การศึกษาพฤติกรรมการเผาไหม้ของเตาแก๊สแรงดันต่ำแบบเวอร์ติ คอลพอร์ตด้วยวิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมการเผาไหม้ของเตาแก๊สแรงดันต่ำแบบเวอร์ติคอลพอร์ตโดยใช้วิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (Computational Fluid Dynamics, CFD) ซึ่งแบบจำลองถูกสร้างขึ้นโดยใช้โปรแกรม Fluent 6.3 โดยได้ทำการศึกษาและสร้างขอบเขตพื้นที่ของแบบจำลองในลักษณะ 3 มิติ (3D - Model) ที่มีขนาดเท่ากับเตาที่ใช้งานจริง ซึ่งผลที่ได้จากแบบจำลองจะถูกยืนยันผลด้วยการทดลองจากการวัดอุณหภูมิที่จุดต่าง ๆ รอบหัวเตาและภาชนะ นอกจากนี้ยังศึกษาเปรียบเทียบผลการจำลองระหว่าง เตาแก๊สแบบเวอร์ติคอลพอร์ตแบบดั้งเดิม (Conventional Burner) ซึ่งมีมุมเอียงเท่ากับ 90 องศา และมุมเงยเท่ากับ 90 องศา (CB-S90I90) และเตาแก๊สแบบเวอร์ติคอลพอร์ตที่มีเปลวไฟแบบหมุนวน (Swirl Burner, SB) ที่มีมุมเงยและมุมเอียงของรูหัวเตาแก๊สต่างกัน 2 รูปแบบคือ เตา SB-S90I13 และเตา SB-S30I90 จากการศึกษา พบว่า อุณหภูมิที่ได้จากแบบจำลองของเตา CB-S90I90 มีอุณหภูมิใกล้เคียงกับการทดลอง โดยมีค่าคลาดเคลื่อนสูงสุดไม่เกินร้อยละ 9 และจากแบบจำลอง พบว่า เตา SB- S90I13 มีอุณหภูมิและ Heat Flux สูงกว่าเตา CB-S90I90 โดยมีค่าสูงสุดเท่ากับ 1,445 เคลวิน และ 5,291 วัตต์ต่อตารางเมตร ตามลำดับ ซึ่งแสดงให้เห็นว่า เตา SB- S90I13 มีพฤติกรรมการเผาไหม้และการถ่ายเทความร้อนสู่ภาชนะที่ดีกว่าเตา CB-S90I90 จึงส่งผลให้ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเตา SB- S90I13 ดีกว่าเตา CB-S90I90 และโดยคิดเป็นร้อยละของการประหยัดเท่ากับ 6.93
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Energy Policy and Planning Office. (2018). Energy Information. [Online]. Available: http://www.eppo.go.th
L.L. Dong, C.S. Cheung and C.W. Leung, “Heat Transfer from an Impinging Premixed Butane/Air Slot Flame Jets,” International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 45, no. 5, pp. 979 – 992, Feb. 2002.
U. Makmool, S. Jugjai, S. Tia, P. Vallikul and B. Fungtammasan, “Performance and analysis by particle image velocimetry (PIV) of cooker-top burners in Thailand,” Energy, vol. 32, no. 10, pp. 1986 – 1995, 2007.
S. Jugjai and S. Sanitjai, “Parametric Studies of Thermal Efficiency in a Proposed Porous Padiant Recirculated Burner (PRRB): A Design Concept for the Future Burner,” International Energy Journal, vol. 18, no. 2, pp. 97–111, Dec. 1996.
N. Rungsimuntuchat, “Application of Porous Medium for Energy Saving in Gas Cooker,” M. Eng thesis, Department of Mechanical Engineering, King Mongkut’s University of Technology Thonburi, Bangkok, Thailand, 2011.
Ch. Prakobdee, A. Matthujak and B. Bunphet, “Thermal Efficiency Improvement of Vertical Port Cooking Burner Using Swirling Flow,” in Proceeding of the 29th Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand, Department of Mechanical Engineering, Office of Engineering, Suranaree University of Technology, Nakhon Ratchasima, Thailand, 2015, Paper no. AEC-22.
M. Wichangarm, A. Matthujak, T. Sriveerakul and S. Sucharitpwatskul, “Simulation of flow characteristics in an energy-saving high-pressure gas stove,” in Proceeding of the 29th Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand, Prince of Songkla University, Songkhla, Thailand, 2016. Paper no. CST0027.
M. Wichangarm, A. Matthujak, T. Sriveerakul, S. Sucharitpwatskul, and S. Phongthanapanich, “Simulation Study of LPG Cooking Burner,” International Journal of Engineering & Technology, vol. 7, no. 3.7, pp. 142-144, Jul. 2018.
M. Wichangarm, A. Matthujak, T. Sriveerakul and S. Sucharitpwatskul, “Simulation on combustion characteristics of an energy-saving gas stove using Computational fluid dynamics,” in Proceeding of the 31st Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand, Srinakharinwirot University, Nakhon Nayok Province, Thailand, 2017, Paper no. CST21.
M. Wichangarm, A. Matthujak, T. Sriveerakul and S. Sucharitpwatskul, “Influence of whirling flow on combustion behavior of high pressure gas stove by computational fluid dynamics,” in Proceeding of the 32nd Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand, Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering and Architecture, Rajamangala University of Technology Isan, Mukdahan, Thailand, 2018, Paper no. AEC-01.
A. Matthujak, M. Wichangarm, T. Sriveerakul and S. Sucharitpwatskul, “Study of the influence of a high-pressure rotary gas stove on heat transfer behavior into a container by computational fluid dynamics,” in Proceeding of 14th Conference on Energy Network of Thailand (E-NETT 2019), Faculty of Engineering , Rajamangala University of Technology Thanyaburi and Suranaree University of Technology, Rayong, Thailand, 2018, Paper no. ECE-0005.
T. Chanakul, A. Matthujak, M. Wichangarm, T. Sriveerakul and S. Sucharitpwatskul, “The study of the flow behavior of household gas stove by vertical port using computational fluid dynamics,” in Proceeding of the 31st Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand, Srinakharinwirot University, Nakhon Nayok Province, Thailand, 2017, Paper no. CST15.
