โครงงานกลุ่ม502

บทท่ี 1 บทนำ 1.1 ทมี่ ำและควำมสำคญั โรงเรียนอ่ำวใหญ่พิทยำคำรเป็นโรงเรียนมัธยมขนำดเล็ก ภำยในรอบๆ อำคำรเรียนเต็มไปด้วยตะไคร่ท่ีเกำะบริเวณผนัง อำคำร และถ้ำเป็นหน้ำฝนก็จะมีตะไคร่เกำะอยู่เป็นจำนวนมำก ใน บำงครั้งจึงต้องอำศัยเคร่ืองฉีดน้ำแรงดันสูงตำมร้ำนซ่อมรถยนต์ ซึ่งค่ำบริกำรค่อนข้ำงสูง อีกท้ังเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงท่ีมีขำยตำม ทอ้ งตลำดรำคำสูงมำก ด้วยเหตุผลดังกล่ำวข้ำงต้นนี้ ทำงคณะผู้จัดทำจึงได้ผลิต เคร่ืองฉีดน้ำแรงดันสูงข้ึนมำ เพ่ือเพ่ิมแรงดันให้กับน้ำ โด ยใช้ ตน้ ทนุ ทีต่ ำ่ กว่ำทอ้ งตลำดมำก 1.2 วตั ถปุ ระสงค์ 1. เพื่อประดษิ ฐ์เครื่องฉีดน้ำแรงดันสงู 2. เพ่ือฝึกทักษะกระบวนกำรทำงวิทยำศำสตร์ 1.3 สมมตฐิ ำน เครอื่ งฉีดน้ำแรงดนั สงู ที่สร้ำงข้ึนมำสำมำรถใชฉ้ ดี ทำควำม สะอำดตะไครไ่ ด้ 1.4 ขอบเขตในกำรทำโครงงำน 1. ขอบเขตในดำ้ นเนือ้ หำ

1.1 ของไหล เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูง , วิธีกำร 2. ตัวแปรท่ีเกย่ี วข้อง 2.1 ตวั แปรตน้ จำ่ ยนำ้ 2.2 ตัวแปรตำม ระยะท่ีน้ำพุง่ ไปตำมแกน x 2 2.3 ตัวแปรควบคุม แรงดันน้ำจำกต้นทำง ,แรงดัน ลมจำกสูบ, ขนำดของสำยยำง 3. ขอบเขตในดำ้ นสถำนที่ 3.1 โรงเรียนอ่ำวใหญ่พิทยำคำร 148 หมู่ 1 ตำบลอ่ำว ใหญ่ อำเภอเมอื ง จังหวัดตรำด 23000 1.5 งบประมำณ 500 บำท 1.6 นยิ ำมศัพทเ์ ฉพำะ เครอ่ื งฉดี นำ้ หมำยถึง อุปกรณ์ท่ีเพิม่ ควำมแรงให้กับน้ำ ทำใหน้ ้ำพงุ่ ได้ไกลมำกข้นึ สมกำรแบร์นูลลี หมำยถงึ สมกำรทีอธิบำยกำรไหลของ อำกำศและของเหลว แนวแกน x หมำยถึง ระยะตำมแนวนอน จำกจดุ เริ่มตน้ ถึงจดุ สุดท้ำย

บทท่ี 2 เอกสำรทเ่ี กยี่ วขอ้ ง 2.1 ท่อ PVC สีฟ้ำ ท่อพีวีซีสีฟ้ำ หรือ ท่อพีวีซีแข็งสำหรับใช้เป็นท่อน้ำดื่ม ตำม มำตรฐำนผลิตภัณฑ์อุตสำหกรรม หรือ มอก. 17-2532 ท่อชนิดน้ี เป็นที่นิยมใช้งำนประปำสุขำภิบำลภำยในอำคำร เช่น ใช้เป็นท่อ น้ำประปำ หรือใช้กับปั๊มน้ำ ซ่ึงท่อประเภทน้ีเป็นเพียงประเภทเดียว ใน 3 สหำยของเรำที่มีกำรระบุมำตรฐำนควำมดันหรือช้ันคุณภำพ อันได้แก่ PVC 5, PVC 8.5, PVC 13.5 ซึ่งตัวเลขท่ีได้ระบุคือค่ำ ควำมดันระบุและค่ำควำมดันระบุหมำยถึง ควำมดันท่ีกำหนดให้ สำหรับใช้งำน ณ อุณหภูมิ 27 องศำเซลเซียส โดยในมำตรฐำน ผลิตภัณฑ์อุตสำหกรรมได้อธิบำยไว้ว่ำ ชั้นคุณภำพคือ ควำมดัน ระบุทีม่ ีหนว่ ยเปน็ เมกะพำสคลั สเี หลอื ง ท่อพีวีซีสีเหลือง หรือท่อพีวีซีแข็งสำหรับร้อยสำยไฟฟ้ำและ สำยโทรศัพท์ ตำมมำตรฐำนผลิตภัณฑ์อุตสำหกรรม หรือ มอก. 216-2524 ท่อพีวีซีน้ันคนส่วนใหญ่มักจะรู้จักแต่ท่อพีวีซีสีฟ้ำเป็น ส่วนมำก ท่อพีวีซีสีเหลืองนั้นเป็นท่อท่ีผลิตขึ้นมำใช้เพื่อร้อย สำยไฟหรือสำย โทรศัพท์ภำยในอำคำรโดยเฉพำะ มีคุณสมบัติ เป็นฉนวนไฟฟ้ำ จึงไม่นำไฟฟ้ำเม่ือเกิดไฟรั่ว มีคุณสมบัติไม่เป็น สนิม(ท่ีมันไม่เป็นสนิมก็เพรำะว่ำมันไม่ใช่เหล็ก) มีคุณสมบัติไม่ ลำมไฟ สีเทำ

