Online Journal System of KMUTNB / วารสารวิชาการออนไลน์มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ
Not a member yet
2627 research outputs found
Sort by
Anomaly Detected System Development for Hybrid Power Generation Experimental Set with Solar and Wind Energyการพัฒนาระบบตรวจสอบความผิดปกติของอุปกรณ์ในชุดทดลองการผลิตไฟฟ้าแบบไฮบริดด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
No full textบทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างระบบตรวจสอบความผิดปกติของอุปกรณ์ในชุดทดลองการผลิตไฟฟ้าแบบไฮบริด ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม โดยมีการออกแบบระบบควบคุมการผลิตไฟฟ้าแบบไฮบริดด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมขนาด 80 วัตต์ โดยทำการตรวจสอบความผิดปกติของอุปกรณ์ภายในชุดทดลองด้วยวงจรทดสอบบอร์ดร่วมกับโปรแกรม Microsoft Visual Basic ซึ่งจะแสดงสถานะความผิดปกติของอุปกรณ์ที่มีการชำรุด ส่งผลให้ง่ายต่อการการซ่อมบำรุง ผลการทดสอบชุดทดลองดังกล่าวสามารถยืนยันได้ว่า ระบบตรวจสอบความผิดปกติของอุปกรณ์ในชุดทดลองการผลิตไฟฟ้าแบบไฮบริด ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม สามารถใช้งานกับนำไปใช้งานกับโหลดทางไฟฟ้าได้ตามต้องการ นอกจากนี้ ระบบตรวจสอบความผิดปกติของอุปกรณ์ยังสามารถตรวจสอบความผิดปกติของระบบได้อย่างมีประสิทธิผล โดยพิจารณาจากค่าที่วัดได้จากวงจรทดสอบบอร์ดในช่วง ของค่าอ้างอิงจากเครื่องมือวัดมาตรฐานThis article aims to design and develop an advanced system for monitoring equipment malfunctions within an integrated solar and wind energy power generation experiment. The system is designed to control an 80-watt hybrid power generation system, combining solar and wind energy. Equipment malfunctions within the experimental setup are monitored through a sophisticated test circuit board in conjunction with Microsoft Visual Basic software, which displays the malfunction status of any damaged equipment, thereby facilitating maintenance procedures. The test results validate that the control and malfunction detection system for the hybrid solar and wind power generation setup can reliably operate with electrical loads as required. Moreover, the equipment monitoring system effectively detects system malfunctions, as verified by the measured values from the test circuit board, which fall within the reference range of standard measuring instruments
Changes in Amorphous and Crystalline Phases of Ion-exchange Membranes MA-41P and MK-40 in the Separation of Industrial Solutions by Electrodeionization and Electrodialysis Methods
Get PDFThe interest in studying the structure of ion-exchange membranes is degree of crystallinity, the interplanar distance and size of crystallites and other characteristics. This work aimed to study the change in structural characteristics of ion-exchange membranes MA-41P and MK-40 during electrodeionization and electrodialysis using X-ray diffraction (XRD) analysis and differential scanning calorimetry (DSC). For these processes, multicomponent solution model was used, which was similar in composition to industrial solutions used in galvanic production. It contained CuSO4, CoSO4, CdSO4, Fe(NO3)3 and Ni(NO3)2 with different initial concentration. As a result of the study, it was found that mechanical, chemical and thermal loads lead to the formation of defects and the gradual destruction of the membrane structure. The membrane becomes less selective, the ion transmission becomes less controllable, and undesirable reactions with the processed medium occur. The observed deviation of the diffraction angles at the crystalline peaks of water-saturated and working membrane samples indicates the sensitivity of macromolecules to mechanical and thermal loads arising under cyclic operation. This is due to a change in structural ordering, polymer matrix amorphization and intermolecular interactions within the membrane structure. A comparative analysis of the membrane structural characteristics after the separation processes has shown that the structure of the cation-exchange membrane MK-40 contains a larger percentage by 2–9 of the crystalline phase compared to the anion-exchange membrane MA-41P, which provides it with greater mechanical and chemical resistance during operation. In contrast, the anion-exchange membrane MA-41P is more amorphous and has a stronger absorption capacity
Effects of Pulsed Laser Repetition Rate and Duty Cycle on Heat-Affected Zone Narrowing in Laser Powder Bed Fusion of 316L Stainless Steel
