การศึกษาพารามิเตอร์เพื่อสอบเทียบการกระจายตัวอุณหภูมิในห้องเผาไหม้ สำหรับหัวเผาเชื้อเพลิงชีวมวลผงชนิดห้องเผาไหม้ช่วย

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้นำเสนอการปรับแต่งพารามิเตอร์ที่ส่งผลต่อการเผาไหม้ของเชื่อเพลิงชีวมวลผง สำหรับหัวเผาเชื้อเพลิงชีวมวลผงชนิดห้องเผาไหม้ช่วย ที่อัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงขาเข้า 300kW ด้วยการจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณแบบ 2 มิติ เบื้องต้นได้ทำการตรวจสอบความเป็นอิสระของกริด โดยจากผลการทดสอบได้เลือกใช้กริดขนาดความละเอียดจำนวน 28584 เอลิเมนต์ พารามิเตอร์ที่ทำการปรับแต่งสามารถแบ่งได้เป็น 3 หมวดตามแบบจำลอง ได้แก่ Devolatilization, Char Combustion และ Enthalpy of formation ของสารระเหย ประกอบไปด้วย 5 พารามิเตอร์ย่อย โดยก่อนการปรับแต่งพบว่าอุณหภูมิตำแหน่ง T₁-T₄ มีระดับต่ำกว่าผลการทดลองคิดเป็นความคลาดเคลื่อนเฉลี่ย 15.025% ในขณะที่อุณหภูมิตำแหน่ง T₅ มีค่าสูงกว่า คิดเป็นความคลาดเคลื่อนเฉลี่ย 15.6% และ T₆-T₇ คิดเป็นความคลาดเคลื่อนเฉลี่ย 2.05% ผู้วิจัยได้ทำการปรับแต่งโดยมุ่งเน้นให้สารตั้งต้นเกิดการปลดปล่อยพลังงานภายในห้องเผาไหม้ช่วยมากขึ้น เพื่อเพิ่มระดับอุณภูมิ T₁-T₄ ในขณะเดียวกันต้องลดหรือรักษาไม่ให้ T₅ สูงเกินกว่าผลการทดลองมากจนเกินไป จากผลการปรับแต่งพารามิเตอร์ทั้ง 3 หมวด ทำให้อุณหภูมิ T₁-T₄ สูงจนถึงระดับเดียวกันกับผลการทดลอง มีค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ย 1.225% แต่พบว่า T₅ ยังคงมีค่าสูงกว่าคิดเป็นความคลาดเคลื่อน 16.1% และ T₆-T₇ มีความคลาดเคลื่อนเฉลี่ย 2.95% โดยอยู่จากการพิจารณารูปแบบการไหลในห้องเผาไหม้ช่วยเห็นว่าบริเวณตำแหน่ง T₁-T₄ ลักษณะการไหลที่มีความปั่นป่วนมากกว่าบริเวณอื่นๆ ดังนั้นผู้วิจัยจึงให้ความสำคัญกับความแม่นยำในบริเวณดังกล่าวเป็นหลัก ซึ่งหลังจากการปรับแต่งพารามิเตอร์มีวามคลาดเคลื่อนลดลงอย่างเห็นได้ชัด จึงสามารถใช้ชุดพารามิเตอร์นี้ในการศึกษาอิทธิพลการขยายหัวเผาต่อไปได้