การจำลองเชิงตัวเลขลักษณะการเผาไหม้ของถ่านอัดแท่งรูปทรงกระบอก

Numerical simulation of combustion in a cylindrical shape coal briquette

Name: ดวงพหล ลิ้มธรรมมหิศร

ThaSH: ถ่าน -- การเผาไหม้

keyword: การจำลองเชิงตัวเลข

Abstract: การใช้ประโยชน์และการพัฒนาถ่านอัดแท่งรูปทรงกระบอกเพื่ออุตสาหกรรมต่างๆ รวมทั้ง สามารถใช้ในครัวเรือนได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเป็นโจทย์วิจัยที่ซับซ้อน ในการวิจัยนี้จะใช้ วิธีการจำลองเชิงตัวเลขเพื่อหาผลเฉลยต่อโจทย์วิจัยดังกล่าว โดยการคำนวณหารูปร่างเปลวไฟ ภายใต้เงื่อนไขสภาวะทีกำหนดอัตราการสันดาปของถ่านอัดแท่งจากการวัดอัตราการสูญเสียเชิง มวลในการเผาไหม้ของถ่านอัดแท่งรูปทรงกระบอกในเครื่องวัดสมดุลความร้อนเพื่อนำมาเป็น ข้อมูลในแบบจำลองเบิร์ค - ชูแมน (Burke - Schmann) ถึงแม้ว่าแบบจำลองจะมีข้อจำกัดต่างๆ มากมายแต่ผลของรูปร่างของเปลวไฟที่ได้มานั้นมีความสมเหตุสมผลกัน ซึ่งได้จากผลจากการ คำนวณรูปร่างเปลวไฟที่ได้ถ่านเชื้อเพลิงอัดแท่งนี้สองประเภทที่ต่อเนื่องตามลำดับคือ เปลวไฟ แบบอันเดอร์เวนทิเลทเต็ดไซลินดริคอลเฟลม (Underventilated Cylindrical Flame) ที่บริเวณ ช่องอากาศในตัวถ่าน และเปลวไฟแบบโอเวอร์เวนติเลทเต็ดไซลินคอลเฟลม (Overventilated Cylindrical Flame) ที่ด้านนอกบนผิวด้านบนของถ่าน แบบจำลองและการแก้ปัญหาสามารถ ตรวจสอบได้โดยการเปรียบเทียบกันการแก้ปัญหาเชิงตัวเลขกับการแก้ปัญหาผลแม่นตรง ซึ่งผล ที่ได้จากการแก้ปัญหาทั้งสองวิธีนั้นพบว่าสอดคล้องกันได้ดีมาก การเปรียบเทียบความสูงเปลว ไฟที่ได้จากการจำลองและการวัดจริงแสดงให้เห็นว่าเปลวไฟที่ได้จากการจำลองสั้นกว่าเปลวไฟ ของจริงซึ่งเป็นผลมาจากการตั้งสมมุติฐานที่ไม่เป็นจริง โดยเฉพาะการให้การสันดาปเป็นอย่าง สมบูรณ์โดยเฉพาะบริเวณการเผาไหม้ของแบบจำลองภายในถ่าน อย่างไรก็ตามผลของรูปร่าง เปลวไฟที่ได้นี้จะนำข้อมูลในการออกแบบรูปร่างถ่านและเตาที่เหมาะสมต่อไป

Abstract: Numerical modeling of flame shapes for the combustion of coal briquette used in industry and household is advanced. The briquette is of cylindrical shape with air channel passing vertically through the briquette. From a given measured rate of mass loss of burning of coal briquette within an in-house thermo-balance, the flame shapes can be located based on Burke-Schmann model. Although the model imposes very tight constraints on the combustion and flow processes, the resulting flame shapes are justified. It has been found from the calculation results that there are two consecutive flame shapes existing in the briquette: underventilated flame in the air channel within the briquette and overventilated flame above the surface of the briquette. The model and the solution have been verified by comparing between the exact and numerical solutions. It is shown that the numerical and exact solutions for both flames agree very well. The simulated flame heights from the models have been validated with measured one. It was found that the simulated flames underestimated the height of the real flame. This is resulted from the unjustified complete combustion assumption, particularly of the first model. The flame shapes will be used to determine the optimum shapes of the briquette and of the furnace.

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: ปูมยศ วัลลิกุล

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : pyy@kmitnb.ac.th

Name: มณพิไล นรสิงห์

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : mhc@kmitnb.ac.th

Created: 2549

Issued: 2550-06-21

Modified: 2553-08-11

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: วพ MME ด211ล

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตร์มหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเครื่องกล

Grantor: สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	mme0217.pdf	1.99 MB	534	2024-09-10 10:56:07

ใช้เวลา

0.024614 วินาที