ท่ อ พี วี ซี สี เ ท ำ ห รื อ ท่ อ พี วี ซี แ ข็ ง ส ำ ห รั บ ใ ช้ ใ น ง ำ น อุตสำหกรรม ตำมมำตรฐำนผลิตภัณฑ์อุตสำหกรรม หรือ มอก. 999-2533 ท่อชนิดน้ีถูกผลิตขึ้นมำเพื่อใช้ในงำนกำรเกษตรหรือ งำนระบำยน้ำท้ิงโดยเฉพำะ เหมำะกับงำนที่ไม่ต้องใช้แรงดันของ ท่อมำกนัก แต่ท่อประเภทน้ีทำง สมอ. หรือสำนักงำนมำตรฐำน ผลิตภัณฑ์อุตสำหกรรม ยังไม่ได้กำหนดเป็นกฏเกณฑ์ตำยตัวว่ำ ตอ้ งใช้ผลิตภัณฑ์ที่มี มอก. 999-2533 สำหรับในงำนระบำยน้ำท้ิง หรืองำนด้ำนกำรเกษตร แต่ถ้ำหำกจะนำไปใช้ในงำนด้ำน อุตสำหกรรมจำเป็นอย่ำงยิ่งที่จะต้องใช้ท่อพีวีซีสีเทำท่ีมี มอก. 999-2533 เพรำะทำง สมอ. จำเป็นต้องคำนึงถึงควำมปลอดภัย ด้ำนสิ่งแวดล้อม เพรำะกำรระบำยน้ำท้ิงในงำนอุตสำหกรรมอำจมี 4 สำรพิษหรือสำรเคมเี จอื ปน ระบำยออกมำดว้ ย 2.2 แรงดนั หรือควำมดนั จำกนยิ ำมควำมดันโดยทัว่ ไป ควำมดัน หมำยถึง แรงที่ กระทำบนพ้นื ที่หนึ่งตำรำงหน่วยในแนวตัง้ ฉำกกับพื้นที่นน้ั หรือ แรงดนั ในหน่ึงหน่วยพ้นื ที่ ในระบบ SI ควำมดัน มีหน่วยเป็นนิวตันต่อตำรำงเมตร (N/m2) ซ่งึ มชี อ่ื เรียกว่ำ “ปำสคำล” (pascal) นนั่ คอื 1 pascal = 1 Pa = 1 N/m2 (บำงครง้ั เรำอำจพบหนว่ ย ปอนดต์ ่อตำรำงน้ิว: lb/in2) แต่ 1 Pa เปน็ ขนำดท่ีเลก็ มำก โดยทวั่ ไปเรำมักพบขนำด 105 Pa ซึง่ เรยี กวำ่ 1 bar ดังน้นั 100 Pa คือ 1 millibar กำหนดให้ F = แรงดนั บนพน้ื ที่ทง้ั หมด (หน่วยนิวตนั ) A = พ้ืนท่ที ่ีรองรับแรงดนั (หนว่ ยตำรำงเมตร)

P = ควำมดัน (หน่วยนิวตนั / ตำรำงเมตร) N/m^2 หรอื (พำสคัล) Pa หนว่ ยอนื่ ๆ ของควำมดนั 1 พำสคัล (Pa) = 1 นิวตนั / ตำรำงเมตร (N/m^2 ) 1 บำร์ (Bar) = 1.0×10^5 N/m^2 (นิยมใช้ ในทำงอตุ นุ ิยมวิทยำ) 1 บรรยำกำศ = 1.013×10^5 N/m^2 = 760 มม. ของปรอท ควำมดนั ในของเหลว ในกำรศกึ ษำควำมดนั ในของเหลว พบวำ่ เมื่อนำขวดน้ำพลำสตกิ มำใสน่ ำ้ ถำ้ เจำะรูท่ีผนงั ขวดน้ำจะพงุ่ ออกมำตำมทศิ ทำงที่แสดง ดว้ ยลกู ศร ดังรูปที่ 1 แสดงวำ่ มีแรงกระทำต่อนำ้ ในภำชนะ แรงนี้ จะดันนำ้ ให้พุ่งออกมำในทศิ ทำงที่ตงั้ ฉำกกบั ผนังภำชนะทุก ตำแหน่ง ไม่ว่ำผนังจะอยูใ่ นแนวใด เรำเรยี กขนำดของแรงใน ของเหลวทก่ี ระทำต้ังฉำกต่อพ้นื ทหี่ น่ึงหนว่ ยของผนังภำชนะ วำ่ “ควำมดนั ในของเหลว” ภำพท่ี 1.1 แสดงแรงดันของนำ้ ณ ตำแหน่งต่ำง ๆ ของขวด

