แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อใช้ทำนายพฤติกรรมการเผาไหม้ของละอองเชื้อเพลิงเหลวภายในเตาเผาที่มีการส่งเสริมการเผาไหม้ด้วยวัสดุพรุน Mathematical Model for Prediction of Combustion Phenomena of Liquid Fuel Spray within Porous Medium Burner

Main Article Content

บุณย์ฤทธิ์ ประสาทแก้ว

Abstract

ในเตาเผาไหม้เชื้อเพลิงเหลวที่มีอยู่ทั่วไปละอองเชื้อเพลิงเหลวที่ถูกฉีดเข้าสู่ห้องเผาไหม้ต้องใช้เวลาในการระเหยกลายเป็นไอผสมอากาศแล้วจึงเกิดการเผาไหม้ ห้องเผาไหม้มีขนาดค่อนข้างใหญ่จึงเกิดความคิดที่จะออกแบบเตาเผาไหม้แบบใหม่โดยการนำวัสดุพรุนมาประยุกต์ใช้ ซึ่งในระบบการเผาไหม้แบบใหม่นี้วัสดุพรุนจะทำให้เกิดการหมุนเวียนพลังงานความร้อนจากไอเสียไปสู่ไอดีโดยการนำและการแผ่รังสีความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อเป็นการตรวจสอบความน่าเชื่อถือและความแม่นยำในการคำนวณของโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการแก้สมการจึงทำการเปรียบเทียบผลการศึกษาพบว่า เมื่อใช้น้ำมันก๊าดเป็นเชื้อเพลิง การระเหยและการเปาไหม้แบบ self-sustaining premixed combustion สามารถเกิดขึ้นได้ภายในวัสดุพรุน ซึ่งผลการคำนวณที่ได้สอดคล้องเป็นอย่างดีกับผลการศึกษาจากการทดลองและพบว่าค่าความหนาเชิงแสง ความเร็วไอดี ขนาดเริ่มต้นของละอองเชื้อเพลิง และความสามารถในการนำความร้อนของวัสดุพรุน ทั้งหมดเป็นตัวแปรสำคัญและจากการศึกษาเชิงเปรียบเทียบกรณีเตาเผาไหม้เชื้อเพลิงเหลวที่มีและไม่มีการติดตั้งวัสดุพรุน พบว่า เตาเผาไหม้ที่มีการติดตั้งวัสดุพรุนให้อุณหภูมิที่สูงกว่า ใช้ระยะทางในการระเหยสั้นกว่า จึงสามารถออกแบบเตาเผาให้มีขนาดเล็กกว่าได้

Article Details

Section
Articles

References

[1] Yoshizawa, Y., Sasaki, K., and Echigo, R.1988. "Analytical Study of Structure of Radiation Controlled Flame". Internal Journal Heat and Mass Transfer. 31,(2), 311-319.
[2] Sathe, S. B., Peck, R. E., and Tong, T.W.1990. "A Numerical Analysis of Heat Trans fer and Combustion in Porous Radiant Burners''. International Journal Heat and Mass Transfer. 33, (6), 1331-1338.
[3] K. Hanamura, R. Echigo and S. Zhdanok.1993."Superadiabatic combustion in a porous
medium". Int. J. Heat Mass Transfer 36.3201-3209.
[4] Chung-Jen Tseng and John R.Howell. 1996."Combustion of Liquid Fuels in a Porous
Radiant Burner. Combustion Science and Technology. Vol.112, PP.141-161.
[5] Michele Kaplan, Matthew J. Hall. 1995. "The Combustion of Liquid Fuels within a Porous
Media Radiant Burner". Experimental Thermal and Fluid Science 1995. 11:13-20.
[6] Martynenko, V., Echigo, R., and Yashida,H. 1997."Numerical Simulation of Selfsustaining Premixed Combustion with Simultaneous Evaporation of Fuel Droplets in nert Porous Medium". The Collection Papers of Ryozo Echigo, Vol. 2.
[7] Rafal J. Sornek, Ritsu Dobashi, and Toshisuke Hirano. 2000. "Effect of Turbulence on
Vaporization, Mixing, and Combustion of Liquid-fuel Sprays' . Combustion and Flame
120,479-491.