การวิเคราะห์การใช้การไหลแบบควงสว่านที่ขับเคลื่อนโดยสนามไฟฟ้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการอบแห้งแบบใช้ลมร้อน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มุ่งวิเคราะห์อิทธิพลของลมหมุนวนแบบควงสว่านที่ถูกขับเคลื่อนโดยสนามไฟฟ้าที่มีต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการอบแห้งแบบใช้ลมร้อน ลวดกราวด์ 2 เส้น ถูกวางในแนวขนานกับทิศการไหลของลมร้อน ส่วนตำแหน่งของลวดอีเล็กโตรดถูกวางตั้งฉากกับทิศทางการไหล ตำแหน่งของปลายลวดอีเล็กโตรดซึ่งอ้างอิงกับตำแหน่งของผิวหน้าของวัสดุพรุนถูกทดสอบที่ระยะในทิศตั้งฉากการไหล Ly = 2 และ 4 cm และที่ระยะในแนวทิศการไหล Lx = 30 และ 33.75 cm แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ทดสอบมีค่า V = 5, 10, และ 20 kV อุณหภูมิและความเร็วเฉลี่ยของลมร้อนก่อนเข้าหน้าตัดทดสอบถูกควบคุมที่ 60 ºC และ 0.33 m/s ตามลำดับ วัสดุพรุนถูกใช้แทนด้วยแพคเบดซึ่งประกอบด้วย น้ำ อากาศ และเม็ดแก้วขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.125 mm แพคเบดมีค่าความอิ่มตัวเริ่มต้น Si = 0.5 ผลจากการทดลองพบว่าเมื่อปล่อยสนามไฟฟ้าสู่ลมร้อนทำให้เกิดลมหมุนในระนาบตั้งฉากกับการไหลบริเวณเหนือผิวหน้าของแพคเบด การใช้สนามไฟฟ้าที่แรงดัน V = 20 kV ทำให้อุณหภูมิและอัตราการระเหยของความชื้นออกจากวัสดุเพิ่มสูงขึ้นโดยเฉพาะในช่วงเริ่มต้นของการอบแห้งซึ่งภายในวัสดุมีความชื้นอยู่มาก และการติดตั้งอีเล็กโตรดที่ใกล้กึ่งกลางของผิวหน้าแพคเบด (Lx = 33.75 cm) ได้ประสิทธิภาพการอบแห้งที่ดีขึ้น จากภาพถ่ายการไหลแสดงให้เห็นว่ารูปร่างและตำแหน่งของลมหมุนวนเปลี่ยนตามตำแหน่งของอีเล็กโตรด การติดตั้งอีเล็กโตรดที่สูงขึ้นส่งผลทำให้ขนาดวงของการหมุนกว้างขึ้น ด้วยผลของลมหมุนวนแบบควงสว่านที่สร้างจากสนามไฟฟ้าทำให้อัตราการอบแห้งสูงขึ้นเฉลี่ยประมาณ 1.7-2.2 เท่า และค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อนมีค่าสูงขึ้นประมาณ 2-2.8 เท่า
คำสำคัญ : ลมหมุนควงสว่าน; อีเล็กโตรไฮโดรไดนามิกส์; การอบแห้งด้วยลมร้อน; การเพิ่มการถ่ายเทมวลและความร้อน
Article Details
References
[2] Wang, W., Yang, L., Wu, K., Lin, C., Huo, P., Liu, S., Huang, D. and Lin, M., 2017, Regulation-controlling of boundary layer by multi-wire-to-cylinder negative corona discharge, Appl. Therm. Eng. 119: 438-448.
[3] Lai, F.C., and Zhang, J., 2011, Effect of emitting electrode number on the performance of EHD gas pump in a rectangular channel, J. Elect. 69: 486-493.
[4] Lee, J.R. and Lau, E.V., 2017, Effects of relative humidity in the convective heat transfer over flat surface using ionic wind, Appl. Therm. Eng. 114: 554-560.
[5] Yabe, A., Mori, Y. and Hijikata, K., 1978, EHD study of the corona wind between wire and plates electrodes, AIAA J. 16: 340-345.
[6] Lai, F.C. and Lai, K.W., 2002, EHD-enhanced drying with wire electrode, Drying Technol. 20: 1393-1405.
[7] Lai, F.C. and Wang, C.C., 2009, EHD-enhanced water evaporation from partially wetted glass beads with auxiliary heating from below, Drying Technol. 27: 1199-1204.
[8] Ahmedou, A.O., Rouaud, O. and Havet, M., 2009, Assessment of the electrohydro-dynamic drying process, Food Bioproc. Technol. 2: 240-247.
[9] Saenewong Na Ayuttaya, S., Chaktranond, C. and Rattanadecho, P., 2013, Numerical analysis of electric force influence on heat transfer in a channel flow (Theory based on saturated porous medium approach), Int. J. Heat Mass Trans. 64: 361-374.
[10] Aoki, K., Hattori, M., Kitamura, M. and Shiraishi, N., 1991, Characteristics of heat transport in porous media with water infiltration, ASME/JSME Therm. Eng. Proc. 4: 303-308.