Get PDFLaser Powder Bed Fusion (L-PBF) is a type of metal additive manufacturing process. It has attracted increasing interest over the past few decades. L-PBF systems typically use continuous wave (CW) emission. Recently, pulsed wave (PW) emission has been introduced in order to have better control of the heat-affected zone (HAZ) and potentially enhance spatial resolution. Generally, the PW emission involves the laser temporal profile that can be modulated by such as pulse durations, duty cycles, and pulse repetition rates (PRR). Nevertheless, based on a literature survey, the systematic investigation of pulsed wave (PW) emission in the L-PBF process, which changes the laser temporal profile by adjustment of the pulsed laser parameters has scarcely been examined. The determination of suitable pulsed laser parameters needs to be employed in order to achieve these good attributes of PW emission to obtain the final part with high quality. Hence, this work investigates the effects of modifying the pulsed laser parameters on single track formation in AISI 316L pulsed L-PBF using numerical simulation with Flow-3D AM Software. The simulation cases used different pulse durations, duty cycles, and pulse repetition rates (PRR) while the layer thickness, scanning speed and laser power were kept constant. The key results demonstrate that increasing the PRR by four times while maintaining a constant Linear Energy Density (LED) reduced the width of the 700 K isotherm HAZ by 7%, highlighting the role of PRR in minimizing thermal diffusion. Furthermore, increasing the duty cycle while keeping the PRR and pulse period constant resulted in a smoother surface finish, as evidenced by a reduction in surface roughness (Ra) to less than 4 µm, compared to typical Ra values of 5–12 µm in CW L-PBF systems. This change also resulted in a wider HAZ, emphasizing the trade-off between surface finish and thermal diffusion. The findings from this study provide insights for optimizing processing parameters in L-PBF with PW emission, enabling the production of parts with finer geometries and enhanced surface quality
Assessing Waste Generation Rate from Activities in High-Rise Building Construction for Achieving Sustainable Construction Goalsการประเมินอัตราการเกิดของเสียจากกิจกรรมในงานก่อสร้างอาคารสูงสำหรับการบรรลุเป้าหมายการก่อสร้างที่ยั่งยืน
No full textงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์อัตราการเกิดของเสียจากการก่อสร้างอาคารสูงประเภทที่ พักอาศัยสูง 8 ชั้น โดยศึกษาของเสียจากกิจกรรมงานโครงสร้างและงานสถาปัตยกรรม โดยภาพรวมพบว่าของเสียสามารถจำแนกได้เป็น 8 ประเภท ได้แก่ เศษคอนกรีต (50.5 %) เศษเหล็ก (25.5 %) เศษอิฐมวลเบา (12 %) เศษไม้แบบ (5.5 %) เศษกระเบื้อง (4.4 %) ขยะทั่วไป (1.6 %) บรรจุภัณฑ์หรือห่อวัสดุ (0.4 %) และ เศษพลาสติก PVC (0.1 %) ตามลำดับ โดยของเสียทั้งหมดมีปริมาณรวม 280 ตัน คิดเป็นอัตราการเกิดของเสียต่อพื้นที่ของอาคารที่ก่อสร้างประกอบด้วยเศษวัสดุของเสียหลักได้แก่ คอนกรีต (14.82 กก./ตร.ม.) เหล็ก (8.13 กก./ตร.ม.) อิฐ (3.82 กก./ตร.ม.) และไม้แบบ (1.76 กก./ตร.ม.) ตามลำดับ ส่วนงานสถาปัตยกรรมประกอบด้วยเศษกระเบื้อง (1.40 กก./ตร.ม.) ขยะมูลฝอยทั่วไป (0.51 กก./ตร.ม.) บรรจุภัณฑ์หรือห่อวัสดุ (0.13 กก./ตร.ม.) และ PVC (0.03 กก./ตร.ม.) ตามลำดับ กิจกรรมที่ก่อให้เกิดของเสียมากที่สุดในส่วนของงานโครงสร้าง ได้แก่ งานฐานราก รองลงมาได้แก่ คานยึดและผนัง รับแรงเฉือน พื้นอัดแรงภายหลัง เสา งานก่ออิฐมวลเบา และงานก่อผนังทั่วไป ตามลำดับ สำหรับงานสถาปัตยกรรม กิจกรรมที่ก่อให้เกิดของเสียมาก ได้แก่ งานฝ้าเพดาน งานตกแต่งพื้น และงานติดตั้งสุขภัณฑ์/อุปกรณ์ ตามลำดับ งานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการวางแผนจัดการของเสียโดยให้ความสำคัญกับกิจกรรมในงานก่อสร้างเพื่อลดของเสียจากสถานที่ก่อสร้าง เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และส่งเสริมการก่อสร้างที่ยั่งยืนThis research aims to analyze the waste generation rate from constructing high-rise residential buildings with more than 8 floors. The study focuses on waste from structural and architectural activities. Overall, waste was classified into eight types: concrete debris (50.5%), scrap metals (25.5%), lightweight brick debris (12.0%), formwork timber debris (5.5%), tile debris (4.4%), general waste (1.6%), packaging or material wrappings (0.4%), and PVC waste (0.1%), totaling 280 tons of waste. The waste generation rate per unit area of construction building consists