แบบจำลองพลสาสตร์ของไหลเชิงคำนวณสำหรับการออกแบบและพัฒนากระบวนการเผาผลิตภัณฑ์อิฐดินเผา

แบบจำลองพลสาสตร์ของไหลเชิงคำนวณสำหรับการออกแบบและพัฒนากระบวนการเผาผลิตภัณฑ์อิฐดินเผา

Journal Title

Authors

Abstract

กระบวนการเผาเป็นปัจจัยสำคัญอย่างหนึ่งในการผลิตอิฐดินเผาที่ส่งผลต่อความแข็งแรงของอิฐดินเผาในการจัดเรียงเตาเผาแบบท้องถิ่นนั้นใช้การจัดเรียงอิฐดินเผาในรูปแบบของกล่องโดยมีช่องเปิดตามแนวราบที่มีช่องเปิดแนวตั้งทะลุถึงกันโดยมีลักษณะเหมือนปล่องและใช้แผ่นกระเบื้องสังกะสีปิดด้านข้าง ขณะที่ด้านบนของเตาเปิดโล่ง แกลบจะถูกเติมลงในช่องว่างภายในเตาเผาอิฐเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงในกระบวนการเผา โดยปกติแล้วกระบวนการผลิตอิฐดินเผาแบบท้องถิ่นนั้นเกิดความเสียหายอยู่ที่ประมาณ ร้อยละ 10 ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นที่จะออกแบบแบบจำลองเตาเผาอิฐอย่างง่ายและการออกแบบกระบวนการเผาอิฐดินเผาโดยใช้หลักพลศาสตร์ของการไหลเชิงคำนวณแบบสามมิติ (CFD) โดยการศึกษาตัวแปรต้นสำหรับการออกแบบ 2 k=3 แฟคตอเรียว ได้แก่ ความสูงของเตาเผาอิฐที่ 200 และ 225 เซนติเมตร ความกว้างของขนาดช่องเปิดในแนวราบที่ 7.5 และ 15 เซนติเมตร ความสูงของช่องเปิดที่ 45 และ 60 เซนติเมตร ในส่วนของตัวแปรตามที่ถูกเลือก ได้แก่ ปริมาตรรวมของอิฐดินเผา การกระจายตัวของอุณหภูมิและเวลาที่เข้าสู่สภาวะอุณหภูมิคงที่การวิเคราะห์ความแปรปรวน (ANOVA) ของการออกแบบ 23 แฟคตอเรียว แสดงผลของความกว้างและความสูงของช่องเปิดที่ส่งผลต่อเวลาที่เข้าสู่สภาวะอุณหภูมิคงที่ขณะที่การกระจายต่อของอุณหภูมิและปริมาตรรวมของอิฐดินเผาจะขึ้นอยู่กับตัวแปรต้นทั้งสาม จากการออกแบบจำลองเตาเผาพบว่า แบบจำลองที่มีการเพิ่มความสูงของเตาจาก 200 เซนติเมตร เป็น 225 เซนติเมตร และมีความกว้างของช่องเปิดที่ 7.5 เซนติเมตร นั้นให้ปริมาตรรวมของอิฐมาที่สุดโดยที่ยังมีการกระจายตัวของอุณหภูมิและเวลาในการเข้าสู่สภาวะอุณหภูมิคงที่ที่ดีจากการที่นำแบบจำลองที่ออกแบบไปใช้สำหรับกระบวนการเผาอิฐจริงพบว่า สามารถช่วยลดปริมาณอิฐที่เสียจากกระบวนการเผาลงได้เหลือเพียงร้อยละ 4