดอัตราการไหลโดยใช้ Orifices Meter 4.5 การวัดอัตราการไหลโดยใช้ Weir สาระสำคัญ ของไหลเป็นสารที่สามารถไหลได้โดยที่มีรูปร่างเปลี่ยนแปลงไปตามภาชนะที่บรรจุซึ่งการไหลของของ ไหลจะไหลตามน้ำหนักของตัวมันเอง คุณสมบัติของของไหลประกอบด้วยความหนาแน่น น้ำหนักจำเพาะ ปริมาตรจำเพาะ และความถ่วงจำเพาะ ลักษณะการไหลของของไหลมีความสำคัญต่อการเลือกใช้ชนิดของเครื่องมือวัด (instrument) ให้ เหมาะสมกับการใช้งาน สามารถพิจารณาได้จากค่าตัวเลขเรย์โนลด์ (Reynolds number, Re) ซึ่งเป็นตัวเลขที่ แสดงความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของของไหลที่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ (temperature) และความดัน (pressure) สมรรถนะหลัก (สมรรถนะประจำหน่วย) 1. แสดงความรู้เกี่ยวกับงานทดลองกลศาสตร์ของไหล สมรรถนะย่อย (สมรรถนะการเรียนรู้) สมรรถนะทั่วไป (ทฤษฏี) 1. แสดงความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของของไหล 2. แสดงความรู้เกี่ยวกับลักษณะการไหลของของไหล สมรรถนะที่พึงประสงค์ (ทฤษฏี) เมื่อผู้เรียนได้ศึกษาเนื้อหาในบทนี้แล้ว ผู้เรียนสามารถ 1. บอกคุณสมบัติของของไหลได้ถูกต้อง 2. อธิบายลักษณะการไหลของของไหลได้ถูกต้อง

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล เวลาเรียนรวม 72 ชั่วโมง ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล สอนครั้งที่ 9-12 ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง สมรรถนะทั่วไป (ปฏิบัติ) 1. แสดงทักษะในการวัดอัตราการไหลโดยใช้ Venturi Meter 2. แสดงทักษะในการวัดอัตราการไหลโดยใช้ Orifices Meter 3. แสดงทักษะในการวัดอัตราการไหลโดยใช้ Weir สมรรถนะที่พึงประสงค์ (ปฏิบัติ) เมื่อผู้เรียนได้ศึกษาเนื้อหาในบทนี้แล้ว ผู้เรียนสามารถ 1. วัดอัตราการไหลโดยใช้ Venturi Meter ได้ถูกต้อง 2. วัดอัตราการไหลโดยใช้ Orifices Meter ได้ถูกต้อง 3. วัดอัตราการไหลโดยใช้ Weir ได้ถูกต้อง กิจกรรมการเรียนการสอน ในการจัดการเรียนการสอนรายวิชางานทดลองเครื่องกลได้กำหนดกิจกรรมการเรียนการสอนให้ ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้โดยใช้วิธีการจัดการเรียนรู้ฐานสมรรถนะเชิงรุก (Active Learning Competency Based) ด้านเทคนิคการจัดการเรียนการสอนแบบ MAIP โดยมีขั้นตอนในการดำเนินกิจกรรมการเรียนการสอน ดังนี้ กิจกรรมการเรียนการสอน (สอนครั้งที่ 9 ) เวลา 4 ชั่วโมง/สัปดาห์ 1. ผู้สอนชี้แจงเรื่องที่จะศึกษาและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมประจำหน่วยที่ 4 เรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของ ไหล2. ผู้สอนแสดงตัวอย่างเกี่ยวกับงานทดลองคุณสมบัติของของไหล ลักษณะการไหลของของไหล 3. ผู้สอนถ่ายทอดความรู้เกี่ยวกับงานทดลองคุณสมบัติของของไหล ลักษณะการไหลของของไหล 4. ผู้สอนแสดงใบงานเรื่องงานทดลองคุณสมบัติของของไหล ลักษณะการไหลของของไหลและอธิบายขั้นตอน วิธีการในการปฏิบัติงานตามใบงาน 5. ผู้สอนให้ผู้เรียนปฏิบัติงานตามใบงานเรื่องงานทดลองคุณสมบัติของของไหล ลักษณะการไหลของของไหล 6. ผู้สอนประเมินผลการปฏิบัติงานของผู้เรียนและให้ผู้เรียนสรุปสาระสำคัญของเรื่องที่เรียนประจำสัปดาห์

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล เวลาเรียนรวม 72 ชั่วโมง ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล สอนครั้งที่ 9-12 ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง กิจกรรมการเรียนการสอน (สอนครั้งที่ 10 ) เวลา 4 ชั่วโมง/สัปดาห์ 1. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนประจำสัปดาห์ และนำเข้าสู่บทเรียน 2. ผู้สอนถ่ายทอดความรู้ในหน่วยที่ 4 เกี่ยวกับงานทดลองวัดอัตราการไหลโดยใช้ Venturi Meter 3. ผู้สอนแสดงใบงานเรื่องงานทดลองวัดอัตราการไหลโดยใช้ Venturi Meter และอธิบายขั้นตอนวิธีการในการ ปฏิบัติงานตามใบงาน 4. ผู้สอนให้ผู้เรียนปฏิบัติงานทดลองวัดอัตราการไหลโดยใช้ Venturi Meterตามใบงาน 5. ผู้สอนประเมินผลการปฏิบัติงานของผู้เรียนและให้ผู้เรียนสรุปสาระสำคัญของเรื่องที่เรียนประจำสัปดาห์ กิจกรรมการเรียนการสอน (สอนครั้งที่ 11 ) เวลา 4 ชั่วโมง/สัปดาห์ 1. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนประจำสัปดาห์ และนำเข้าสู่บทเรียน 2. ผู้สอนถ่ายทอดความรู้ในหน่วยที่ 4 เกี่ยวกับงานทดลองวัดอัตราการไหลโดยใช้ Orifices Meter 3. ผู้สอนแสดงใบงานเรื่องงานทดลองวัดอัตราการไหลโดยใช้ Orifices Meter และอธิบายขั้นตอนวิธีการในการ ปฏิบัติงานตามใบงาน 4. ผู้สอนให้ผู้เรียนปฏิบัติงานทดลองวัดอัตราการไหลโดยใช้ Orifices Meterตามใบงาน 5. ผู้สอนประเมินผลการปฏิบัติงานของผู้เรียนและให้ผู้เรียนสรุปสาระสำคัญของเรื่องที่เรียนประจำสัปดาห์ กิจกรรมการเรียนการสอน (สอนครั้งที่ 12 ) เวลา 4 ชั่วโมง/สัปดาห์ 1. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนประจำสัปดาห์ และนำเข้าสู่บทเรียน 2. ผู้สอนถ่ายทอดความรู้ในหน่วยที่ 4 เกี่ยวกับงานทดลองวัดอัตราการไหลโดยใช้ Weir 3. ผู้สอนแสดงใบงานเรื่องงานทดลองวัดอัตราการไหลโดยใช้ Weir และอธิบายขั้นตอนวิธีการในการปฏิบัติงาน ตามใบงาน 4. ผู้สอนให้ผู้เรียนปฏิบัติงานทดลองวัดอัตราการไหลโดยใช้ Weir ตามใบงาน 5. ผู้สอนประเมินผลการปฏิบัติงานของผู้เรียนและให้ผู้เรียนสรุปสาระสำคัญของเรื่องที่เรียนประจำสัปดาห์

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล เวลาเรียนรวม 72 ชั่วโมง ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล สอนครั้งที่ 9-12 ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง สื่อการสอน 1. ใบความรู้เรื่องการทดลองกลศาสตร์ของไหล 2. ใบงานการทดลองกลศาสตร์ของไหล 3. แบบทดสอบก่อนเรียน แบบฝึกหัด แบบทดสอบหลังเรียนการทดลองกลศาสตร์ของไหล 4. สื่อนำเสนอ PowerPoint งานทดลองกลศาสตร์ของไหล งานที่มอบหมาย/กิจกรรม ให้นักศึกษาทำแบบฝึกเสริมทักษะตามใบงานท้ายหน่วยการเรียนที่ 4 การวัดและประเมินผล วัดผล/ประเมินผล วิธีการ เครื่องมือ เกณฑ์ 1. สมรรถนะที่พึง ประสงค์ - ทำแบบฝึกเสริมทักษะ ท้ายหน่วย - แบบฝึกเสริมทักษะ ท้ายหน่วย - ผ่านเกณฑ์ร้อยละ 70 2. คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ (Attitude) - ประเมินคุณลักษณะ อันพึงประสงค์ - แบบประเมิน คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ - ผ่านเกณฑ์ร้อยละ 80

