การทิ้งความร้อนของเครื่องจักรไอน้ำด้วยปล่องลมร้อน: ผลกระทบของรูปทรงปล่องลม

บทคัดย่อ

การทิ้งความร้อนของเครื่องจักรไอน้ำด้วยปล่องลมร้อน เป็นระบบนวัตกรรมที่อาศัยอากาศเป็นตัวกลางในการรับความร้อนทิ้ง หลักการทำงาน คือ อากาศใต้ปล่องลมทำการดูดซับความร้อนจากไอเสียของเครื่องจักรไอน้ำโดยอาศัยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสัมผัสผิว ส่งผลให้อุณหภูมิสูงขึ้น และอากาศร้อนนี้จะลอยตัวสูงขึ้นแล้วระบายออกสู่ปลายปล่องลมด้วยวิธีการพาธรรมชาติ งานวิจัยนี้เสนอการวิเคราะห์ระบบเบื้องต้นเชิงทฤษฎี โดยสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์จากสมการควบคุมทางวิศวกรรมศาสตร์ เพื่อศึกษาผลกระทบของลักษณะรูปทรงของปล่องลมในรูปแบบต่างๆ ได้แก่ ปล่องหน้าตัดคงที่ ปล่องปลายลู่เข้า และปล่องปลายบานออก อีกทั้งยังได้ทำการศึกษาเชิงตัวเลขคู่ขนานกันไป โดยใช้โปรแกรมวิเคราะห์การไหล ANSYS-CFX เพื่อใช้ตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองคณิตศาสตร์ ผลพบว่า คำตอบที่ได้จากทั้งสองวิธีสนับสนุนกันดีมาก และการทำปลายปล่องลมให้บานออกช่วยเพิ่มอัตราการไหล และทิ้งความร้อนได้มาก