5 เรำอำจสรุปลักษณะควำมดนั ในของเหลว ไดด้ งั นี้ 1. ของเหลวทบ่ี รรจุอยู่ในภำชนะ จะออกแรงดันต่อผนังภำชนะที่ สัมผัสกับของเหลวในทุกทศิ ทำง โดยจะตงั้ ฉำกกบั ผนงั ภำชนะ เสมอ 2. ทกุ ๆ จุดในของเหลว จะมีแรงดันกระทำต่อจดุ นนั้ ทกุ ทิศทุก ทำง ภำพท่ี 1.2 แสดงทิศต่ำง ๆ ของแรงท่ีของเหลวกระทำต่อผนงั ภำชนะและต่อวัตถุทีจ่ มอยใู่ นของเหลว 3. สำหรบั ของเหลวชนดิ เดียวกันควำมดันของของเหลวจะเพ่ิมข้นึ ตำมควำมลกึ และท่ีระดับควำมลกึ เท่ำกันควำมดนั ของเหลวจะ เท่ำกนั 4. ในของเหลวต่ำงชนดิ กนั ณ ควำมลกึ เท่ำกัน ควำมดันของ ของเหลวจะข้ึนอยู่กับควำมหนำแนน่ ของของเหลวน้ัน 2.3 เครื่องวัดควำมดนั เกจ/เกจวดั แรงดัน เคร่อื งวัดควำมดันเกจ หรอื บำงท่ำนเรียกวำ่ เกจวดั แรงดัน เปน็ อปุ กรณใ์ นกำรวดั แรงดนั ที่เกดิ ข้ึนในระบบ โดยมีตำม ควำมหมำยของควำมดันเกจก็คอื กำรใหค้ วำมดนั บรรยำกำศเปน็ ควำมดนั อำ้ งองิ ค่ำทีเ่ กิดจำกควำมดนั เกจจงึ ไม่รวมค่ำของควำม ดันบรรยำกำศไปดว้ ย แต่จะเปน็ คำ่ ท่ีมำกขน้ึ กว่ำค่ำควำมดัน บรรยำกำศ ซ่งึ สำมำรถหำไดจ้ ำกบำรอมิเตอร์

กำรใช้เคร่ืองวดั ควำมดนั เกจ ในสมัยก่อนนั้นจะเปน็ ลักษณะ ของเข็มโดยใชห้ ลักกำรของสปริงในกำรตำ้ นทำนกบั แรงดนั ที่ เกดิ ข้ึน โดยปจั จบุ ันนีด้ ้วยเทคโนโลยีท่ีเพม่ิ ขึ้น เรำจะวดั ได้โดย กำรตดิ ตง้ั เซอรว์ ดั ควำมดันลงในระบบท่ีเรำตอ้ งกำรจะวดั โดย เซนเซอรน์ ้ันอำจจะมหี ลักกำร หรือ ระบบ ในกำรตรวจจบั แรงดนั ท่ี แตกต่ำงกนั และจะนำมำประมวลผลโดยซอฟแวร์ ซ่ึงกำรจะ เลอื กใช้แบบดิจิตอล หรือ แบบ อนำล็อก กแ็ ล้วแต่ลักษณะของงำน ทีแ่ ตกต่ำงกันไปตำมควำมเหมำะสม 6 ภำพท่ี 1.3 เครื่องวัดควำมดนั เกจ 2.4 หลกั กำรทำงำนของแอรแ์ ว เม่ือน้ำถูกสูบขึ้นมำจำกหัวกระโหลกที่อยู่ใต้น้ำก็จะมีอำกำศ ขึ้นมำด้วยซึ่ง ช่องว่ำงท่ีอยู่ในท่อ PVC ที่ตั้งข้ึนสูง ๆ จะมีอำกำศ

แวะเขำ้ ไปในทอ่ ดงั กล่ำว และเมื่ออำกำศไม่มีท่ีออกก็จะเกิดแรงดัน เพ่ิมมำกข้ึนก็จะไปดันน้ำท่ีอยู่ใน ท่อออกมำ ซ่ึงอำกำศก็จะไปเพิ่ม แรงดันน้ำท่ีสูบขึ้นมำมำกยิ่งข้ึนประมำณ 30-40 % จึงเป็นเหตุทำ ให้แรงดันน้ำเพิ่มข้ึนมำกกว่ำปกติ เมื่อ น้ำถูกสูบขึ้นมำในพ้ืนที่ท่ี ท่อวำงไปในลักษณะลำดชันไปเรื่อย ๆ แรงดันน้ำก็ย่ิงมำดันให้ อำกำศท่ีอยู่ในกระบอกสูบถูกบีบอัดมำกยิ่งข้ึนเป็นผล ทำให้ แรงดันน้ำเพิม่ มำกข้นึ ตำมมำดว้ ย 7 ภำพท่ี 1.4 อธบิ ำยหลักกำรทำงำนของแอร์แว 2.5 สมกำรควำมตอ่ เนอื่ ง (The equetion of continunuty) เปน็ สมกำรท่ใี ชศ้ กึ ษำกำรไหลของของไหลภำยในท่อ กำรไหลของของไหลในท่อท่ีมขี นำดไม่สม่ำเสมอไหลจำก

ปลำย [2] ซงึ่ มพี นื้ ทห่ี นำ้ ตดั A2 ไปยงั ปลำย [1] ซงึ่ มี พื้นท่หี นำ้ ตดั A1 ดงั รปู ภำพท่ี 1.5 แสดงกำรไหลของนำ้ ในท่อท่ีมขี นำดไม่สม่ำเสมอ เนอื่ งจำกของไหลไมส่ ำมำรถไหลผำ่ นผนงั ทอ่ และไม่มกี ำร สร้ำงหรอื ทำลำยของไหลในทอ่ ดงั น้นั มวลของของไหลทีผ่ ำ่ นแต่ ละสว่ นของท่อ กำรไหลในเวลำ เดยี วกนั จงึ มีค่ำเท่ำกัน คือ เนอ่ื งจำกของไหลอุดมคติไม่สำมำรถอัดได้ ดังนั้น ควำม หนำแนน่ จงึ คงตวั แสดงวำ่ จะได้ สมกำรดงั กล่ำวเรยี กวำ่ สมกำรควำมต่อเนือ่ ง (The equation of continuity ) สรปุ ใจควำมไดว้ ำ่ ผลคณู ระหวำ่ งพนื้ ทห่ี นำ้ ตดั กบั อตั รำเรว็ ของของไหลอดุ มคติ ไมว่ ำ่ จะอยทู่ ่ีตำแหนง่ ใดในทอ่ กำรไหลจะมคี ำ่ คงตวั