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งาน ทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล 4.1 บทนำ ของไหลเป็นสารที่สามารถไหลได้โดยที่มีรูปร่างเปลี่ยนแปลงไปตามภาชนะที่บรรจุ ซึ่งการไหลของ ของไหลจะไหลตามน้ำหนักของตัวมันเอง คุณสมบัติของของไหลประกอบด้วยความหนาแน่น น้ำหนักจำเพาะ ปริมาตรจำเพาะ และความถ่วงจำเพาะ ลักษณะการไหลของของไหลมีความสำคัญต่อการเลือกใช้ชนิดของเครื่องมือวัด (instrument) ให้ เหมาะสมกับการใช้งาน สามารถพิจารณาได้จากค่าตัวเลขเรย์โนลด์ (Reynolds number, Re) ซึ่งเป็นตัวเลขที่ แสดงความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของของไหลที่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ (temperature) และความดัน (pressure) 1. ความหมายของของไหล ของไหลหมายถึง สสารที่สามารถไหลได้ โดยมีรูปร่างเปลี่ยนแปลงไปตามภาชนะที่บรรจุ 2.สมบัติของของไหล 2.1 ความหนาแน่น (Density) คือมวลของสารต่อหน่วยปริมาตร ความหนาแน่น เป็นลักษณะหนึ่งที่ จะแสดงถึงคุณสมบัติทางกายภาพของสารซึ่งสามารถเขียนในรูปสมการได้ดังนี้ ความหนาแน่น = มวล ปริมาตร หรือ = เมื่อ = ความหนาแน่นของของไหล (kg/m³) = มวลของของไหล (Kg) = ปริมาตรของของไหล (m³)

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งาน ทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล 2.2 น้ำหนักจำเพาะ (Specific Weight) , หมายถึง แรงเนื่องจากการดูดของโลกซึ่งกระทำต่อมวล สารต่อหนึ่งหน่วยปริมาตรหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือน้ำหนักต่อหนึ่งหน่วยของปริมาตรซึ่งสามารถเขียนเป็นสูตรได้ ดังนี้ น้ำหนักจำเพาะ = มวลน้ำหนัก ปริมาตร = มวล × อัตราเร่งเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก ปริมาตร จาก = เมื่อ = น ้ำหนักจ ำเพำะ 3 = 9.81 2 = น้ำหนัก ( ) 2.3.ปริมาตรจำเพาะ (Specific Volume),v คือปริมาตรต่อหนึ่งหน่วยของมวลสารซึ่งสามารถ เขียนเป็นสูตรได้ดังนี้ = = = ×

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล 2.4. ความถ่วงจำเพาะ (Specific gravity), sp.gr ความถ่วงจำเพาะ หมายถึง อัตราส่วนของมวลของสารต่อมวลของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากัน หรือกล่าวอีก นัยหนึ่งความถ่วงจำเพาะคือ ตัวเลขที่แสดงว่าสสารชนิดหนึ่งมีน้ำหนักเบากว่าหรือหนักกว่าน้ำเป็นกี่เท่า เช่น ถ้า ความถ่วงจำเพาะของสสารมีค่าน้อยกว่าหนึ่งเสดงว่าสสารนั้นมีน้ำหนักเบากว่าน้ำเมื่อมีปริมาตรเท่ากัน ในทาง กลับกันถ้าความถ่วงจำเพาะของสสารมีค่ามากกว่าหนึ่งแสดงว่าสสารนั้นมีน้ำหนักมากกว่าน้ำเมื่อมีปริมาตร เท่ากันตัวอย่างเช่นน้ำมีความถ่วงจำเพาะเท่ากับ 1, ปรอทมีความถ่วงจำเพาะเท่ากับ 13.55 เป็นต้น ซึ่งสามารถ เขียนเป็นสูตรได้ดังนี้ คือ ความถ่วงจำเพาะ =(มวลของสาร/มวลของน้ำ) , เมื่อมีปริมาตรเท่ากัน

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล 2.5 องศา API API ย่อมาจาก American Petroleum Institute เป็นหน่วยงานทดสอบคุณภาพน้ำมันเครื่อง ทั้ง เรื่องการหล่อลื่น การระบายความร้อน การชะล้างทำความสะอาด ฯลฯ และทำการแบ่งเกรดเป็นระดับต่างๆ โดยน้ำมันเครื่อง แต่ละรุ่นต้องผ่านการทดสอบตามเงื่อนไขที่กำหนด เพื่อให้ผู้ใช้มั่นใจได้ว่าน้ำมันเครื่องรุ่นนั้นๆ มีคุณภาพที่ดีจริง และจะมีการเพิ่มระดับการแบ่งเกรดให้สูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้เหมาะกับเครื่องยนต์ที่มีการ พัฒนาขึ้นด้วยเช่นกัน โดยแบ่งได้ 2 กลุ่ม คือ API S และ API C กลุ่มที่ 1 คือ API S มาจาก Spark Ignition หรือการจุดระเบิดด้วยประกายไฟจากหัวเทียน ใช้วัด คุณภาพน้ำมันเครื่องยนต์เบนซิน กลุ่มที่ 2 คือ API C มาจาก Compression Ignition หรือการจุดระเบิดด้วย แรงอัด ใช้วัดคุณภาพน้ำมันเครื่องยนต์ดีเซล ค่าความถ่วงจำเพาะของน้ำมันปิโตรเลียม มักจะเป็นค่าทศนิยมซึ่งมีความยุ่งยาก จึงตั้งค่าความ ถ่วงจำเพาะขึ้นในหน่วยใหม่เรียกว่า องศาเอพีไอ โดยกำหนดว่า ของไหลที่มีความถ่วงจำเพาะ 1.076 ที่ 60 ºF มีค่า ºAPI = 0 น้ำมีความถ่วงจำเพาะ 1.000 ที่ 60 ºF มีค่า ºAPI = 0 ความสัมพันธ์ของ ºAPI และความถ่วงจำเพราะ มีดังนี้ 3. ลักษณะการไหลของของไหล 3.1 การไหลแบบสม่ำเสมอ (steady flow) เป็นลักษณะการไหลของของไหลที่มีความเร็วของของไหลไม่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลาแต่อาจ เปลี่ยนแปลงได้ทุกๆหน้าตัดของการไหล 3.2 การไหลแบบไม่สม่ำเสมอ (unsteady flow) ºAPI = 141.5 sp.gr ของไหลที่ 60 ºF – 131.5

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล 3.2 การไหลแบบไม่สม่ำเสมอ (unsteady flow) เป็นลักษณะการไหลของของไหลชนิดที่ความเร็วในการไหลของของไหล ณ จุดใดๆมีการเปลี่ยนแปลง ไปตามเวลาหรือมีการขาดช่วง 3.3 การไหลแบบราบเรียบ (laminar flow) หรือการไหลแบบสม่ำเสมอ คือ รูปแบบการไหลที่ อนุภาคของของไหลเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบ ไม่มีการผสมกันระหว่างชั้นของไหล ลักษณะการไหลแบบนี้ โดยทั่วไปเกิดขึ้นกับของไหลที่มีความหนืด(viscosity) สูงและไหลด้วยความเร็วต่ำ หรือขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ของท่อที่ของไหลไหลผ่านมีขนาดใหญ่มาก ๆ เมื่อเปรียบเทียบกับปริมาณของไหลที่ไหลภายในท่อ ลักษณะการไหลของของไหลมีความสำคัญต่อการเลือกใช้ชนิดของเครื่องมือวัด (instrument) ให้เหมาะสมกับ การใช้งานสามารถพิจารณาได้จากค่าตัวเลขเรย์โนลด์ (Reynolds number, Re) ซึ่งเป็นตัวเลขที่แสดง ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของของไหลที่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ(temperature) และความดัน (pressure) ได้แก่ ความหนาแน่น (ρ) และความหนืด (μ)ความเร็วของของไหล (v) ที่ไหลภายในท่อ และขนาด เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ (D) ของไหลที่ไหลภายในท่อที่มีการไหลแบบราบเรียบจะมีตัวเลขเรย์โนลด์ต่ำ โดยมีค่าเรย์โนลด์นัมเบอร์ วิกฤตเป็นตัวบ่งบอกถึงการเปลี่ยนลักษณะการไหลของของไหลจากแบบราบเรียบ (laminar flow) ไปเป็นการ ไหลแบบปั่นป่วน (turbulent flow)สำหรับของไหลที่ไหลในท่อมีค่าเรย์โนลด์นัมเบอร์วิกฤตเท่ากับ 2,300 ถ้า Re มีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับ 2,000 (Re ≤ 2,000) ของไหลจะมีลักษณะการไหลแบบราบเรียบ (laminar flow) 3.4 การไหลแบบปั่นป่วน (Turbulent flow) การไหลแบบปั่นป่วน (turbulent flow) หรือการไหลที่ไม่เป็นระเบียบ โดยทั่วไปเกิดขึ้นกับของไหลที่มีค่า ความหนืด (viscosity) ต่ำ และไหลด้วยความเร็วสูง หรือขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่ของไหลไหลผ่านมี ขนาดเล็กเมื่อเปรียบเทียบกับปริมาณของไหลที่ไหลภายในท่อ รูปแบบการไหลของของไหลมีทิศทางและ ความเร็วที่ไม่แน่นอน และมีการผสมกันระหว่างชั้นของไหลในขณะเคลื่อนที่ ลักษณะการไหลของของไหลมี