of the main waste components as follows: concrete debris (16.12 kg/m2), scrap metals (8.13 kg/m2), brick debris (3.82 kg/m2), and formwork timber debris (1.76 kg/m2). For architectural work, the waste includes tile debris (1.40 kg/m2), general waste (0.51 kg/m2), packaging (0.13 kg/m2), and PVC waste (0.03 kg/m2). The structural activities with higher waste generation are foundation work followed by tie beam and shear wall work, post-tension slab work, columns, lightweight brick wall construction, and general wall construction. For architectural work, high waste-generating activities are ceiling work, floor finishing, and sanitary fittings installation, respectively. This study highlights the importance of waste management planning, emphasizing construction activities to reduce waste produced at site thus minimize environmental impact and promote sustainable construction
Metasurface Rectenna Array for Wireless Energy Harvesting from 5G Communicationsสายอากาศพื้นผิวอภิวัสดุจัดเรียงกระแสแถวลำดับสำหรับเก็บเกี่ยวพลังงานไร้สายจากการสื่อสาร 5G
No full textบทความนี้นำเสนอแนวทางใหม่ในการเก็บเกี่ยวพลังงานไร้สายผ่านการใช้สายอากาศพื้นผิวอภิวัสดุและวงจรจัดเรียงกระแสที่ออกแบบมาในรูปแบบอาร์เรย์ขนาด 4×4 ประกอบด้วย สายอากาศ 16 ตัว และวงจรจัดเรียงกระแส 32 วงจร โดยมีจุดประสงค์เพื่อเก็บพลังงานไร้สายจากสถานีฐาน 5G ที่ความถี่ 2.6 GHz สายอากาศได้รับการออกแบบชนิดแขวนลอยพร้อมแผ่นแพร่กระจายคลื่นแบบวงกลม มีลักษณะโพลาไรซ์เชิงเส้นคู่ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการรับคลื่นและเหมาะกับระบบ 5G สำหรับชั้นวางซ้อน หน่วยเซลล์ถูกสร้างในรูปแบบ วงแหวนหกเหลี่ยมขนาด 3×3 ซึ่งช่วยเพื่อให้การแพร่กระจายคลื่นเป็นไปในลักษณะเจาะจงทิศทาง และให้ค่าอัตราขยายสูงกว่า 9 dBi สำหรับทั้งสองโพลาไรซ์ที่ความถี่ 2.6 GHz วงจรจัดเรียงกระแสเลือกใช้ไดโอดชอตต์กี้รุ่น SMS7360 ซึ่งมีประสิทธิภาพการแปลงกำลังงานเท่ากับ 26.7% และสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงได้สูงสุด 1.53 V เมื่อได้ระดับกำลังงานด้านเข้า 4 dBm และมีค่าความต้านทานเท่ากับ 3 kΩ จากการทดสอบสายอากาศพื้นผิวอภิวัสดุอาร์เรย์ 4×4 พบว่า การเชื่อมต่อวงจรแบบอนุกรมและแบบขนาน สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงได้สูงสุดได้เท่ากับ 9.78 V และ 0.42 V ตามลำดับ โดยวัดจากด้านหลังของสายอากาศ 5G มีระยะ 3.5 เมตร งานวิจัยนี้แสดงถึงศักยภาพของสายอากาศพื้นผิวอภิวัสดุจัดเรียงกระแสแถวลำดับสำหรับเก็บเกี่ยวพลังงานไร้สายอย่างมีประสิทธิภาพในระบบ 5G โดยเน้นค่าอัตราขยายสูงของสายอากาศและความสามารถการแปลงกำลังงานของวงจรจัดเรียงกระแสThis article introduces a novel approach to wireless energy harvesting using a metasurface antenna array and rectifier circuits, designed in a 4×4 array configuration consisting of 16 antennas and 32 rectifier circuits. The system is aimed at harvesting wireless energy from 5G base stations operating at a frequency of 2.6 GHz. The antennas are designed with a suspended structure and circular radiating plate, featuring dual-linear polarization to enhance signal reception and ensure compatibility with 5G systems. For the superstate layer, unit cells are arranged in a 3×3 hexagonal ring pattern, enabling unidirectional radiation and achieving a gain exceeding 9 dBi for both polarizations at the 2.6 GHz. The rectifier circuits utilize SMS736 Schottky diodes, offering a conversion efficiency of 26.7% and generating a maximum DC voltage of 1.53 V under an input power of 4 dBm with a load resistance of 3 kΩ. Experimental evaluation of the 4×4 metasurface antenna array revealed that series and parallel connections of the rectifier circuits produced maximum DC voltages of 9.78 V and 0.42 V, respectively, at a distance of 3.5 meters from the rear of the 5G antenna. This work demonstrates the potential of metasurface-based rectenna arrays for efficient wireless energy harvesting in 5G applications, highlighting their high gain performance and effective energy conversion capabilities
Role of Tin Metal in Red Visible Light in Diesel Oil Desulfurization Process with Looping Process System