8 2.5 สมกำรของแบรน์ ลู ี กำหนดให้ P แทน ควำมดัน  แทน ควำม หนำแนน่ v แทน อตั รำเรว็ ภำพท่ี 1.6 แสดงส่วนประกอบ h แทน ของสมกำรแบรน์ ูลลี ควำมสูง P1  gh1  1 v12  P2  gh2  1 v22 2 2 สมกำรดังกลำ่ วเรยี กวำ่ สมกำรแบร์นูลลี (Bernoulli’s equation) สรุปใจควำมไดว้ ำ่ ผลรวมของควำมดัน พลังงำนจลล์ ต่อหนึง่ หนว่ ยปรมิ ำตร และพลงั งำนศกั ด์โิ น้มถ่วงตอ่ หน่ึงหน่วย ปรมิ ำตร ณ ตำแหน่งใดๆ ภำยในท่อท่ีมีของไหลผ่ำน มีค่ำคงตัว เสมอ จำกสมกำรของแบร์นูลลี ถำ้ ระดบั คงตัวเม่ือของไหลมี อัตรำเร็วเพ่ิม ควำมดนั ของของไหลจะลด และเมือ่ ของไหลมี

อัตรำเรว็ ลดลง ควำมดันของของไหลจะเพ่ิมข้นึ ข้อสรุปน้ี เรียกวำ่ หลกั ของแบร์นูลลี (Bernoulli’s principle) บทท่ี 3 ขนั้ ตอนและวธิ กี ำรดำเนนิ งำน 1. ขน้ั ตอนกำรศกึ ษำกำรทำงำนของเครอื่ งฉดี นำ้ แรงดนั สงู 1.1 ศกึ ษำเอกสำรทีเ่ ก่ียวกับกำรประดิษฐเ์ ครอื่ งฉีดน้ำแรงดนั สงู

1.2 ศกึ ษำเอกสำรเก่ียวกบั ทฤษฎีกำรเพม่ิ แรงดนั ให้น้ำ 2. ขน้ั ตอนกำรประดษิ ฐเ์ คร่ืองฉดี นำ้ แรงดนั สงู 2.1 เขียนแบบของเครอ่ื งฉีดน้ำแรงดนั สงู 2.2 อุปกรณ์ 2.2.1 ท่อ PVC ฟ้ำ 6 หุน 13 ทอ่ น 2.2.2 ท่อ PVC ฟำ้ 2 นิ้ว 2 ทอ่ น 2.2.3 ข้อตอ่ ตรงเกลยี วใน-หนำฟ้ำ 4 ชน้ิ 2.2.4 ขอ้ งอ-หนำฟำ้ 6 หนุ 4 ชน้ิ 2.2.5 สำมทำง –หนำฟำ้ 6 หุน 5 ชิน้ 2.2.6 ข้อตอ่ ตรงเกลยี วนอก-หนำฟ้ำ 6 หนุ 2 ชิ้น 2.2.7 ฝำครอบ-หนำฟ้ำ 2 นว้ิ 2 ชิน้ 2.2.8 ขอ้ ต่อตรง 2 นว้ิ ลดขนำด 6 หุน 2 ช้ิน 2.2.9 หำงปลำไหล 6 หุน 4 ชิ้น 2.2.10 วำวเปดิ -ปดิ 6 หุน 1 ชิ้น 2.2.11 ก๊ิบรดั สำยยำง 2 ชิ้น 2.2.12 ฝำครอบ-หนำฟ้ำ 4 หนุ 1 ชน้ิ 2.2.13 เทปพันเกลียว 1ชนิ้ 2.2.14 จุ๊บยำงรถมอเตอรไ์ ซด์ 1 ช้ิน 1 0 2.2.15 ทีส่ ูบลมจักรยำน 1อนั 2.2.16 เกจวดั แรงดนั 1 ตัว 2.3 ข้นั ตอนกำรประดิษฐเ์ ครอื่ งฉีดน้ำแรงดันสูง 2.3.1 ออกแบบเครือ่ งฉีดนำ้ แรงดันสูง

ภำพที่ 3.1 ออกแบบเครอ่ื งฉดี นำ้ แรงดนั สงู 2.3.2 นำทอ่ PVC มำวดั ขนำดตำมทต่ี ้องกำร 1 1 ภำพท่ี 3. 2 ทำกำรวดั ขนำด 30 เซนตเิ มตร 2.2.3 นำท่อ PVC 6 หุน มำต่อเขำ้ กบั ข้องอทง้ั 2 ดำ้ น

ภำพที่ 3. 3 ต่อข้องอเข้ำกบั ทอ่ ทงั้ 2 ดำ้ น 2.2.4 นำทอ่ ในขอ้ 2.2.3 มำต่อกับท่อ 3 ทำง ภำพท่ี 3. 4 ตอ่ ทอ่ PVC เขำ้ กบั ทอ่ 3 ทำง

1 2 2.2.5 นำท่อที่ต่อในข้อ 2.2.2 และ 2.2.3 มำประกอบกันจะได้ดัง รูป ภำพท่ี 3. 5 นำชนิ้ งำนทอ่ มำประกอบกนั 2.2.6 นำทอ่ PVC ขนำด 2 นิว้ มำวัดขนำดตำมท่ีต้องกำร

1 3 ภำพท่ี 3.6 ทำกำรวดั ขนำด 45 เซนตเิ มตร 2.2.7 ตอ่ แบบในข้อ 3.2.6 อกี 1 ชนิ้ ภำพท่ี 3.7 ทอ่ PVC 2 นว้ิ 2 ชนิ้ 2.2.8 นำหวั อุดครอบดำ้ นบนทอ่ PVC 2 นวิ้