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ความสำคัญต่อการเลือกใช้ชนิดของเครื่องมือวัด (instrument) ให้เหมาะสมกับการใช้งาน สามารถพิจารณาได้ จากค่าตัวเลขเรย์โนลด์ (Reynolds number, Re) ซึ่งเป็นตัวเลขที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของของ ไหลที่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ (temperature) และความดัน (pressure) ได้แก่ ความหนาแน่น (ρ) และ ความหนืด (μ) ความเร็วของของไหล (v) ที่ไหลภายในท่อ และขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ (D)ของไหลที่ ไหลในท่อที่มีการไหลแบบปั่นป่วนจะมีตัวเลขเรย์โนลด์สูง โดยมีค่าเรย์โนลด์นัมเบอร์วิกฤตเป็นตัวบ่งบอกถึงการ เปลี่ยนลักษณะการไหลของของไหลจากแบบราบเรียบ (laminar flow) ไปเป็นการไหลแบบปั่นป่วน (turbulent flow) สำหรับของไหลที่ไหลในท่อมีค่าเรย์โนลด์นัมเบอร์วิกฤตเท่ากับ 2,300 ถ้า Re มีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับ 2000 (Re ≤ 2000) ของไหลจะมีลักษณะการไหลแบบราบเรียบ (laminar flow) ถ้า Re มีค่ามากกว่าหรือเท่ากับ 4000 (Re ≥ 4000) ของไหลจะมีลักษณะการไหลแบบปั่นป่วน (turbulent flow) เนื่องจากการไหลแบบปั่นป่วนทำให้อนุภาคของสารหล่อเย็นที่อยู่ตรงกลางเคลื่อนที่ไปยังผนังของรูหล่อเย็น เพื่อดึงความร้อนออก และมีการเคลื่อนที่กวัดแกว่งไปมาอย่างไม่เป็นระเบียบและเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ทำ ให้เกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างแม่พิมพ์กับสารหล่อเย็น มีประสิทธิภาพมากขึ้นดังนั้นสารหล่อเย็นใน แม่พิมพ์ควรมีการไหลแบบปั่นป่วน

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล 4. เรย์โนลด์นัมเบอร์ (Reynold Number) ค่าเรโนลด์นัมเบอร์ เป็นตัวสำคัญ ในการที่จะบอกลักษณะของการไหลว่าเป็นการไหล แบบราบเรียบ หรือการไหลปั่นป่วน ซึ่งจากการทดลอง พบว่า ลักษณะการไหลในท่อกลมขึ้นอยู่กับตัวแปร 4 ตัว ความ หนาแน่นของของไหล (ρ) ความหนืด (μ) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อ(D) และความเร็วเฉลี่ยในการ ไหล (v) ซึ่งสามารถนำมาเขียนความสัมพันธ์ของตัวแปร มาเขียนสมการได้ดังนี้ 5. ลักษณะของVenturi meter Venturi Meter เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับวัดอัตราการไหลของของไหลที่ไหลผ่านท่อ ซึ่งท่อของ Ventui Meter จะลดขนาดของพื้นที่หน้าตัดลงอย่างรวดเร็วจนถึงคอคอด และหลังจากคอดอดจะค่อย ๆ ขยาย

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ขึ้นเป็นลักษณะของ Convergent-Divergent Nozzle ท่อทางเข้าของของไหลจะเป็นรูปกรวยเรียบมีมุม ประมาณ 20ºส่วนกรวยทางออกจะมีมุมประมาณ 5-7 º รูปที่ 4.1 แสดงลักษณะของ Venturi Meter Vanturi Meter มีส่วนประกอบสำคัญ 3 ส่วน คือ ทางเข้า (Inlet) เป็นรูปกรวยเรียบมีมุมประมาณ 20º ท่อที่เป็นคอคอด(Throat) มีขนาดสม่ำเสมอ และทางออกเป็นกรวยเป็นกรวยทำมุม 5º-7 º เพื่อลดการ สูญเสียให้น้อยลง รูปที่ 4.2 แสดงโครงสร้างส่วนประกอบของ Venturi Meter

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล การที่พื้นที่หน้าตัดของท่อค่อย ๆ ขยายเพิ่มขึ้นก็เพื่อที่จะเป็นการลดการแยกตัวของของไหลหรือลด การปั่นป่วนของกระแสของของไหลและความแตกต่างของความดันระหว่างทางเข้าและทางออกของ Vanturi Meter ซึ่งสามารถนำไปคำนวณหาอัตราการไหลได้ การวัดอัตราการไหลด้วยท่อเวนทูรีอาศัยหลักการวัดความดันแตกต่าง (ΔP) ระหว่างจุด 2 จุดที่ของ ไหล ไหลผ่าน และคำนวณหาค่าอัตราการไหลโดยใช้ทฤษฎีของเบอร์นูลี่ เช่นเดียวกับการวัดการไหลด้วยแผ่นออ ริฟิส โดยตำแหน่งในการติดตั้งจุดวัดความดันพิจารณาจุด 2 จุดที่มีค่าความดันแตกต่างกันมากที่สุด นั่นคือ จุดที่ มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเวนทูรีใหญ่ที่สุด (D) และจุดที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเวนทูรีเล็กที่สุด (d) รูปที่ 4.3 แสดงตำแหน่งการติดตั้งท่อเวนทูรี 6. หลักการวัดอัตราการไหลโดยใช้ Venturi Meter 2.1 การวัดอัตราการไหลโดยใช้ Venturi Meter อาศัยหลักการคือ เมื่อของไหลไหลผ่านคอคอดของ Venturi Meter ความดันจะลดลงเป็นอัตราส่วนกับอัตราการไหลของของไหล รูปที่ 4.4 การวัดอัตราการไหลโดยใช้ Venturi Meter

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จากสมการเบอร์นูลี่ เมื่อสมการของของไหลสม่ำเสมอ กำหนดว่า หรือ แทนค่าในสมการเบอร์นูลี่

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล แต่ค่าความเร็วจริงที่ได้จาก Venturi Meter น้อยกว่าค่าที่ได้จากการคำนวณ ดังนั้น เมื่อต้องการ ทราบความเร็วจริงต้องคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์ ของ Venturi Meter (Cv) จากสมการ Q = AV

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล เนื่องจาก เพราะฉะนั้นจะได้สมการคำนวณหาอัตราการไหลโดย Venturi Meter ดังนี้ เมื่อ Q = อัตราการไหล (m³/s) Cv = ค่าสัมประสิทธิ์ของ Venturi Meter A1 = พื้นที่หน้าตัดจุดที่ 1 A2 = พื้นที่หน้าตัดจุดที่ 2 h1 = ระดับความสูงจุดที่ 1 h2 = ระดับความสูงจุดที่ 2 7. ลักษณะของ Orifices meter ลักษณะของ Orifices Meter จะประกอบด้วยแผ่นราบบางที่วางกั้นทางไหลของของไหล ตรงกลาง เจาะรูที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ตรงกับจุดศูนย์กลางของท่อ ขอบรูจะคมและการติดตั้งจะใช้ขอบคมอยู่ด้านสวนทาง กับกระแสการไหลของของไหล รูปที่ 4.5 ลักษณะของ Orifices Meter

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล การผ่านของกระแสที่ผ่าน Orifices Meter จะต่างกับ Venturi Meter คือส่วนคอดที่สุดของลำของ ไหลจะเกิดขึ้นหลังที่ของไหลไหลผ่าน Orifices Meter ไปแล้ว ซึ่งส่วนที่คอดที่สุดเรียกว่า Vena Contracta 7.1 แผ่นออริฟิส (orifice plate) เป็นอุปกรณ์ใช้วัดการไหล (flow measurement) ของของไหล โดยวัดการไหลได้ทั้งของเหลวและก๊าซ นิยมนำมาใช้งานเนื่องจากมีโครงสร้างที่ง่าย ราคาถูก สะดวกในการ ติดตั้งและการบำรุงรักษา แข็งแรงทนทาน และให้ค่าการวัดที่ถูกต้องแม่นยำ (accuracy) ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ เมื่อเทียบกับราคา แผ่นออริฟิสแบ่งออกเป็น 3 รูปแบบ ได้แก่ ออริฟิสแบบจุดศูนย์กลางเดียวกัน (concentric orifice) (รูปที่ 1 ก) ออริฟิสแบบเยื้องศูนย์ (eccentric orifice) (รูปที่ 1 ข) และออริฟิสชนิดที่มีช่องตรงกลางเป็นส่วน ของวงกลม โดยตำแหน่งของช่องออริฟิสจะอยู่ด้านบนหรือด้านล่างก็ได้ ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ด้านล่าง (รูปที่ 1 ค) รูปที่ 4.6 แผ่นออริฟิส (ก) แบบ Concentric (ข) แบบ Eccentric และ (ค) แบบ Segmented โดยทั่วไปแผ่นออริฟิสทำด้วยโลหะมีช่องเปิดวงกลมอยู่ตรงกลาง โดยช่องออริฟิสทางด้านของไหลไหล เข้าเป็นมุมฉาก และทางด้านขาออกขยายทำมุม 30o ถึง 45o เพื่อลดแรงเสียดทานให้ของไหลสามารถไหลผ่าน ได้อย่างสะดวก ซึ่งการใช้แผ่นออริฟิสสำหรับวัดอัตราการไหลนี้สามารถวัดการไหลได้เพียงทิศทางเดียวเท่านั้น โดยติดตั้งภายในท่อในลักษณะขวางทิศทางการไหล และติดตั้งเครื่องมือวัดความดันแตกต่าง (ΔP) ระหว่าง ความดันบริเวณด้านหน้าและด้านหลังของแผ่นออริฟิส ซึ่งอาจเลือกใช้เครื่องมือวัดความดันแตกต่างชนิดใดก็ได้ โดยในรูปที่ 2 นี้เลือกใช้ มาโนมิเตอร์รูปตัวยู (u-type manometer)

