การทำนายปริมาณออกไซด์ของไนโตรเจนที่ปล่อยจากเครื่องยนต์กังหันก๊าซ

Abstract

ในปัจจุบันการควบคุมมลภาวะได้กลายเป็นปัญหาที่สำคัญเนื่องจากกฎหมายที่มีความเข้มงวดขึ้นมากขึ้น เครื่องยนต์กังหันก๊าซซึ่งจะถูกใช้เป็นเครื่องจักรต้นกำลังในโรงงานผลิตไฟฟ้าพลังงานก๊าซโดยทั่วไป จะเป็นสาเหตุหนึ่งที่สามารถก่อกำเนิดมลภาวะทางอากาศโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไนโตรเจนออกไซด์ จากกระบวนการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในห้องเผาไหม้ในงานวิจัยนี้ แบบจำลองห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์กังหันก๊าซชนิดที่ใช้กับอุตสาหกรรมการบินได้ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อที่จะทำนายปริมาณการเกิดไนโตรเจนออกไซด์ การสร้างแบบจำลองกระบวนการภายในห้องเผาไหม้จะถูกแบ่งเป็น 2 ขั้นตอน โดยขั้นตอนแรกจะเป็นการใช้โปรแกรมจำลองกระบวนการผลิตในการหาข้อมูลที่จำเป็นและเงื่อนไขขอบเขตรอบห้องเผาไหม้ และในขั้นตอนที่ 2 จะใช้ข้อมูลเงื่อนไขขอบเขตและปฏิกิริยาไนโตรเจนออกไซด์จากอุณหภูมิ ไนโตรเจนออกไซด์อย่างรวดเร็ว และไนโตรเจนออกไซด์ผ่านสารตัวกลางไนตรัสออกไซด์ นำมาประยุกต์ใช้กับโปรแกรมจำลองพลศาสตร์ของไหล เพื่อที่จะทำนายรูปแบบของก๊าซที่เกิดขึ้นในห้องเผาไหม้ จากผลการจำลองพบว่า ปัจจัยที่มีผลต่อปริมาณไนโตรเจนออกไซด์คือภาระของเครื่องยนต์หรือปริมาณการผลิตไฟฟ้า สมรรถนะของเครื่องยนต์ อุณหภูมิของอากาศโดยรอบเป็นค่าที่มีผลกระทบมากที่สุดในการเกิดไนโตรเจนออกไซด์ ประโยชน์ที่ได้จากผลการจำลองในงานวิจัยชิ้นนี้ จะช่วยให้เข้าใจพฤติกรรมการเกิดในไตรเจนออกไซด์จากเครื่องยนต์กังหันก๊าซ เพื่อที่จะนำมากำหนดกลยุทธการเดินเครื่องให้มีปริมาณการเกิดมลภาวะน้อยที่สุด