ภำพท่ี 3.8 หัวอดุ ครอบดำ้ นบนท่อ PVC 2 นว้ิ 1 2.2.9 นำท่อPVC 2นวิ้ ลด 6หุนต่อเข้ำทีท่ อ่ ในข้อที่ 2.2.7 4 ภำพที่ 3.9 ทอ่ PVC 2นว้ิ ลด 6หนุ ต่อเข้ำที่ท่อ PVC 2นิ้ว 2.2.10 นำท่อ 6 หนุ เกลียวนอกมำใส่ในข้อ 2.2.9

ภำพท่ี 3.10 ทอ่ 6 หนุ เกลยี วนอกใสบ่ นทอ่ PVC 2นว้ิ ลด 6หนุ 1 5 2.2.11 นำทอ่ PVC 2 นว้ิ ท่ีไดม้ ำใส่ในทอ่ 3 ทำงของฐำน

ภำพท่ี 3.11 ท่อ PVC 2 นวิ้ ทไี่ ดม้ ำใสใ่ นทอ่ 3 ทำง 2.2.12 นำหำงปลำไหล 6 หุนมำใส่ในท่อต่อตรงของฐำน ภำพที่ 3.12 หำงปลำไหล 6 หนุ มำใสใ่ นทอ่ ตอ่ ตรงของฐำน 1 2.2.13 ตดั ทอ่ 6 หนุ ออกแล้วเสยี บเข้ำกับฝำอดุ 6หนุ 6

ภำพท่ี 3.13 ตดั ทอ่ 6 หนุ ออกแลว้ เสยี บเขำ้ กบั ฝำอดุ 6หนุ 2.2.14 นำสว่ำนเจำะทฝ่ี ำหัวอุด ภำพที่ 3.14 สวำ่ นเจำะทฝี่ ำหวั อดุ 1 2.2.15 นำจุ๊บยำงรถมอเตอรไ์ ซด์ใส่ที่หัวอดุ 7

ภำพท่ี 3.15 จบุ๊ ยำงรถมอเตอรไ์ ซดใ์ สท่ หี่ วั อดุ 2.2.16 ทำกำวใส่ทีท่ อ่ 3ทำง 6หุน ภำพท่ี 3.16 ทำกำวใสท่ ่ที ่อ 3ทำง 6หนุ

1 8 2.3.17 ผลงำน/ชน้ิ งำน ภำพท่ี 3.17 เครอื่ งฉดี นำ้ แรงดนั สงู

บทที่ 4 ผลกำรดำเนนิ งำน จำกกำรดำเนินกำรศกึ ษำทดลองและจัดทำโครงงำน วทิ ยำศำสตร์ เรอื่ ง เครื่องฉีดนำ้ แรงดันสงู มวี ัตถุประสงค์เพ่ือสรำ้ ง เครอ่ื งฉีดน้ำแรงดันสงู สำมำรถบนั ทกึ กำรดำเนินกำรเป็น 2 ตอน ดงั นี้ ตอนท1ี่ ผลกำรทดลองระยะนำ้ ท่พี งุ ไปตำมแนวแกน x เมือ่ วธิ ีกำร จำ่ ยน้ำเปลยี่ นไป ตำรำงที่ 1 ตำรำงบันทกึ ผลกำรทดลองระยะทน่ี ำ้ พงุ่ จำกแนวแกน x เมอ่ื วธิ จี ำ่ ยนำ้ เปลยี่ นไป วธิ ีจำ่ ยนำ้ ระยะทน่ี ำ้ พงุ่ ไปไดต้ ำมแนวแกน x (เมตร) สำยยำง ครง้ั ท1ี่ ครงั้ ท2่ี ครง้ั ท3ี่ เฉล่ยี สำยยำงใช้ 1.321 1.315 1.334 1.323 นวิ้ อดุ รู ลดขนำดทอ่ 2.544 2.562 2.687 2.597 4.457 4.524 4.441 4.474 จำกตำรำง พบว่ำ ระยะทีน่ ้ำพุง่ ไปตำมแนวแกน x ไดไ้ กล ท่สี ุดคือ กำรลดขนำดท่อ

ตำรำงท่ี 2 ตำรำงบนั ทกึ ผลกำรทดลองระยะทนี่ ำ้ พงุ่ จำกแนวแกน X เมอื่ เพมิ่ ควำมดนั เขำ้ ไป แรงดนั (bar) ระยะทน่ี ำ้ พงุ่ ไปไดต้ ำมแนวแกน x (เมตร) 2 ครง้ั ท1่ี ครงั้ ท2ี่ ครง้ั ท3่ี เฉลยี่ 4 6 4.53 4.58 4.55 4.55 8 10 4.61 4.60 4.63 4.61 5.02 5.11 5.15 5.09 5.20 5.24 5.28 5.24 5.32 5.31 5.35 5.32 จำกตำรำง พบว่ำ ระยะทน่ี ำ้ พุ่งไปตำมแนวแกน x โดยให้ แรงดนั กับระบบได้ไกลที่สดุ คือ กำรใหแ้ รงดันท่ี 10 bar 2 0 ตอนที่ 2 ผลกำรนำเครื่องฉดี นำ้ แรงดนั สูงมำใช้ประโยชน์ ตำรำงที่ 2 ตำรำงกำรเปรยี บเทยี บกำรใชป้ ระโยชนร์ ะหวำ่ งสำย ยำงและเครอื่ งฉดี นำ้ แรงดนั สงู กำรใชป้ ระโยชน์ วธิ จี ำ่ ยน้ำ(เมตร) สำยยำง เครอ่ื งฉดี นำ้ แรงดนั สูง