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล รูปที่ 4.7 การติดตั้งแผ่นออริฟิสและเครื่องมือวัดความดันแตกต่าง ชนิดมาโนมิเตอร์รูปตัวยู (ที่มา: นวภัทรา และ ทวีพล, 2555) 8. หลักการวัดอัตราการไหลโดยใช้ Orifices Meter การวัดอัตราการไหลโดยใช้ Orifices Meter ใช้หลักการเดียวกับ Venturi Meter คือหลักการ เปลี่ยนแปลงความดันที่เป็นอัตราส่วนกับปริมาณการไหลของของไหล สมการที่ใช้สำหรับหาอัตราการไหลของของไหลที่ผ่าน Orifices คือ

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งาน ทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล กำหนดให้ เพราะฉะนั้นจะได้สมการ และสามารถหาค่าสัมประสิทธิ์ของ Orifices ได้จากสมการ เมื่อ Q = อัตราการไหล (m³/s) A1 = พื้นที่หน้าตัดของท่อ (m²) A = พื้นที่หน้าตัดของ Orifices (m²) Co = สัมประสิทธิ์ของ Orifices h1 - h2 = ผลต่างระดับความสูงจากมาโนมิเตอร์

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล 9. ลักษณะของ Weir อุปกรณ์วัดการไหลแบบไหลผ่านทำนบ (Weir) ใช้สำหรับวัดการไหล (flow measurement) ของเหลวแบบลำรางเปิด มีลักษณะเป็นฝายกั้นมีรอยบากเป็นร่องอยู่ด้านบน เมื่อของเหลวไหลมาเจอทำนบที่กั้น อยู่ของเหลวจะมีระดับที่สูงขึ้นจนพ้นรอยบากและไหลผ่านออกมา ลักษณะของรอยบากมีหลายแบบ เช่น แบบ สี่เหลี่ยม แบบสี่เหลี่ยมคางหมู หรือแบบสามเหลี่ยม เป็นต้น สมการที่ใช้สำหรับคำนวณหาค่าความเร็วของ ของเหลวแตกต่างกันขึ้นอยู่กับลักษณะรอยบากบน Weir การใช้อุปกรณ์วัดการไหลแบบไหลผ่าน Weir ของเหลวควรมีลักษณะการไหลแบบปั่นป่วน (turbulent flow) หรือมีความเร็วมากพอทำให้ของเหลวไหลล้นออกมาตรงรอยบากได้อย่างอิสระตามแรงโน้มถ่วงโลก และ ไม่ควรใช้วัดการไหลของเหลวที่มีสารแขวนลอยปะปน เนื่องจากสารแขวนลอยเหล่านี้จะสะสมบริเวณหน้าทำนบ ส่งผลให้ค่าการไหลที่วัดได้คลาดเคลื่อน 10. คำนวณอัตราการไหลของของไหลผ่าน Weir ชนิดของ Weir ที่มีใช้อยู่แบ่งออกได้ ดังนี้ 1. Weir แบบสี่เหลี่ยม เมื่ออัตราการไหลของของเหลวเพิ่มขึ้น ของเหลวได้รับการบังคับให้มีระดับที่ สูงขึ้นจนพ้นช่องเปิด (รอยบาก) ทำให้เกิดระดับความสูง (h) ของของเหลวเหนือบริเวณทำนบ

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล โดยระดับความสูงของของเหลวขึ้นอยู่กับความเร็วที่ไหลผ่านทำนบ จากนั้นนำค่าระดับความสูงที่วัดได้ ไปคำนวณหาความเร็วของการไหลจากทฤษฎีของเบอร์นูลี่ (Bernoulli’s Theorem) ซึ่งใช้หลักการวัดค่าความ ดันแตกต่างเช่นเดียวกับการวัดการไหลภายในท่อด้วยแผ่นออริฟิส (orifice plate) แต่ในที่นี้ใช้วิธีการวัดค่า ระดับความสูงแทนการวัดค่าความดันแตกต่าง (differential pressure) รูปที่ 4.8 แสดงลักษณะของ Weir แบบสี่เหลี่ยม สำหรับการคำนวณหาค่าอัตราการไหลแสดงดังสมการ และสามารถคำนวณหาสัมประสิทธิ์ของ Weir ได้จากสมการ เมื่อ Q = อัตราการไหลผ่าน Weir แบบสี่เหลี่ยม (m³/s) C = สัมประสิทธิ์ของ Weir b = ความกว้างของ Weir (m) H = ความสูงของระดับของไหลที่ผ่าน Weir (m)

ใบความรู้หน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล 2. Weir แบบสามเหลี่ยม เมื่ออัตราการไหลของของเหลวเพิ่มขึ้น ของเหลวได้รับการบังคับให้มี ระดับที่สูงขึ้นจนพ้นช่องเปิด (รอยบาก) ทำให้เกิดระดับความสูง (h) ของของเหลวเหนือบริเวณ Weir โดยระดับ ความสูงของของเหลวขึ้นอยู่กับความเร็วที่ไหลผ่าน Weir และขนาดมุมของรอยบาก (θ) จากนั้นนำค่าขนาดมุม ของรอยบาก และระดับความสูงที่วัดได้ไปคำนวณหาความเร็วของการไหล รูปที่ 4.9 แสดงลักษณะของ Weir แบบสามเหลี่ยม สำหรับการคำนวณหาค่าอัตราการไหลแสดงดังสมการ และสามารถคำนวณหาสัมประสิทธิ์ของ Weir ได้จากสมการ เมื่อ Q = อัตราการไหลผ่าน Weir แบบสามเหลี่ยม (m³/s) C = สัมประสิทธิ์ของ Weir θ = ขนาดมุมของรอยบาก Weir (องศา) H = ความสูงของระดับของไหลที่ผ่าน Weir (m)

แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล สอนครั้งที่ 9 ตอนที่ 1 ให้นักเรียนเติมคำลงในช่องว่างให้ได้ความสมบูรณ์คะแนนเต็ม 5 คะแนน 1. ความหนาแน่น คือ………………………………………………………………………………………………………………………… 2. น้ำหนักจำเพาะ คือ…………………………………………………………………………………………………………………………. 3. ปริมาตรจำเพาะ คือ……………………………………………………………………………………………………………………….. 4. ความถ่วงจำเพาะ คือ……………………………………………………………………………………………………………………… 5. องศาเอพีไอ คือ……………………………………………………………………………………………………………………………… ตอนที่ 2 ให้ทำเครื่องหมายถูก (√) หน้าข้อความที่ถูกต้องและเครื่องหมายผิด (x) หน้าข้อความที่ไม่ถูกต้อง คะแนนเต็ม 5 คะแนน ........1. Re มีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับ 2000 (Re ≤ 2000) ของไหลจะมีลักษณะการไหลแบบราบเรียบ ........2. ของไหลที่ไหลในท่อมีค่าเรย์โนลด์นัมเบอร์วิกฤตเท่ากับ 2,400 ........3. API C มาจาก Compression Ignition หรือการจุดระเบิดด้วยประกายไฟ ........4. น้ำมีความถ่วงจำเพาะเท่ากับ 1 kg/m³ ........5. วัตถุที่มีความถ่วงจำเพาะ มากกว่าน้ำจะจมน้ำ ส่วนวัตถุที่มีค่าความถ่วงจำเพาะน้อยกว่าน้ำจะลอยน้ำได้ ........6. การไหลของของไหลในภาชนะปิด หมายถึง ท่อที่ใช้เป็นอุปกรณ์ในการ ส่งของเหลวจากจุดหนึ่งไปยังอีก จุดหนึ่ง และการไหลภายในท่อมีลักษณะเต็มพื้นที่หน้าตัดของท่อภายใต้ความดัน ........7. การไหลแบบสม่ำเสมอ คือ รูปแบบการไหลที่อนุภาคของของไหลเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบ ไม่มีการ ผสมกันระหว่างชั้นของไหล ........8. การไหลที่ไม่เป็นระเบียบ โดยทั่วไปเกิดขึ้นกับของไหลที่มีค่าความหนืด (viscosity) สูงและไหลด้วย ความเร็วสูง ........9. ค่าเรย์โนลด์นัมเบอร์วิกฤตเป็นตัวบ่งบอกถึงการเปลี่ยนลักษณะการไหลของของไหลจากแบบราบเรียบ (laminar flow) ไปเป็นการไหลแบบปั่นป่วน (turbulent flow) .......10. ค่าเรย์โนลด์นัมเบอร์มากกว่าหรือเท่ากับ 4000 (Re ≥ 4000) ของไหลจะมีลักษณะการไหลแบบ ปั่นป่วน (turbulent flow)

แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ตอนที่ 3 ให้จับคู่ข้อความโดยนำอักษรภาษาอังกฤษ ขวามือใส่หน้าข้อความที่มีความหมายสัมพันธ์กันคะแนน เต็ม 5 คะแนน ………1. การไหลแบบราบเรียบ A….. Reynolds Number ……..2. การไหลแบบปั่นป่วน B…...ของไหลในภาชนะปิด ……..3.บอกลักษณะของการไหลว่าเป็นการไหลแบบราบเรียบ C……laminar flow หรือการไหลปั่นป่วน D……ลักษณะการไหลแบบปั่นป่วน .......4. Re ≤ 2000 E……turbulent flow …….5. Re ≥ 4000) F……ลักษณะการไหลแบบราบเรียบ G….ใลักษณะการไหลของของไหล H…..ความหนาแน่นของของไหล

แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล สอนครั้งที่ 10 ตอนที่ 1 ให้ทำเครื่องหมายถูก (√) หน้าข้อความที่ถูกต้องและเครื่องหมายผิด (x) หน้าข้อความที่ไม่ถูกต้อง คะแนนเต็ม 5 คะแนน ..........1. Venturi Meter เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับวัดอัตราการไหลของของไหลที่ไหลผ่านท่อ ..........2.Vanturi Meter มีส่วนประกอบสำคัญ 2 ส่วน คือ ทางเข้า (Inlet) เป็นรูปกรวยเรียบมีมุมประมาณ 20º และทางออกเป็นกรวยเป็นกรวยทำมุม 5º-7 º ..........3. การวัดอัตราการไหลด้วยท่อเวนทูรีอาศัยหลักการวัดความดันแตกต่าง (ΔP) ระหว่างจุด 3 จุดที่ของ ไหลไหลผ่าน ..........4. ค่าความเร็วจริงที่ได้จาก Venturi Meter จะมีค่ามากกว่าค่าที่ได้จากการคำนวณ ..........5. หลักการ Vanturi Meter คือ เมื่อของไหลไหลผ่านคอคอดของ Venturi Meter ความดันจะเพิ่มขึ้น เป็นอัตราส่วนกับอัตราการไหลของของไหล ตอนที่ 2 ให้ทำเครื่องหมาย () ลงหน้าข้อที่ถูกที่สุดเพียงข้อเดียว คะแนนเต็ม 5 คะแนน 1. การวัดอัตราการไหลผ่าน Venturi Meter หากต้องการทราบความเร็วจริงต้องตามข้อใด ก. หารด้วยค่าสัมประสิทธิ์ ของ Venturi Meter ข. คูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์ ของ Venturi Meter ค. บวกด้วยค่าสัมประสิทธิ์ ของ Venturi Meter ง. ลบด้วยค่าสัมประสิทธิ์ ของ Venturi Meter 2. วิธีการวัดอัตราการไหลของ Venturi Meter ติดตั้งจุดวัดความดันตามข้อใด ก. จุดที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเวนทูรีเล็กที่สุด ข. จุดที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเวนทูรีใหญ่ที่สุด ค. จุดที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเวนทูรีคงที่และใหญ่ที่สุด ง. จุดที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเวนทูรีใหญ่ที่สุด และเล็กที่สุด

-3 -4 -2 แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล 3. ท่อทางเข้าของของไหลจะเป็นรูปกรวยจะมีมุมตามข้อใด ก. 5 องศา ข. 7 องศา ค. 10 องศา ง. 20 องศา 4. จากการวัดอัตราการไหลของน้ำที่ไหลผ่าน Venturi Meter มีค่าต่างๆดังนี้ จากโจทญ์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเวนทูรีเล็กมีค่าตามข้อใด ก. 1.77 mm ข. 7.92 mm ค. 15.00 mm ง. 18.00 mm 5. จากข้อ4 มีอัตราการไหลของน้ำที่ผ่าน Venturi Meter มีค่าตามข้อใด ก. 3.62 x10 m³/s ข. 3.62 x10 m³/s ค. 3.62 x10 m³/s ง. 3.62 x10 m³/s

แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล สอนครั้งที่ 11 ตอนที่ 1 ให้ทำเครื่องหมายถูก (√) หน้าข้อความที่ถูกต้องและเครื่องหมายผิด (x) หน้าข้อความที่ไม่ถูกต้อง คะแนนเต็ม 5 คะแนน .........1. การผ่านของกระแสที่ผ่าน Orifices Meter จะเหมือนกับ Venturi Meter คือส่วนคอดที่สุดของลำของ ไหลจะเกิดขึ้นหลังที่ของไหลไหลผ่าน Orifices Meter ........2. ลักษณะของ Orifices Meter จะประกอบด้วยแผ่นราบบางที่วางตามแนวทางไหลของของไหล ........3. แผ่นออริฟิสแบ่งออกเป็น 3 รูปแบบ ........4. แผ่นออริฟิส (orifice plate) เป็นอุปกรณ์ใช้วัดการไหล ของของไหล ได้ทั้งของเหลวและก๊าซ ........5. Co คือ พื้นที่หน้าตัดของ Orifices ตอนที่ 2 ให้จับคู่ข้อความโดยนำอักษรภาษาอังกฤษ ขวามือใส่หน้าข้อความที่มีความหมายสัมพันธ์กันคะแนน เต็ม 5 คะแนน ……..1. พื้นที่หน้าตัดของ Orifices A….. ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที ……..2. การวัดอัตราการไหลโดยใช้ Orifices Meter B…................. ….….3. สมการการหาอัตราการไหลที่ผ่าน Orifice C…… h1 - h2 .......4. ผลต่างระดับความสูงจากมาโนมิเตอร์ D……ระดับความสูงของของไหล …….5. สมการหาค่าสัมประสิทธิ์ของ Orifices E…… F…… G......ใช้หลักการเปลี่ยนแปลงความดันที่เป็น อัตราส่วนกับปริมาณการไหลของของไหล H…. ตารางเมตร I…..ใช้วัดการไหล (flow measurement) ของของไหล

แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 4 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 4 ชื่อหน่วย งานทดลองกลศาสตร์ของไหล ชื่อเรื่อง งานทดลองกลศาสตร์ของไหล จำนวน 16 ชั่วโมง หน่วยที่ 4 งานทดลองกลศาสตร์ของไหล สอนครั้งที่ 12 ตอนที่ 1 ให้ทำเครื่องหมายถูก (√) หน้าข้อความที่ถูกต้องและเครื่องหมายผิด (x) หน้าข้อความที่ไม่ถูกต้อง คะแนนเต็ม 5 คะแนน ........1. การวัดการไหลของของไหลผ่าน Weir ของเหลวควรมีลักษณะการไหลแบบราบเรียบ ........2. อุปกรณ์วัดการไหลแบบไหลผ่านทำนบ (Weir) ใช้สำหรับวัดการไหลของเหลวที่มีลักษณะเป็นฝายกั้น มีรอยบากเป็นร่องอยู่ด้านบน ........3. Weir แบบสี่เหลี่ยม ใช้วิธีการวัดค่าระดับความสูงของของไหลแทนการวัดค่าความดันแตกต่าง ........4. อัตราการไหลของ Weir แทนด้วย คือ C ........5. สมการสำหรับคำนวณอัตราการไหลของ Weir แบบสามเหลี่ยม ตอนที่ 2 ให้จับคู่ข้อความโดยนำอักษรภาษาอังกฤษ ขวามือใส่หน้าข้อความที่มีความหมายสัมพันธ์กันคะแนน เต็ม 5 คะแนน …....1. ความสูงของระดับของไหลที่ผ่าน Weir A…..ตัวแปร= C ..…..2. อัตราการไหลผ่าน Weir B…...ตัวแปร= A1 …….3. ขนาดมุมของรอยบาก Weir C……ตัวแปร= h1 - h2 .......4. ความกว้างของ Weir D……ตัวแปร=ระดับความสูงของของไหล …….5. สัมประสิทธิ์ของ Weir แบบสี่เหลี่ยม E…… ตัวแปร= b F……ตัวแปร= H G….ตัวแปร= θ H…. ตัวแปร= Q I…..ตารางเมตร

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5 สอนครั้งที่ 13-15 เรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล เวลาเรียนรวม 72 ชั่วโมง ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง สอนครั้งที่ 13-15 ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หัวข้อเรื่อง 1. ความหมายของเชื้อเพลิง 2. ค่าความร้อนของเชื้อเพลิง 3. การหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิง สาระสำคัญ ค่าความร้อนเชื้อเพลิง (Heating Value) หมายถึง ปริมาณความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิง นั้นๆ 1 หน่วยมวล (สำหรับเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งและของเหลว) หรือ 1 หน่วยปริมาตร (สำหรับเชื้อเพลิงที่ เป็นก๊าซ) เมื่อเผาไหม้หมดอย่างสมบูรณ์ โดยมีสูตรคำนวณดังนี้ H = Q / M (เชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งและ ของเหลว) สมรรถนะหลัก (สมรรถนะประจำหน่วย) 1. แสดงความรู้เกี่ยวกับงานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง สมรรถนะย่อย (สมรรถนะการเรียนรู้) สมรรถนะทั่วไป (ทฤษฏี) 1. แสดงความรู้เกี่ยวกับชนิดของเชื้อเพลิง 2. แสดงความรู้เกี่ยวกับค่าความร้อนของเชื้อเพลิง สมรรถนะที่พึงประสงค์ (ทฤษฏี) เมื่อผู้เรียนได้ศึกษาเนื้อหาในบทนี้แล้ว ผู้เรียนสามารถ 1. บอกชนิดของเชื้อเพลิงได้ถูกต้อง 2.อธิบายค่าความร้อนของเชื้อเพลิงได้ถูกต้อง สมรรถนะทั่วไป (ปฏิบัติ) 1. แสดงทักษะในการทดลองจุดวาบไฟและจุดติดไฟ 2. แสดงทักษะในการหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิง สมรรถนะที่พึงประสงค์ (ปฏิบัติ) เมื่อผู้เรียนได้ศึกษาเนื้อหาในบทนี้แล้ว ผู้เรียนสามารถ 1. ทดลองจุดวาบไฟและจุดติดไฟได้ถูกต้อง 2. ทดลองหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิงได้ถูกต้อง

