การจำลองความเร็วและความดันในกระถางต้นไม้ฟอกอากาศ
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
摘要
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการจำลองความเร็วและความดันอากาศในกระถางต้นไม้ฟอกอากาศที่มีสมบัติของวัสดุปลูกแตกต่างกัน ซึ่งสมบัติของวัสดุปลูกที่ทำหน้าที่กรองอากาศมี 3 ชนิด ได้แก่ ชนิดที่ 1 ความพรุน 0.35 ขนาดรูพรุน 5 µm ชนิดที่ 2 ความพรุน 0.35 ขนาดรูพรุน 2.5 µm และชนิดที่ 3 ความพรุน 0.7 ขนาดรูพรุน 2.5 µm และพัดลมที่ใช้ดูดอากาศแตกต่างกัน 3 ขนาด ได้แก่ ขนาด 4 นิ้ว อัตราการไหลที่ 37.5 50 และ75 CFM ขนาด 6 นิ้ว อัตราการไหลที่ 85 113.33 และ 170 CFM และขนาด 8 นิ้ว อัตราการไหลที่ 170.5 227.33 และ 341 CFM ตามลำดับ จากการเปรียบเทียบผลการกระจายตัวของความดันต่างและความเร็วที่ได้จากการจำลองโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ พบว่า ค่าความดันต่างและความเร็วแปรผันตามขนาดพัดลม โดยพัดลมขนาด 8 นิ้ว ค่าความดันต่างสูงสุดคือ 96,885.293 Pa และความเร็วสูงสุดที่ตำแหน่งช่องติดตั้งพัดลมดูดอากาศ คือ 6.228 m/s ความเร็วสูงสุดที่ตำแหน่งช่องลมออกจากกระถางส่วนในที่ใส่วัสดุปลูก คือ 9.829 m/s และการเปรียบเทียบผลของสมบัติวัสดุต่อความดันลดและความเร็ว ที่อัตราการไหลเท่ากัน พบว่า วัสดุปลูกที่มีความดันลดและใช้ความเร็วพัดลมสูงที่สุดคือ ชนิดที่ 2 รองลงมาคือ ชนิดที่ 3 และ ชนิดที่ 1 ตามลำดับ และความเร็วขาออกจากวัสดุปลูกสูงที่สุดคือ ชนิดที่ 1 รองลงมาคือ ชนิดที่ 3 และ ชนิดที่ 2 ตามลำดับ ดังนั้นหากใช้เพื่อกรองฝุ่นขนาดเล็กในอากาศขนาด 2.5 ไมครอน วัสดุปลูกที่เหมาะสมที่สุดคือ ชนิดที่ 3
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
The manuscript, information, content, picture and so forth which were published on Frontiers in engineering innovation research has been a copyright of this journal only. There is not allow anyone or any organize to duplicate all content or some document for unethical publication.
参考
Zhu Z, Jin H. The analysis and design of small air purifier. IOP Conf Ser: Mater Sci Eng 2019;562(1)012046:1-4.
Plasencia AC. Design of a nature-based air urifier [master’s thesis]. Delft, Netherland: Delft University of Technology;2020.
Feng Z, Long Z, Chen Q. Assessment of various CFD models for predicting airflow and pressure drop through pleated filter system. Building and Environment. 2014;75:132-41.
Nassif N. The impact of air filter pressure drop on the performance of typical air-conditioning systems. Building Simulation. 2012;5:345–50.
Intagun W, Khamdaeng T, Prom-Ngarm P, Panyoyai N. Effect of core puncture diameter on bio-char kiln efficiency. International Journal of Biotechnology and Bioengineering. 2018;12(11):435-9.
Panyoyai N, Petchaihan L, Wongsiriamnuay T, Hiransatitporn B, Khamdaeng T. Simulation of temperature distribution in biochar kiln with different feedstock types. Mahasarakham International Journal of Engineering Technology. 2019;5(2):59-64.
Tawonwan T. A study of two-dimensional modeling of behavior of air flow through the cylinder by computational fluid dynamics technique (CFD). Phranakhon Rajabhat Research Journal (Science and Technology). 2017;12(1):38-50. (in Thai)
Gómez-Martín A, Orihuela MP, Becerra JA, Martínez-Fernández J, Ramírez-Rico J. Permeability andmechanical integrity of porous biomorphic SiC ceramics for application as hot-gas filters. Materials and Design. 2016;107:450-60.
Raffray AR, Pulsifer J, Tillack MS. Modeling flow and heat transfer through porous media for high heat flux applications. La Jolla, CA: the University of California Energy Institute's (UCEI), 2000.
Soloveva OV, Solovev SA, Khusainov RR, Shubina AS, Antipin AV. Numerical simulation of gas flow in porous structures of various geometries. J Phys: Conf Ser 2019;1210 012134:1-7.
Sbrizzai F, Faraldi P, Soldati A. Appraisal of three dimensional numerical simulation for sub-micron particle deposition in a micro-porous ceramic filter. Chemical Engineering Science. 2005;60:6551-63.
ISO 16890-1:2016(en), Air filters for general ventilation–Part 1: Technical specifications, requirements and classification system based upon particulate matter efficiency (ePM).
Velzeboer I, Blom MJ, Duyzer JH. Effects of plant systems on air quality. Petten, Netherlands: TNO, 2019.
Techaampai P. Computational fluid dynamics by finite element and finite volume methods. 2 ed. Bangkok: Chula Press; 2013.
Asawa GL. Irrigation and water resources engineering. New Dehli: New Age International (P) Ltd.; 2008.
Gunashekar S, Pillai KM, Church BC, Abu-Zahra NH. Liquid flow in polyurethane foams for filtration applications: a study on their characterization and permeability estimation. Journal of Porous Materials. 2015;22:749-59.
Eiland R, Fernandes J, Gebrehiwot B, Vallejo M, Agonafer D, Mulay V, editors. Air filter effects on data center supply fan power. 13th IEEE ITHERM Conference; 2012; San Diago, USA.
Mancin S, Zilio C, Cavallini A, Rossetto L. Pressure drop during air flow in aluminum foams. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2010;53:3121–30.
Zhang W, Deng S, Wang Y, Lin Z. Modeling the surface filtration pressure drop
of PTFE HEPA filter media for low load applications. Building and Environment. 2020;177(11)106905:1-9.