รดน้ำ 1.323 5.32 ฉดี พืน้ ทำควำม 40% 70% สะอำด จำกตำรำง พบวำ่ เครือ่ งฉีดนำ้ แรงดันสูง สำมำรถรดนำ้ ต้นไม้ และฉีดพื้นทำควำมสะอำด ไดด้ ีกว่ำ สำยยำงธรรมดำ

บทท่ี 5 สรปุ และอภปิ รำยผลกำรดำเนนิ งำน สรปุ ผลกำรศกึ ษำ โครงงำนวิทยำศำสตร์ในครั้งน้ี คณะผู้จัดทำโครงงำนได้ กำหนดควำมมงุ่ หมำยของโครงงำนไว้ ดังน้ี 1. เพ่ือประดิษฐเ์ คร่ืองฉดี นำ้ แรงดนั สูง จำกผลกำรทดสอบระยะที่น้ำพุ่งไปได้ตำมแกน x เม่ือวิธีกำร จ่ำยน้ำเปลี่ยนไป น้ำพุ่งได้ไกลที่สุด คือ ลดขนำดท่อ ทดสอบจริง ได้ รองลงมำคือ สำยยำงใช้น้ิวอุดรู ตำมลำดับและทดสอบระยะท่ี น้ำพุ่งไปได้ตำมแกน x เม่ือเพ่ิมควำมดันเข้ำไป น้ำพุ่งได้ไกลที่สุด คอื ที่ 10 bar รองลงมำคือ 8 bar 6 bar 4 bar 2 bar ตำมลำดับ อภปิ รำยผลกำรทดลอง จำกกำรศึกษำอัตรำกำรไหล พบว่ำของไหลซง่ึ เคลอื่ นท่ี ภำยในท่อทมี่ ีขนำดต่ำงๆกนั อัตรำเรว็ ของของไหลภำยในท่อจะ แปรผกผันกับพน้ื ท่ีหนำ้ ตดั ของท่อ และของไหลท่ีเคลือ่ นทใี่ นแนว ระดบั ด้วยอัตรำเร็วมำกจะมคี วำมดนั ต่ำ สว่ นของไปไหลทเี่ คลอ่ื นท่ี ดว้ ยอตั รำเรว็ น้อยจะมีควำมดนั สงู จำกสมกำรของแบรน์ ลู ลี ท่ี กลำ่ ววำ่ P +1 ������V2 +������gh = คำ่ คงท่ี และสมกำรควำมตอ่ เน่ือง ท่ี 2 กล่ำววำ่ A1V1 = A2V2 สำมำรถสรปุ ไดว้ ำ่ ปัจจัยทมี่ ีผลต่อแรงดัน น้ำคือ กำรลดขนำดท่อและเพิ่มแรงดนั

จำกกำรนำเคร่ืองฉดี น้ำแรงดันสูงไปใชง้ ำนพบว่ำ เครื่องฉดี น้ำแรงดนั สูงสำมำรถรดนำ้ กระเช้ำสดี ำทีอ่ ยบู่ นตน้ ไม้สงู 2.5 เมตร และทำควำมสะอำดตะไคร่ที่เกำะผนังได้ 70 % ข้อเสนอแนะ 1. ควรใช้อปุ กรณท์ มี่ ีประสทิ ธภิ ำพและม่นั คงแขง็ แรง 2. ศกึ ษำปจั จัยอืน่ ทีช่ ่วยเพิ่มแรงดนั ใหก้ บั เครื่องอดั น้ำแรงดัน สูง ก 3. ควรใชอ้ ย่ำงระมดั ระวงั โครงงำนวิทยำศำสตรเ์ รอื่ ง เครอ่ื งฉดี น้ำแรงดนั สูง ผจู้ ดั ทำโครงงำน 1. นำยจักรภัทร ถอื สัตย์ 2. นำงสำวอำทิตยำ กลุ อง้ึ 3. นำงสำวชลธชิ ำ ทองแสง โรงเรยี นอำ่ วใหญพ่ ทิ ยำคำร จงั หวดั ตรำด ครทู ป่ี รกึ ษำโครงงำน 1. นำยชำตวิ ัฒน์ บัวจีบ 2. นำงสำวสวุ มิ ล เดชกล้ำหำญ บทคดั ยอ่ โครงงำนวิทยำศำสตร์ เรื่อง เคร่ืองฉดี นำ้ แรงดันสูงมีแนวคิด จำกทโี่ รงเรียนของข้ำพเจำ้ มีตะไครเ่ กำะบริเวณผนงั ตำมอำคำร ตำ่ งๆและถ้ำเป็นหน้ำฝนก็จะมีตะไครเ่ กำะอยู่เป็นจำนวนมำก ใน บำงครง้ั จงึ ต้องอำศัยเครอื่ งฉีดนำ้ แรงดันสูงตำมรำ้ นซ่อมรถยนต์ ซง่ึ ค่ำบรกิ ำรคอ่ นข้ำงสงู อกี ทง้ั เครอ่ื งฉีดนำ้ แรงดนั สงู ทีม่ ขี ำยตำม ทอ้ งตลำดรำคำสงู มำก ดงั นั้นกล่มุ ของขำ้ พเจ้ำจงึ ประดิษฐ์เครอ่ื ง

