การศึกษาการถ่ายเทความร้อนในเตาชนิดท่อไฟ

Abstract

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยครั้งนี้เพื่อศึกษากลไกลของการถ่ายเทความร้อนจากก๊าซร้อนไปยังผนังท่อไฟที่สภาวะต่างๆ กัน ในงานวิจัยครั้งนี้ได้ทำการสร้างอุปกรณ์ทดลองขึ้นมาระบบหนึ่งและได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เพื่อทำนายกลไกของการถ่ายเทความร้อนดังกล่าว โดยเขียนเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยในการหาคำตอบ เพื่อเปรียบเทียบผลที่ได้กับการทดลองจริง ผลจากการทดลองพบว่าอัตราความร้อนที่ดูดกลืนไว้โดยผนังท่อไฟคือผลรวมของอัตราการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากการแผ่รังสีและจากการพาจากก๊าซร้อนไปยังผนังท่อไฟ พบว่าที่อัตราการป้อนเชื้อเพลิงต่ำๆ เช่นที่ 1 kg/hr, ปริมาณอากาศส่วนเกิน 10% และอุณหภูมิผนังท่อไฟ 650R จะมีค่าของอัตราการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากการแผ่รังสีจากก๊าซร้อนไปยังผนังท่อไป 57 เปอร์เซ็นต์ และอัตราการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากการพาจากก๊าซร้อนไปยังผนังท่อไฟ 43 เปอร์เซ็นต์ แต่ที่อัตราการป้อนเชื้อเพลิงสูงๆ เช่นที่อัตราการป้อนเชื้อเพลิง 5kg/hr, ปริมาณอากาศส่วนเกิน 10% และอุณหภูมิผนังท่อไฟ 650R จะมีค่าของอัตราการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากการแผ่รังสีจากก๊าซร้อนไปยังผนังท่อไป 80 เปอร์เซ็นต์ และอัตราการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากการพาจากก๊าซร้อนไปยังผนังท่อไฟ 20 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบผลที่ได้ จากการทดลองกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ พบว่าให้ผลที่ใกล้เคียงกัน และผลต่างประมาณ 8 เปอร์เซ็นต์.