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล เวลาเรียนรวม 72 ชั่วโมง ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง สอนครั้งที่ 13-15 ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง กิจกรรมการเรียนการสอน ในการจัดการเรียนการสอนรายวิชางานทดลองเครื่องกลได้กำหนดกิจกรรมการเรียนการสอนให้ ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้โดยใช้วิธีการจัดการเรียนรู้ฐานสมรรถนะเชิงรุก (Active Learning Competency Based) ด้านเทคนิคการจัดการเรียนการสอนแบบ MAIP โดยมีขั้นตอนในการดำเนินกิจกรรมการเรียนการสอน ดังนี้ กิจกรรมการเรียนการสอน (สอนครั้งที่ 13 ) เวลา 4 ชั่วโมง/สัปดาห์ 1. ผู้สอนชี้แจงเรื่องที่จะศึกษาและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมประจำหน่วยที่ 5 เรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของ เชื้อเพลิง 2. ผู้สอนแสดงตัวอย่างเกี่ยวกับคุณสมบัติของเชื้อเพลิง 3. ผู้สอนถ่ายทอดความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของเชื้อเพลิง 4. ผู้สอนแสดงใบงานเรื่องคุณสมบัติของเชื้อเพลิงและอธิบายขั้นตอนวิธีการในการปฏิบัติงานตามใบงาน 5. ผู้สอนให้ผู้เรียนปฏิบัติงานตามใบงานเรื่องคุณสมบัติของเชื้อเพลิง 6. ผู้สอนประเมินผลการปฏิบัติงานของผู้เรียนและให้ผู้เรียนสรุปสาระสำคัญของเรื่องที่เรียนประจำสัปดาห์ กิจกรรมการเรียนการสอน (สอนครั้งที่ 14 ) เวลา 4 ชั่วโมง/สัปดาห์ 1. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนประจำสัปดาห์ และนำเข้าสู่บทเรียน 2. ผู้สอนถ่ายทอดความรู้ในหน่วยที่ 5 เกี่ยวกับงานทดลองจุดวาบไฟและจุดติดไฟ 3. ผู้สอนแสดงใบงานเรื่องทดลองจุดวาบไฟและจุดติดไฟและอธิบายขั้นตอนวิธีการในการปฏิบัติงานตามใบงาน 4. ผู้สอนให้ผู้เรียนปฏิบัติทดลองจุดวาบไฟและจุดติดไฟตามใบงาน 5. ผู้สอนประเมินผลการปฏิบัติงานของผู้เรียนและให้ผู้เรียนสรุปสาระสำคัญของเรื่องที่เรียนประจำสัปดาห์ กิจกรรมการเรียนการสอน (สอนครั้งที่ 15 ) เวลา 4 ชั่วโมง/สัปดาห์ 1. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนประจำสัปดาห์ และนำเข้าสู่บทเรียน 2. ผู้สอนถ่ายทอดความรู้ในหน่วยที่ 5 เกี่ยวกับงานทดลองหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิง 3. ผู้สอนแสดงใบงานเรื่องงานทดลองหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิงและอธิบายขั้นตอนวิธีการในการปฏิบัติงาน ตามใบงาน 4. ผู้สอนให้ผู้เรียนปฏิบัติงานทดลองหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิงตามใบงาน 5. ผู้สอนประเมินผลการปฏิบัติงานของผู้เรียนและให้ผู้เรียนสรุปสาระสำคัญของเรื่องที่เรียนประจำสัปดาห์

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล เวลาเรียนรวม 72 ชั่วโมง ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง สอนครั้งที่ 13-15 ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง สื่อการสอน 1. ใบความรู้เรื่องการทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง 2. ใบงานการทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง 3. แบบทดสอบก่อนเรียน แบบฝึกหัด แบบทดสอบหลังเรียนการทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง 4. สื่อนำเสนอ PowerPoint งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง งานที่มอบหมาย/กิจกรรม ให้นักศึกษาทำแบบฝึกเสริมทักษะตามใบงานท้ายหน่วยการเรียนที่ 5 การวัดและประเมินผล วัดผล/ประเมินผล วิธีการ เครื่องมือ เกณฑ์ 1. สมรรถนะที่พึง ประสงค์ - ทำแบบฝึกเสริมทักษะ ท้ายหน่วย - แบบฝึกเสริมทักษะ ท้ายหน่วย - ผ่านเกณฑ์ร้อยละ 70 2. คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ (Attitude) - ประเมินคุณลักษณะ อันพึงประสงค์ - แบบประเมิน คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ - ผ่านเกณฑ์ร้อยละ 80

ใบความรู้หน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 5 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง 5.1 บทนำ 1.ความหมายของเชื้อเพลิง เชื้อเพลิง หมายถึง วัสดุใดๆ เมื่อทำปฏิกิริยาทางเคมีกับออกซิเจนหรือการเกิดการสันดาปแล้วจะเกิดการ ลุกไหม้ มีองค์ประกอบส่วนใหญ่ คือ สารคาร์บอน (C) และไฮโดรเจน (H) เป็นพื้นฐาน ซึ่งเมื่อทําปฏิกิริยากับ ออกซิเจนแล้วให้พลังงานความร้อนออกมาใช้ประโยชน์ เชื้อเพลิงบางชนิดสามารถนำมาใช้งานได้ทันที บางชนิด ต้องนำไปผ่านกระบวนการแปรสภาพก่อนถึงจะสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ 1.1 ชนิดของเชื้อเพลิง แหล่งเชื้อเพลิงที่เป็นพลังงานในการให้ความร้อน แบ่งตามสถานะที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม แบ่งได้ 3 ประเภท ได้แก่ 1.1.1 เชื้อเพลิงประเภทก๊าซ สามารถแบ่ง ได้เป็น - ก๊าซที่พบได้จากธรรมชาติ - ก๊าซที่ทำมาจากเชื้อเพลิงแข็ง - ก๊าซที่ทำมาจากปิโตรเลียม - ก๊าซที่ได้จากกระบวนการหมักบางชนิด คุณสมบัติของ " เชื้อเพลิงประเภทก๊าซ " - เป็นเชื้อเพลิงที่สะอาด องค์ประกอบไม่เปลี่ยนแปลงมาก ให้ค่าความร้อนสูง - การผสมระหว่างแก๊สและอากาศทำได้ง่าย ทำให้การเผาไหม้ได้สมบูรณ์ - การใช้และควบคุมอัตราป้อนแก๊สเข้าสู่อุปกรณ์ทำได้ง่าย - ไม่มีขี้เถ้า 1.1.2. เชื้อเพลิงเหลว สามารถแบ่ง ได้เป็น - น้ำมันเบนซิน - น้ำมันเตา - กากก้นหอกลั่น - น้ำมันดีเซล - น้ำมันก๊าด

ใบความรู้หน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 5 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง คุณสมบัติของ " เชื้อเพลิงเหลว " - ความร้อนสูง - ราคาสูงกว่าเชื้อเพลิงประเภทก๊าซ และ เชื้อเพลิงประเภทของแข็ง - ค่าขนถ่ายมีค่าใช้จ่ายต่ำ - ควบคุมความดันไอน้ำแบบอัติโนมัติง่าย - ใช้พื้นที่เก็บเชื้อเพลิงน้อย - มีโอกาสเกิดมลภาวะ จากเขม่าควันต่ำ 1.1.3. เชื้อเพลิงแข็ง - ถ่านหิน - ไม้ , ถ่านที่เกิดจากการเผาไหม้จากไม้ - เศษวัสดุจากธรรมชาติต่างๆ คุณสมบัติของ " เชื้อเพลิงแข็ง " - ค่าความร้อนต่ำ - ราคาถูก - ใช้พื้นที่ในการจัดเก็บเชื้อเพลิงมาก - มีโอกาสเกิดมลภาวะสูง จากฝุ่น ขี้เถ้า เขม่าควัน - หม้อน้ำอาจมีการกัดกร่อยจากเชื้อเพลิงสูง ค่าซ่อมบำรุงสูง - หม้อน้ำต้องมีขนาดใหญ่ พื้นผิวรับความร้อนมาก ลงทุนสูง - ควบคุมความดันไอน้ำแบบอัติโนมัติยาก โดยเชื้อเพลิงแต่ละชนิด จะให้พลังงานความร้อนไม่เท่ากัน โดยพิจารณาได้จากค่าความร้อนของ เชื้อเพลิงนั้นๆ

ใบความรู้หน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 5 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ดังรายละเอียดตามตารางแสดงค่าความร้อนของเชื้อเพลิง