ฉีดน้ำแรงดันสงู เพื่อใช้ในกำรทำควำมสะอำดตะไคร่ในบรเิ วณ ข โรงเรยี น โดยใชต้ ้นทนุ ที่ต่ำกว่ำท้องตลำดมำก โครงงำนวิทยำศำสตร์ เรอ่ื ง เครือ่ งฉดี น้ำแรงดนั สงู มี วตั ถปุ ระสงค์เพ่ือ ประดษิ ฐ์เคร่ืองอัดนำ้ แรงดนั สูงโดยกำร ดำเนนิ กำร 4 ข้นั ตอน คือ 1) ขั้นตอนกำรศกึ ษำเครื่องฉีดน้ำ แรงดันสูง 2) ขั้นตอนกำรประดิษฐ์เครื่องฉดี น้ำแรงดันสูง 3) ข้ันตอนกำรทดสอบเครือ่ งฉดี นำ้ แรงดนั สงู 4) ข้ันตอนกำรสรุปและ อภปิ รำยผลกำรดำเนนิ กำร สำมำรถสรุปผลกำรดำเนินงำนได้คือ จำกผลกำรทดสอบ ระยะท่ีน้ำพุ่งไปได้ตำมแกน x เม่ือวิธีกำรจ่ำยน้ำเปล่ียนไป น้ำพุ่ง ได้ไกลที่สุด คือ ลดขนำดท่อ ทดสอบจริงได้ รองลงมำคือ สำยยำง ใช้น้ิวอุดรู ตำมลำดับและทดสอบระยะที่น้ำพุ่งไปได้ตำมแกน x เมื่อเพิ่มควำมดันเข้ำไป น้ำพุ่งได้ไกลท่ีสุด คือที่ 10 bar รองลงมำ คอื 8 bar 6 bar 4 bar 2 bar ตำมลำดบั อภิปรำยผลกำรดำเนนิ งำน จำกกำรศกึ ษำอตั รำกำรไหล พบว่ำของไหลซง่ึ เคลอื่ นที่ภำยในท่อท่ีมีขนำดต่ำงๆกัน อตั รำเร็ว ของของไหลภำยในท่อจะแปรผกผนั กับพน้ื ทีห่ น้ำตดั ของทอ่ และ ของไหลท่ีเคล่ือนท่ีในแนวระดับด้วยอัตรำเร็วมำกจะมีควำมดันตำ่ สว่ นของไปไหลทเ่ี คล่ือนทดี่ ว้ ยอัตรำเร็วนอ้ ยจะมคี วำมดันสูง จำก สมกำรของแบรน์ ลู ลี ทกี่ ลำ่ วว่ำ P +1 ������V2 +������gh = ค่ำคงท่ี และ 2 สมกำรควำมตอ่ เนือ่ ง ทก่ี ลำ่ วว่ำ A1V1 = A2V2 สำมำรถสรุปไดว้ ่ำ ปัจจยั ที่มีผลต่อแรงดนั นำ้ คอื กำรลดขนำดท่อและเพิ่มแรงดัน กติ ตกิ รรมประกำศ โครงงำนฉบับน้สี ำเร็จและสมบรู ณ์เปน็ รูปเล่ม ดว้ ยควำม กรุณำจำก โรงเรียนอ่ำวใหญ่พิทยำคำรและ ผู้อำนวยกำรโรงเรียน

อำ่ วใหญ่พทิ ยำคำร ผอ. เบญจณี บุญอบ ทไ่ี ด้กรุณำในเร่ือง สถำนที่ ขอขอบพระคณุ คณุ ครูชำตวิ ัฒน์ บัวจบี ให้และคุณครูสวุ มิ ล เดชกลำ้ หำญ ท่ปี รึกษำโครงงำนสะเต็มศกึ ษำท่ีชว่ ยให้คำปรกึ ษำ คำแนะนำและแนะแนวทำงในกำรดำเนินงำนทำโครงงำนเรือ่ งน้ี สุดทำ้ ยนีข้ อขอบคุณ บิดำ มำรดำ เพ่ือนๆ ที่ช่วยเหลือใน กำรเกบ็ รวบรวมข้อมลู และให้คำแนะนำในกำรทำรำยงำนและให้ คำปรึกษำในกำรประดษิ ฐ์เครื่อง เครอ่ื งฉีดนำ้ แรงดนั สูง ครั้งน้ีจน สำเรจ็ ลลุ ว่ งด้วยดรี ำยงำนในครงั้ น้โี ดยไมม่ ขี ้อบกพร่องรวมทั้งให้ ขอ้ เสนอแนะและข้อคดิ เหน็ ตำ่ งๆ ตลอดทั้งกำรตรวจแกไ้ ขรำยงำน ฉบับน้ีให้สำเร็จสมบรู ณย์ ิ่งขนึ้ ผู้จัดทำจงึ ขอขอบพระคุณเปน็ อย่ำง สูงไว้ ณ โอกำสน้ี ผู้จัดทำ นำยจักรภัทร ถือสัตย์ อ้งึ นำงสำวอำทติ ยำ กุล ทองแสง นำงสำวชลธิชำ

เครอ่ื งฉดี นำ้ แรงดนั สงู โดย นำยจกั รภทั ร ถอื สตั ย์ นำงสำวอำทติ ยำ กลุ องึ้ นำงสำวชลธชิ ำ ทองแสง โรงเรยี นอำ่ วใหญพ่ ทิ ยำคำร จงั หวดั ตรำด

โครงงำนระดบั มธั ยมศกึ ษำตอนปลำย ระดบั ชน้ั ม.4 ครทู ป่ี รกึ ษำ นำยชำตวิ ฒั น์ บวั จบี นำงสำวสวุ มิ ล เดชกลำ้ หำญ ค สำรบญั ห นำ้ บทคัดย่อ กติ ติกรรมประกำศ ก ข สำรบญั ค สำรบญั ภำพ ง