Get PDFThe conventional desulfurization process requires a considerable quantity of materials. It presents a significant challenge to control, both of which contribute to a higher cost of production for low-sulfur diesel fuel. The utilization of red visible light, a clean and environmentally health-friendly form of energy and can be employed under low operating conditions, represents an adequate substitute for the promising diesel oil desulfurization process. The potential of metallic catalysts to enhance the properties of red visible light in the desulfurization process was investigated. The red visible light desulfurization process demonstrated that diesel oil can be reduced in sulfur content under ambient operating conditions. The highest yield in this study was achieved at a catalyst height variation of 6 cm and an irradiation time of 25 h with a sulfur content of 737 ppm. Tin metal significantly enhances red visible light's photon energy, frequency, wavelength, and minimum kinetic energy
Enhancing Enzymatic Hydrolysis of Sugarcane Leaves through Sulfonation-Based Pretreatment with a Reusable Organic Solvent under Mild Conditions for Bioethanol Production
Get PDFEfficient pretreatment of lignocellulosic biomass is vital for enhancing bioconversion efficiency and reducing production costs sustainably. This study evaluates a sulfonation-based pretreatment strategy employing a reusable organic co-solvent system consisting of formic acid and methanesulfonic acid (MSA) for the pretreatment of sugarcane leaves. Comparative experiments were conducted with and without MSA under fixed conditions of 20% formic acid, 90 °C, and 90 min. Results indicated that the inclusion of MSA significantly enhanced sugar concentration by 1.73-fold and increased sugar yield by 70%. Optimization of pretreatment conditions was performed using response surface methodology (RSM) and a genetic algorithm (GA), with the MSA concentration maintained at 5%. Formic acid concentration, temperature, and pretreatment time were varied to determine optimal conditions. RSM identified optimal conditions at 27.5% formic acid, 81 °C, and 102 min, whereas GA optimization yielded 20% formic acid, 89 °C, and 177 minutes. The corresponding sugar concentrations were 29.4 mg/mL for RSM and 30.49 mg/mL for GA. Subsequent enzymatic hydrolysis and ethanol fermentation produced ethanol concentrations of 12.6 mg/mL under RSM conditions and 12.0 mg/mL under GA conditions. Despite GA optimization utilizing 7.5% less formic acid, ethanol yields were not significantly different compared to RSM results; however, GA required a longer processing time and slightly higher temperature. These findings demonstrate the potential of sulfonation-based pretreatment for cost-effective and environmentally sustainable bioethanol production. However, the optimization was limited to mild pretreatment conditions, and the results were validated only at the laboratory scale
Development and Application of a Novel Flow-Through Plasma-Activated Water Generator for Household Food Safety: Characterization, Safety, and Antimicrobial Efficacy
Get PDFDespite the promise of plasma-activated water (PAW) as a chemical-free sanitization approach, its widespread adoption in households is limited by safety concerns and device complexity. This study presents the development of a compact, user-friendly flow-through PAW generator engineered for enhanced safety and antimicrobial performance. Compared to previous designs, the improved system drastically reduces leakage current by 99.6% (from 623 µA to 2.5 µA) and NO2 gas emissions by 25.7-fold (from 7700 ppb to 300 ppb), ensuring compliance with international safety standards (IEC DIN EN 60601) and air quality regulations (Thailand’s NAAQS and the WHO Global Air Quality Guidelines). The antimicrobial efficacy of PAW was demonstrated using raw oyster meat, achieving a 93.5% reduction in total viable count (TVC), equivalent to a 1.19-log reduction, after just two rinse cycles. Importantly, the residual levels of nitrite and nitrate in treated oysters remained well below the acceptable daily intake (ADI) limits established by JECFA. Key technological advancements include a dual-chamber plasma reactor, integrated gas containment, RCBO installation, and optimized electrodes for enhanced plasma stability and reduced risk of electrical leakage. With an energy cost of approximately 0.00192 USD per liter of PAW produced, compact design, and chemical-free operation, this PAW system offers a viable, safe, and environmentally responsible solution for household food decontamination
ปกวารสารวิชาการพระจอมเกล้าพระนครเหนือ ปีที่ 35 ฉบับที่ 4 2568
No full textปกวารสารวิชาการพระจอมเกล้าพระนครเหนือ ปีที่ 35 ฉบับที่ 4 256