การพัฒนาระบบระบายอากาศชนิดไหลในแนวดิ่งอย่างสม่ำเสมอสำหรับอากาศที่มีฝุ่นฟุ้ง

Abstract

งานวิจัยนี้นี้เป็นการศึกษาการระบายอากาศชนิดไหลในแนวดิ่งอย่างสม่ำเสมอสำหรับอากาศที่มีฝุ่นฟุ้งโดยทำการออกแบบและจัดสร้างชุดอุปกรณ์การทดสอบ และศึกษาถึงตัวแปรกระบวนการที่มีอิทธิพลต่อการระบายอากาศ ได้แก่ ความเร็วลมอย่างสม่ำเสมอในแนวดิ่ง ความเร็วลมที่เป่ารบกวนกระแสอากาศในห้องสัดส่วนพื้นที่เปิดของตะแกรง และความสูงของผนังห้อง นอกจากนี้ยังได้ศึกษาเบื้องต้นของพฤติกรรมการไหลของอากาศของระบบอากาศชนิดนี้ในลักษณะ 3 มิติ โดยใช้เทคนิค Computational Fluid Dynamics (CFD) การจำลองปรากฏการณ์จะคำนวณด้วยชุดของสมการอนุรักษ์ (Conservation Equations) ซึ่งประกอบด้วย สมการอนุรักษ์มวล และ สมการอนุรักษ์โมเมนตัม ในการศึกษาอิทธิพลความเร็วลมในแนวดิ่ง กรณีพิจารณาความเข้มข้นของอนุภาคแต่ละช่วง พบว่า เมื่อความเร็วลมในแนวดิ่งเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของอนุภาคขนาดใหญ่กว่า 1 ไมครอนที่หนีออกจากด้านบนของห้องจะมีแนวโน้มลดลง แต่ความเข้มข้นของอนุภาคขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอนมีค่าลดลงที่ความเร็วลมในแนวดิ่ง 0.3 เมตรต่อวินาทีแต่กลับเพิ่มขึ้นที่ความเร็วลมในแนวดิ่ง 0.5 เมตรต่อวินาที กรณีพิจารณาความเข้มข้นรวมของอนุภาคทุกขนาดพบว่า เมื่อความเร็วลมในแนวดิ่งเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพการระบายอากาศจะมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น สำหรับอิทธิพลของความเร็วลมที่เป่ารบกวนกระแสอากาศภายในห้อง ในกรณีพิจารณาความเข้มข้นของขนาดอนุภาคแต่ละช่วง พบว่า เมื่อความเร็วลมที่เป่ารบกวนกระแสอากาศภายในห้องเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของอนุภาคทั้งขนาดใหญ่และเล็กที่หนีออกจากด้านบนของห้องจะมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น ส่วนกรณีพิจารณาความเข้มข้นรวมของอนุภาคทุกขนาดพบว่า เมื่อความเร็วลมที่เป่ารบกวนกระแสอากาศภายในห้องเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพการระบายอากาศจะมีแนวโน้มลดลง สำหรับการศึกษาอิทธิพลของสัดส่วนพื้นที่เปิดของพื้นตะแกรงโดยที่ความเร็วลมในแนวดิ่งคงที่นั้น พบว่าเมื่อสัดส่วนพื้นที่เปิดของตะแกรงลดลง ประสิทธิภาพการระบายอากาศลดลง อนึ่งในการจำลองการไหลของอากาศขอระบบระบายอากาศ ในกรณีความเร็วขาข้าวของอากาศเท่ากับ 0.1 0.33 และ 0.48 เมตรต่อวินาที ซึ่งภายในห้องมีสิ่งกีดขวางตั้งอยู่บริเวณตรงกลางห้อง พบว่าการกระจายตัวความเร็วของอากาศที่เคลื่อนที่ภายในห้องได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญแต่มีแนวโน้มเป็นไปในทิศทางเดียวกันกับผลการวัดจริงในเงื่อนไขเดียวกัน