สำรบัญตำรำง 23 จ บทท่ี 1 บทนำ 1 บทท่ี 2 เอกสำรท่ีเกี่ยวขอ้ ง 3 บทที่ 3 ขั้นตอนและวธิ ีกำรดำเนนิ งำน 9 บทท่ี 4 ผลกำรดำเนินงำน 19 บทท่ี 5 สรุปผลกำรดำเนนิ งำน 21 บรรณนำนกุ รม 22 ภำคผนวก

ง สำรบัญภำพ หน้ำ ภำพท่ี 1.1 แสดงแรงดนั ของนำ้ ณ ตำแหนง่ ตำ่ ง ๆ ของขวด 4 ภำพที่ 1.2 แสดงทิศตำ่ ง ๆ ของแรงท่ขี องเหลวกระทำตอ่ ผนัง ภำชนะและตอ่ วัตถุ 5 ทีจ่ มอยู่ในของเหลว ภำพที่ 1.3 เครอ่ื งวัดควำมดนั เกจ 6 ภำพที่ 1.4 อธิบำยหลักกำรทำงำนของแอร์แว 6 ภำพที่ 1.5 แสดงกำรไหลของน้ำในท่อที่มขี นำดไม่สม่ำเสมอ 7 ภำพท่ี 1.6 แสดงสว่ นประกอบของสมกำรแบร์นูลลี 8 ภำพท่ี 3.1 ออกแบบเครอื่ งฉดี นำ้ แรงดนั สงู 10 ทำกำรวัดขนำด 30 เซนติเมตร ภำพที่ 3. 2 10 ภำพที่ 3. 3 ต่อขอ้ งอเข้ำกับท่อทัง้ 2 ดำ้ น 11 ภำพท่ี 3. 4 ต่อทอ่ PVC เข้ำกับท่อ 3 ทำง 11

ภำพที่ 3. 5 นำชน้ิ งำนท่อมำประกอบกัน 12 ภำพท่ี 3.6 ทำกำรวัดขนำด 45 เซนตเิ มตร 12 ภำพที่ 3.7 ท่อ PVC 2 นิ้ว 2 ช้ิน 13 ภำพท่ี 3.8 หัวอดุ ครอบด้ำนบนทอ่ PVC 2 นิ้ว 13 ภำพที่ 3.9 ทอ่ PVC 2นว้ิ ลด 6หุนตอ่ เข้ำท่ีท่อ PVC 2นว้ิ 14 ภำพท่ี 3.10 ทอ่ 6 หุนเกลียวนอกใส่บนท่อ PVC 2นิ้วลด 6 หุน 14 ภำพที่ 3.11 ท่อ PVC 2 นิว้ ท่ไี ด้มำใสใ่ นท่อ 3 ทำง ภำพท่ี 3.12 15 หำงปลำไหล 6 หนุ มำใส่ในท่อต่อตรงของฐำน 15ภำพท่ี 3.13 ตัดท่อ 6 หนุ ออกแลว้ เสยี บเข้ำกบั ฝำอุด 6หุน 16 ภำพท่ี 3.14 สวำ่ นเจำะทีฝ่ ำหัวอุด 16 ภำพที่ 3.15 นำจุบ๊ ยำงรถมอเตอร์ไซด์ใส่ทหี่ ัวอดุ 17

ภำพที่ 3.16 ทำกำวใส่ที่ท่อ 3ทำง 6หุน 17 จ ผลงำน/ช้นิ งำน ภำพท่ี 3.17 18 สำรบญั ตำรำง หน้ำ ตำรำงที่ 1 ตำรำงบันทึกผลกำรทดลองระยะที่นำ้ พุ่งจำมแนวแกน x 14 เมอื่ วิธีจ่ำยน้ำเปล่ยี นไป ตำรำงบนั ทึกผลกำรทดลองระยะที่นำ้ พุ่งจำกแนวแกน X เมอ่ื เพิ่มควำมดนั เข้ำไป ตอนท่ี 2 ผลกำรนำเครอื่ งฉีดนำ้ แรงดันสูงมำใช้ประโยชน์ 14

เครอ่ื งฉดี นำ้ แรงดนั สงู โดย นำยจกั รภทั ร ถอื สตั ย์ นำงสำวอำทติ ยำ กลุ องึ้ นำงสำวชลธชิ ำ ทองแสง

โรงเรยี นอำ่ วใหญพ่ ทิ ยำคำร จงั หวดั ตรำด โครงงำนระดบั มธั ยมศกึ ษำตอนปลำย ระดบั ชน้ั ม.4 ครทู ป่ี รกึ ษำ นำยชำตวิ ฒั น์ บวั จบี นำงสำวสวุ มิ ล เดชกลำ้ หำญ 2 2 บรรณำนุกรม สถำบนั สง่ เสรมิ กำรสอนวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลย(ี 2555).ฟสิ ิกส์ 5.กรงุ เทพ : สกสค.ลำดพรำ้ ว สืบคน้ จำก Internet เขำ้ ถงึ ไดจ้ ำก http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/286/1 5/9/Fluid/fluiddynamic.htm

http://km.rubber.co.th/index.php?option=com_content&vie w=article&id=7694:2013-08-30-09-35-50&catid=40:2011- 05-11-03-00-30&Itemid=103

ภำคผนวก

สว่ นประกอบ เครอื่ งฉีดนำ้ แรงดนั สูง หำงปลำไหล

ขอ้ งอ ทอ่ 2 นว้ิ ลด 6 หนุ

ทอ่ 3 ทำง 6 หนุ

หวั อดุ 2 นวิ้ ขอ้ ตอ่ ตรงเกลยี วนอก 6 หนุ

จ๊บุ ยำง มอเอตรไ์ ซด์ ทีส่ บู ลม จกั รยำน

หวั อดุ 6 หนุ บอลวำรว์ 6 หนุ

เกจวดั แรงดนั