ผลของตำแหน่งอิเล็กโตรดที่ต่อรูปแบบการไหลเพื่อเพิ่มอัตราการอบแห้งแบบลมร้อนด้วยแรงอิเล็กโตรไฮโดรไดนามิค

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มุ่งหมายที่จะวิเคราะห์ผลของตำแหน่งวางลวดอิเล็กโตรดทั้งทิศตามแนวการไหล (E_x) และทิศตั้งฉากกับการไหล (E_y) ที่ส่งผลต่อการไหลภายใต้แรงอิเล็กโตรไฮโดรไดนามิค (electrohydrodynamic force, EHD) เพื่อเพิ่มอัตราการอบแห้งด้วยลมร้อน และใช้การจำลองทางตัวเลขในสองมิติเพื่ออธิบายผลของรูปแบบการไหลของกระแสลมที่ถูกขับเคลื่อนโดยสนามไฟฟ้าต่อการเพิ่มอัตราการอบแห้ง (DR) ในชุดการทดสอบลวดอิเล็กโตรด 4 เส้นถูกติดตั้งในแนวตั้งฉากกับการไหล และลวดกราวด์ 2 เส้นซึ่งมีความยาวเท่ากับแพคเบดถูกวางในแนวขนานกับการไหลเหนือผิวหน้าของแพคเบด ความเร็วลม และอุณหภูมิของลมที่ทางเข้าหน้าตัดทดสอบมีค่าเฉลี่ยที่ 0.33 m/s และ 60^OC ตามลำดับ แรงดันไฟฟ้าที่ใช้มีค่า 20 kV แพคเบดมีค่าความอิ่มตัวเริ่มต้นที่ S_int = 0.5 เวลาในการอบแห้ง 12 ชั่วโมง

ผลการทดลองพบว่าการใช้สนามไฟฟ้าทำให้ช่วยเพิ่มการระเหยของความชื้นออกจากแพคเบดแม้ใช้ลมเพียงอย่างเดียว เมื่อใช้ลมร้อนร่วมกับแรง EHD ทำให้ DR เพิ่มขึ้นประมาณ 1.4 – 2.2 เท่าของการใช้ลมร้อนเพียงอย่างเดียว ค่า DR จะสูงเมื่อ E_x อยู่ค่อนไปทางปลายด้านหน้าของแพคเบด และมีแนวโน้มลดลงเมื่อ E_x อยู่ค่อนไปทางปลายด้านหลังมากยิ่งขึ้น ผลจากการจำลองการไหลพบว่าผลของแรง EHD ทำให้เกิดลมหมุนวนที่ด้านหน้าของอิเล็กโตรด และทำให้กระแสลมที่ด้านหลังของลมหมุนวนมีความเร็วเพิ่มสูงขึ้น แต่ด้วยการเกิดลมหมุนวนทำให้กระแสลมด้านหน้าลมหมุนวนมีความเร็วต่ำ ดังนั้นเมื่อ E_x อยู่ค่อนไปทางปลายด้านหลังมากขึ้นตำแหน่งของลมหมุนวน และกระแสลมที่มีความเร็วสูงจะเกิดค่อนไปทางด้านหลังมากขึ้น เนื่องจากแรง EHD จะน้อยลงเมื่อระยะห่างระหว่างอิเล็กโตรด และกราวด์มากขึ้น ดังนั้นที่ E_y > 4 cm ค่า DR มีแนวโน้มที่จะลดลง แต่เมื่อ E_y = 2 cm แรง EHD จะเหนี่ยวนำเฉพาะชั้นกระแสลมที่มีอุณหภูมิต่ำ และใกล้ผิวให้เคลื่อนที่ไปยังผิวแพดเบดทำให้อุณหภูมิแพคเบดไม่เพิ่มสูงขึ้นมากนัก