ใบความรู้หน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 5 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง 3. การหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิง การหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิงจาก เครื่องทดสอบหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิง บอมบ์แคลอรีมิเตอร์ (Bomb Calorimeter) อาศัยหลักการทำงานด้วยกระบวนการปริมาณคงที่ ซึ่งเมื่อเชื้อเพลิงเกิดการสันดาปจะ ให้พลังงานความร้อนออกมา ซึ่งจะกำหนดให้อยู่ในรูปของค่าความร้อนของเชื้อเพลิงต่อหน่วยน้ำหนัก โดยมีสูตรคำนวณดังนี้ H = Q / M (เชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งและของเหลว) H = Q / V (เชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ) เมื่อ H = ค่าความร้อนเชื้อเพลิง มีหน่วยเป็นปริมาณความร้อนต่อมวล หรือปริมาณความร้อนต่อปริมาตร Q = ปริมาณความร้อนที่เชื้อเพลิงนั้นให้ออกมา มีหน่วยเป็นแคลอรี ( cal) กิโลแคลอรี (kcal) จูล (J) หรือ กิโลจูล (kJ) เมื่อ 1 แคลอรี ( cal) = 4.187 จูล (J) M = มวลของเชื้อเพลิง มีหน่วยเป็นกรัม (g) หรือ กิโลกรัม(kg) V = ปริมาตรของเชื้อเพลิง มีหน่วยเป็นลูกบาศก์เซนติเมตร หรือ ลูกบาศก์เมตร ซึ่งสามารถคำนวณปริมาณความร้อนของเชื้อเพลิงได้จากสมการ เมื่อ Q = ปริมาณความร้อนของเชื้อเพลิง m = มวลของน้ำในบอมบ์แคลอรีมิเตอร์ c = ค่าความร้อนจำเพาะของน้ำ (4.187 KJ/kg oC) = อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง หาได้จากสมการ = ความร้อนที่เกิดจากขดลวดไฟฟ้า ซึ่ง หาได้จากสมการ

ใบความรู้หน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 5 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง เมื่อ Tc = อุณหภูมิสูงสุด Ta = อุณหภูมิเริ่มการเผาไหม้ r1 = อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงก่อนการเผาไหม้ r2 = อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงหลังการจุดบอมบ์ a = เวลาที่ใช้ในการเผาไหม้ b = เวลาตั้งแต่อุณหภูมิเริ่มสูงขึ้นจนถึง 60% ของอุณหภูมิสูงสุด c = เวลาตั้งแต่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจนกระทั่งคงที่(สูงสุด – ต่ำสุด) 4. ลำดับขั้นและวิธีการทดลอง

ใบความรู้หน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 5 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง

แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 5 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง สอนครั้งที่ 13 ตอนที่ 1 จงตอบคำถามให้ถูกต้องสมบูรณ์คะแนนเต็ม 5 คะแนน 1. เชื้อเพลิงแบ่งได้..........ชนิด คือ.......................................................................................................................... 2. คุณสมบัติของเชื้อเพลิง....................................................................................................... ...ให้ค่าความร้อนสูง 3. ค่าความร้อนสูงหรือค่าความร้อนรวม คือ......................................................................................... .................. 4. เครื่องทดสอบค่าความร้อนของเชื้อเพลิง............................................................…… อาศัยหลักการทำงานด้วย กระบวนการปริมาณคงที่ 5. การบรรจุออกซิเจนในบอมบ์ควรมีความดันประมาณ.................................................................................... ..... ตอนที่ 2 ให้ทำเครื่องหมายถูก (√) หน้าข้อความที่ถูกต้องและเครื่องหมายผิด () หน้าข้อความที่ไม่ถูกต้อง คะแนนเต็ม 5 คะแนน .........1. เชื้อเพลิงมีองค์ประกอบส่วนใหญ่ คือ สารคาร์บอน (C) และไฮโดรเจน (H) ........2. ค่าความร้อนเชื้อเพลิง หมายถึง ปริมาณความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงนั้นๆ 1 หน่วยมวล สำหรับเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ ........3. 1 แคลอรี ( cal) เท่ากับ 4.187 จูล (J) ........4. ในการกดสวิตช์จุดระเบิดถ้าอุณหภูมิไม่เพิ่มขึ้นให้เปิดสวิตช์จุดระเบิดซ้ำจนอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น ........5. การหาความยาวลวดที่ใช้ในการทดลองให้นำลวดความร้อนที่เหลือในบอมบ์มาวัดความยาวแล้วลบออก จากความยาวเดิม

แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 5 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง สอนครั้งที่ 14 คำสั่ง ให้เลือกคำตอบที่ถูกที่สุดเพียงข้อเดียว 1เชื้อเพลิง มีความหมายตรงตามข้อใด ก. วัสดุใดๆ เมื่อทำปฏิกิริยาทางเคมีกับออกซิเจนแล้วจะเกิดการลุกไหม้ ข. วัสดุต่างๆ ที่สามารถนําไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรม ค. ปริมาณความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้ ง. วัสดุที่มีองค์ประกอบธาตุคาร์บอน 2.เชื้อเพลิงชนิดใดมีค่าความร้อนต่ำ ก. เชื้อเพลิงน้ำมันเตา ข. เชื้อเพลิงเหลว ค. เชื้อเพลิงก๊าซ ง. เชื้อเพลิงแข็ง 3.ชนิดของเชื้อเพลิงจำแนกได้ตามข้อใด ก. เชื้อเพลิงแข็ง เชื้อเพลิงเหลว เชื้อเพลิงก๊าซ เชื้อเพลิงแท่ง ข. เชื้อเพลิงแข็ง เชื้อเพลิงเหลว เชื้อเพลิงก๊าซ ค. เชื้อเพลิงแข็ง เชื้อเพลิงเหลว ง. น้ำมันเชื้อเพลิง ก๊าซ 4. คุณสมบัติของน้ำมันเบนซินข้อใดกล่าวถูกต้อง ก. เป็นเชื้อเพลิงที่สะอาด ข. ค่าความร้อนต่ำ ค. ค่าความร้อนสูง ง. เกิดมลภาวะสูง 5. ข้อใดกล่าวถูกต้องเกี่ยวกับจุด Flash Point ก. จุดที่อุณหภูมิต่ำสุดที่ทำให้ไอน้ำมันลุกติดไฟ ข. จุดที่อุณหภูมิต่ำสุดที่ทำให้น้ำมันลุกติดไฟแล้วดับลง ค. จุดที่อุณหภูมิต่ำสุดที่ทำให้ไอน้ำมันลุกติดไฟแล้วดับลง ง. จุดที่อุณหภูมิต่ำสุดที่ทำให้น้ำมันลุกติดไฟและติดได้ต่อเนื่อง

แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 5 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง สอนครั้งที่ 15 1.ข้อใดอธิบายความหมายค่าความร้อนของเชื้อเพลิง ได้ถูกต้อง ก. พลังงานที่ถ่ายเทจากสสารหรือระบบหนึ่งไปยังสสารหรือระบบอื่นโดยอาศัยความแตกต่างของอุณหภูมิ ข. ปริมาณความร้อนที่ทำให้วัตถุมีมวล 1 กรัมมีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป 1 องศาเซลเซียส ค. คุณสมบัติทางกายภาพของสสารที่แสดงปริมาณทางความร้อนและความเย็น ง. ปริมาณความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิง 2. ค่าความร้อนของเชื้อเพลิงแบ่งได้ตามข้อใด ก. ค่าความร้อนสูง ค่าความร้อนต่ำค่าความร้อนบริสุทธิ์ค่าความร้อนรวม ข. ค่าความร้อนสูง ค่าความร้อนรวม ค. ค่าความร้อนสูง ค่าความร้อนต่ำ ง. ค่าความร้อนบริสุทธิ์ 3. การหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิงด้วยเครื่อง Bomb Calorimeter มีการบันทึกค่าตามข้อใด ก. เวลา อุณหภูมิก่อน ช่วงการเผาไหม้ และหลังการเผาไหม้ ข. เวลา อุณหภูมิก่อนการเผาไหม้ อุณหภูมิหลังการเผาไหม้ ค. เวลา และอุณหภูมิช่วงการเผาไหม้ ง. เวลา อุณหภูมิและค่าความร้อน 4. วิธีการทดลองหาค่าความร้อนโดยบอมบ์แคลอรีมิเตอร์ตามข้อใดถูกต้อง 1. ต่อสายไฟเข้าที่บอมบ์ 2. ใส่เชื้อเพลิงในบอมบ์ 3. พันขดลวดทำให้เกิดความร้อน 4. นำบอมบ์บรรจุออกซิเจน 5. กดสวิตช์จุดระเบิด ก. 1-2-3-4-5 ข. 2-3-1-4-5 ค. 2-3-1-4-5 ง. 2-3-4-1-5 5. สมการในการหาปริมาณความร้อนของเชื้อเพลิงตรงตามข้อใด ก. Q = m. c. ∆T – C3 ข. Q = m. c. ∆T + C3 ค. Q = m. c. ∆T / C3 ง. Q = m. c. ∆T . C3

แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 2 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ใบงานที่ 5.1 งานทดลองหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิงโดยใช้บอมบ์แคลอรีมิเตอร์ คำสั่ง 1. นักศึกษาศึกษาวิธีการทดลอง 2. เตรียมการทดลอง 3. ทดลองและบันทึกผล และให้ครูผู้สอนตรวจสอบ จุดประสงค์ ต้องการให้ผู้เรียนมีความสามารถดังนี้ 1. ทดลองหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิง โดยใช้บอมบ์แคลอรีมิเตอร์ได้ถูกต้อง 2. คำนวณค่าความร้อนเชื้อเพลิงได้ถูกต้อง

แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 2 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ใบงานที่ 5.1 งานทดลองหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิงโดยใช้บอมบ์แคลอรีมิเตอร์(ต่อ) ภาพแสดงการผูกลวดฟิวส์ที่ถ้วยน้ำมัน

แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 2 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ใบงานที่ 5.1 งานทดลองหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิงโดยใช้บอมบ์แคลอรีมิเตอร์(ต่อ) ลำดับขั้นตอนการปฏิบัติงาน 1. ชั่งกระป๋องแคลอริมิเตอร์ชั่งน้ำหนักและบันทึกค่า 2. ใส่น้ำในกระป๋องแคลอรีมิเตอร์ 2000 CC แล้วนำไปชั่งน้ำหนักบันทึกค่า หมายเหตุน้ำที่ใส่ควรมีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง 3. นำบอมบ์ที่บรรจุเชื้อเพลิง และพันลวดฟิวส์จุดระเบิดเรียบร้อยแล้วไปบรรจุออกซิเจนด้วยความ ดันประมาณ 23 bar หมายเหตุการบรรจุออกซิเจนให้เปิดวาล์วอย่างช้าๆ เพื่อป้องกันเชื้อเพลิงกระจายออกนอกถ้วย 4. ต่อสายไฟเข้าบอมบ์ ใส่บอมบ์ในกระป๋องแคลอริมิเตอร์ 5. ติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์ และติดตั้งเครื่องกวนน้ำให้ได้ตำแหน่งและได้ระดับ 6. เปิดสวิตช์มอเตอร์หมุนแกนใบพัดกวนน้ำให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ จากนั้นอ่านค่า อุณหภูมิทุกๆ 1 นาที เป็นเวลา 5 นาที บันทึกค่าในตาราง 7. เมื่อครบ 5 นาทีกดสวิตช์จุดระเบิด อ่านค่าอุณหภูมิทุก ๆ 10 วินาที จนถึงอุณหภูมิสูงสุดและคงที่ บันทึกค่าในตาราง 8. เมื่ออุณหภูมิเริ่มลดลง ให้อ่านอุณหภูมิทุกๆ 1 นาที เป็นเวลา 5 นาที บันทึกค่าในตาราง หมายแหตุกรณีอุณหภูมิไม่มีการเปลี่ยนแปลงหลังการกดสวิตช์จุดระเบิด ต้องถอดและบรรจุ เชื้อเพลิงทำการทดลองใหม่ 9. นำบอมบ์ออกจากกระป๋องแคลอริมิเตอร์ เปิดวาล์วระบายความดัน แล้วเปิดฝาบอมบ์ออก 10. นำลวดที่เหลือจากการเผาไหม้มาวัดหาความยาวที่ใช้จริง 11. เก็บเครื่องมืออุปกรณ์ 12. นำผลที่ได้คำนวณหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิง

แบบฝึกเสริมทักษะหน่วยที่ 5 รหัสวิชา 30101-2007 ชื่อวิชา. งานทดลองเครื่องกล หน่วยที่ 2 ชื่อหน่วย งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ชื่อเรื่อง งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จำนวน 12 ชั่วโมง หน่วยที่ 5 งานทดลองคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ใบงานที่ 5.1 งานทดลองหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิงโดยใช้บอมบ์แคลอรีมิเตอร์(ต่อ)

จากข้อมูลการทดลอง หาค่าความร้อนของเชื้อเพลิง ด้วยเครื่อง Bomb Calorimeter มีผลดังตาราง ก่อนทำการเผาไหม้ (บันทึกทุกๆ 1 นาที) ช่วงการเผาไหม้ (บันทึกทุก ๆ 10 วินาที) หลังการเผาไหม้เมื่อ อุณหภูมิลดลง (บันทึกทุกๆ 1นาที) เวลา (min) อุณหภูมิ (ºC) เวลา (sec) อุณหภูมิ (ºC) เวลา (sec) อุณหภูมิ (ºC) เวลา (sec) อุณหภูมิ (ºC) เวลา (min) อุณหภูมิ (ºC) 1 30.71 10 31.76 130 35.35 250 37.58 1 37.85 2 30.72 20 31.82 140 35.48 260 37.58 2 37.78 3 30.72 30 32.23 150 35.54 270 37.79 3 37.68 4 31.75 40 32.66 160 35.74 280 37.79 4 37.63 5 31.76 50 32.98 170 35.99 290 37.79 5 37.63 60 33.36 180 35.99 300 37.79 70 33.76 190 36.29 310 38.06 80 34.08 200 36.29 320 38.06 90 34.36 210 36.29 340 38.06 100 34.57 220 37.58 350 38.06 110 34.95 230 37.58 360 38.06 120 35.29 240 37.58 370 38.06 หมายเหตุอุณหภูมิคงที่ ที่ 38.06 ºC เป็นเวลา 7.30 นาที กำหนดให้ - ความยาวของขดลวดที่ใช้จริง 10 cm. - น้ำหนักของเชื้อเพลิง 1 g - ค่าความร้อนจำเพาะของน้ำ 4.187 kj /kg ºC - มวลของน้ำในบอมบ์แคลอรีมิเตอร์2 kg การคำนวณค่าความร้อนของเชื้อเพลิง สมการหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิง H = Q / M สมการหาปริมาณความร้อนของเชื้อเพลิง Q = m. c. ∆T – C3

กำหนดให้ - ค่า c (ค่าความร้อนจำเพาะของน้ำ) = 4.187 KJ/kg oC - ค่า C3 ความร้อนที่เกิดจากขดลวดไฟฟ้า = 1.13 x ความยาวของขดลวดที่เผาไหม้ (mm) = 1.13x 100 = 113.0 J =113x 10-³ kJ - ค่า m = 2 kg สมการในการหา ∆T ∆T = TC – Ta – r1(b-a) – r2(c- b) - ค่า TC = 38.06 ºC - ค่า Ta = 31.76 ºC - ค่า r1 = (31.76-30.71 ºC)/5 min = 0.21 ºC/min - ค่า r2 = (37.63-37.85 ºC)/5 min = - 4.4x10-² ºC/min - ค่า a = 5 min - ค่า b = (38.06-31.76 ºC)x(60/100) + 31.76 ºC =35.54 ºC = 5 min +2.3 min = 7.30 min. - ค่า c = 5 min + 5.1 min = 10.10 min แทนค่า ∆T = 38.06 ºC - 31.76 ºC …….. แทนค่า สมการหาปริมาณความร้อนของเชื้อเพลิง Q = m. c. ∆T – C3 แทนค่า สมการหาค่าความร้อนของเชื้อเพลิง H = Q / M

แบบบันทึกผลการปฏิบัติงาน ใบงาน การทดลองค่าความร้อนของเชื้อเพลิง ชื่อ-สกุล.......................................................................กลุ่มที่....................ระดับชั้น.................... คำชี้แจงให้นักเรียนปฏิบัติตามใบงาน แล้วบันทึกผลการปฏิบัติงาน และกรอกข้อมูลลงในช่องว่าง ที่ ลำดับขั้นปฏิบัติงาน ผลการปฏิบัติงาน หมายเหตุ ถูกต้อง ไม่ถูกต้อง 1 การเตรียมการทดลอง 2 วิธีการทดลอง 3 การบันทึกผลการทดลอง 4 การคำนวณค่าจากผลการทดลอง

แบบประเมินผลการปฏิบัติงานและพฤติกรรมการเรียนรู้ ใบงาน การทดลองค่าความร้อนของเชื้อเพลิง ชื่อ-สกุล.............................................................................กลุ่มที่....................ระดับชั้น.................... คำชี้แจงครูผู้สอนสังเกตพฤติกรรมการปฏิบัติงานของนักเรียนแล้วประเมินผลการปฏิบัติงาน และพฤติกรรมการ เรียนรู้ของนักเรียน โดยทำเครื่องหมาย ✓ลงในช่องคะแนน รายการประเมิน คะแนน หมายเหตุ 3 2 1 ตอนที่ 1 ด้านกระบวนการ 1. การเตรียมพร้อมของเครื่องมืออุปกรณ์ 2. ความถูกต้องในการใช้เครื่องมือ อุปกรณ์ ตอนที่ 2 ด้านผลงาน 3. ความถูกต้องของการดำเนินการทดลอง 4. ความถูกต้องของการทดลอง 5. การบันทึกผลการทดลอง 6. ความถูกต้องของการคำนวณ ตอนที่ 3 ด้านพฤติกรรมการทำงาน 7. ตรงต่อเวลา 8. ปฏิบัติงานด้วยความประณีต 9. มีความสนใจใฝ่รู้ 10. มีระเบียบวินัยในการปฏิบัติงาน รวมคะแนน การประเมินผลการปฏิบัติงาน ความหมายของคะแนน 3 = ปฏิบัติงานสมบูรณ์ดีมาก ตามข้อกำหนด 2 = ปฏิบัติงานสมบูรณ์พอใช้ มีข้อบกพร่อง เล็กน้อย 1 = ปฏิบัติงานไม่สมบูรณ์มีข้อบกพร่องหลายจุด เกณฑ์การประเมิน คะแนนอยู่ระหว่าง 70-100% = ผลการปฏิบัติงาน อยู่ในระดับดี คะแนนอยู่ระหว่าง 50-69% = ผลการปฏิบัติงานอยู่ ในระดับพอใช้ คะแนนต่ำกว่า 50% = ผลการปฏิบัติงานอยู่ในระดับ ปรับปรุง ลงชื่อ.........................................ผู้ประเมิน (........................................