Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/49921
Title: แบบจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณสำหรับเตาเผาอิฐดิน
Other Titles: COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS MODEL FOR CLAY BRICK KILN
Authors: สาริศา เจริญใจ
Advisors: เบญจพล เฉลิมสินสุวรรณ
คุณากร ภู่จินดา
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email: Benjapon.C@Chula.ac.th,Kunakorn.P@Chula.ac.th
Kunakorn.P@Chula.ac.th,kpoochinda@gmail.com
Issue Date: 2558
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: กระบวนการเผาอิฐดิน ถือเป็นหนึ่งในขั้นตอนสำคัญที่สุดในการทำให้ตัวผลิตภัณฑ์อิฐดินเผาเกิดการแข็งตัว จากข้อมูลอุตสาหกรรมท้องถิ่นของจังหวัดพระนครศรีอยุธยา เตาเผาอิฐดินเกิดจากการนำอิฐดิบรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าโดยประมาณ มีความกว้าง 7.5 ซม. ความยาว 15 ซม. และ ความสูง 4.5 ซม. มาเรียงซ้อนกันจนมีรูปร่างเป็นกล่องสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดใหญ่ที่มีขนาดความกว้าง 915 ซม. ความยาว 470 ซม. และ ความสูง 225 ซม. ในการจัดเรียงจะมีการเว้นช่องว่างสี่เหลี่ยมตามแนวตั้งที่มีขนาดความกว้าง 15 ซม. ความยาว 10 ซม. และ ความสูง 225 ซม. เชื่อมกับช่องว่างสี่เหลี่ยมตามแนวนอนที่มีขนาดความกว้าง 15 ซม. ความยาว 470 ซม. และ ความสูง 45 ซม. ทางด้านล่างของเตา โดยช่องว่างทั้งหมดจะถูกเติมด้วยแกลบจนเต็มก่อนจะทำการจุดไฟเผาจากช่องเปิดทางด้านล่างของเตา ผลที่ได้ พบว่า มีผลิตภัณฑ์อิฐดินเผากว่าร้อยละ 15 ที่ไม่ถูกเผา ดังนั้น งานวิจัยชิ้นนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะลดความซับซ้อนของการจัดเรียงอิฐดิน และปรับเปลี่ยนการออกแบบเตาเผาอิฐดินโดยใช้แบบจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (Computational Fluid dynamics) แบบสามมิติ และทำการศึกษาผลของพารามิเตอร์ต่างๆ ตามการออกแบบการทดลองเชิงแฟกทอเรียล (2k factorial design) โดยมีตัวแปรดำเนินการที่ศึกษาคือ ความสูงของเตาเผา (200-225 ซม.) ความสูง (45-60 ซม.) และ ความกว้าง (7.5-15 ซม.) ของช่องตามแนวนอนด้านล่างของเตา และมีตัวแปรตอบสนองที่ศึกษา คือ จำนวนปริมาตรรวมของผลิตภัณฑ์ที่ได้คุณภาพ อุณหภูมิเฉลี่ยที่ภาวะคงตัว รวมไปถึงเวลาที่ให้อุณหภูมิเข้าสู่ภาวะคงตัว ผลของการวิเคราะห์ความแปรปรวน (ANOVA) จากการทดลองเชิงแฟกทอเรียลแสดงให้เห็นว่า ปัจจัยความกว้างและความสูงของช่องตามแนวนอนด้านล่างเตาเผาส่งผลกระทบต่อเวลาที่ให้อุณหภูมิเข้าสู่ภาวะคงตัว แต่ในส่วนของอุณหภูมิเฉลี่ยที่ภาวะคงตัว และจำนวนปริมาตรรวมของก้อนผลิตภัณฑ์อิฐดินเผาที่ได้คุณภาพนั้นจะขึ้นอยู่กับทั้ง 3 ตัวแปรดำเนินการ ซึ่งเมื่อนำผลจากการออกแบบการทดลองนี้ไปสร้างระบบจริง พบว่า เตาเผาอิฐดินที่สร้างตามรูปแบบที่เหมาะสมจะมีผลิตภัณฑ์อิฐดินเพียงร้อยละ 5 ที่ไม่ถูกเผา
Other Abstract: One of the most critical steps in brick making is firing, performing to harden the bricks. According to the locale industry of Ayutthaya, many pieces of extruded clays are stacked into a box-shaped kiln. Dimension of individual clay brick is 7.5 cm in width, 15 cm in length and 4.5 cm in height. The conventional clay brick kiln has the dimension of 915 cm in width, 470 cm in length and 225 cm in height. The box-shaped kiln has equally-spaced rectangular vertical holes of 15 cm in width, 10 cm in length and 225 cm in height and horizontal holes of 15 cm in width, 470 cm in length and 45 cm in height at the bottom across two sides. Rice husk is filled in the holes of the kiln and used as the fuel for firing. However, approximately 15% of the bricks, stacking conventionally, are always not appropriately fired. Therefore, this research aimed at simplifying model and redesigning the clay brick kiln using three-dimensional computational fluid dynamics. The studied parameters for 23 factorial designs were kiln height (200 – 225 cm), horizontal holes width (7.5 – 15 cm) and height (45 – 60 cm). The total volume of quality brick stack, averaged steady-state temperature and time to reach a steady-state temperature were selected as the response parameters. The analysis of variance of 23 factorial design showed that the width and height of holes affected the time to reach steady-state but the averaged steady-state temperature and the total volume of quality brick stack were depended on all the three response. Then, a kiln was constructed according to the suitable model and only 5% of the bricks were not appropriately fired.
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2558
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: เทคโนโลยีเชื้อเพลิง
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/49921
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5572139323.pdf5.55 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.