ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การขยายขนาดของถังปฎิกรณ์สำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพโดยใช้ทฤษฎีการคำนวณพลศาสตร์ของไหล

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การขยายขนาดของถังปฎิกรณ์สำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพโดยใช้ทฤษฎีการคำนวณพลศาสตร์ของไหล
นักวิจัย : วรินธร สงคศิริ , Warinthorn Songkasiri
คำค้น : Biogas Reactors , BT-B-02-XG-B5-4901 , Chemical engineering , Computational fluid dynamics , Engineering and technology , Purification , Sewage , การกวนผสม , การบำบัดน้ำเสีย , ก๊าซชีวภาพ , ถังปฏิกรณ์ , น้ำเสีย , พลศาสตร์ของไหล , ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ , สภาวะไร้อากาศ , สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2549
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/1300
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศมีประสิทธิภาพสูงเป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปว่า มีความสามารถในการบำบัดน้ำเสียที่มีสารอินทรีย์เข้มข้น อีกทั้งยังผลิตก๊าซชีวภาพที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิง อย่างไรก็ตาม การดำเนินระบบอย่างเหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นในการรักษาประสิทธิภาพของระบบ การกวนผสมหรืออีกนัยหนึ่ง คือ รูปแบบการไหลของน้ำภายในถังปฏิกรณ์เป็นปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพ การบำบัด เนื่องจากการกวนผสมกำหนดโอกาสการพบกันระหว่างเชื้อจุลินทรีย์กับสารอาหาร ดังนั้นงานวิจัยนี้มุ่งศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อรูปแบบการไหลของน้ำ ภายในถังปฏิกรณ์หลากหลายรูปแบบ โดยมีโครงสร้างของถังและองค์ประกอบภายในถังเป็นตัวแปรหลักที่ศึกษา การทดลองกระทำโดยอาศัยถังปฏิกรณ์ทรงเหลี่ยมขนาด 2 ลิตร ทรงลูกบาศก์ขนาด 8 ลิตร และทรงกระบอกขนาด 1.5 และ 3.0 ลิตร ที่ความเร็วการไหลของน้ำภายในถังตั้งแต่ 0.1 ถึง 0.3 เมตร/ชั่วโมง อีกทั้ง หลักการคำนวณพลศาสตร์ของไหล (CFD) ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มความเข้าใจและจำลองรูปแบบการไหลภายในถัง ผลการทดลองบ่งชี้ว่าการดำเนินระบบด้วยความเร็วการไหลของน้ำภายในถังปฏิกรณ์ ที่สูงเกินไป สามารถก่อให้เกิดการไหลลัดวงจร รูปแบบการไหลแบบ plug จะเด่นชัดมากขึ้นเมื่อเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางทางน้ำขาเข้า อีกทั้งรูปแบบการไหลแบบกวนผสม (mixed-flow) มีความโดดเด่นในถังปฏิกรณ์ที่มีขนาดใหญ่ (ถังทรงลูกบาศก์ขนาด 8 ลิตร) นอกจากนี้ ฟองก๊าซช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกวนผสม แบบจำลองการไหลเหล่านี้ให้ผลลัพธ์ที่สนับสนุนผลการทดลอง โดยสมการควบคุมการขยายขนาดถังปฏิกรณ์ถูกสร้างขึ้นมีค่า R2 สูงกว่า 0.9 เมื่อเทียบกับผลการทดลอง ซึ่งสมการควบคุมการขยายขนาดถังปฏิกรณ์ ได้แก่ และ นอกจากนี้ งานวิจัยนี้นำวิธีการคำนวณพลศาสตร์ของไหลมาจำลองรูปแบบการไหลของน้ำและ อนุภาคของแข็งภายในถังปฏิกรณ์ยูเอเอสบี เพื่อศึกษาถึงผลกระทบของระบบแยกสามวัฏภาคสองรูปแบบ คือ แบบดั้งเดิม และแบบพิเศษ ที่มีต่อพฤติกรรมการไหลของอนุภาคของแข็งในถังปฏิกรณ์ทั้งสองชนิด เมื่อเปรียบเทียบผลของการไหลแบบหนึ่งวัฏภาคและสองวัฏภาค พบว่าอนุภาคของแข็งมีทิศทางการเคลื่อนที่ในลักษณะเดียวกับการไหลของน้ำ นอกจากนั้น แบบจำลองการไหลแบบสองวัฏภาคถูกนำมาศึกษาผลกระทบของความเร็วขาขึ้นของน้ำที่ มีผลต่อพฤติกรรมการไหลของน้ำในถังปฏิกรณ์ โดยเปลี่ยนค่าความเร็วขาขึ้นในช่วง 1 ถึง 5 เมตรต่อชั่วโมง โดยใช้อนุภาคของแข็งชนิดเดียวกัน ผลจากการจำลองแสดงให้เห็นว่าความเร็วขาขึ้นของน้ำที่แตกต่างกันส่งผลให้ พฤติกรรมการไหลของของแข็งต่างกันด้วย โดยที่ความเร็วขาขึ้น 5 เมตรต่อชั่วโมง มีการกวนผสมภายในถังปฏิกรณ์ที่ดีกว่าที่ความเร็วขาขึ้น 3 และ 1 เมตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ เมื่อศึกษาถึงผลกระทบของระบบแยกสามวัฏภาคทั้งในการทดลองและแบบจำลองพบว่า ระบบแยกแบบพิเศษส่งผลให้ความเร็วเฉลี่ยในการเคลื่อนที่ของอนุภาคช้ากว่าแบบ ปกติถึงร้อยละ 6.19 ในการทดลองและร้อยละ 6.16 ในแบบจำลอง แสดงให้เห็นว่าถังปฏิกรณ์แบบพิเศษสามารถเก็บกักอนุภาคของแข็งได้นานกว่าชนิด ปกติ

บรรณานุกรม :
วรินธร สงคศิริ , Warinthorn Songkasiri . (2549). การขยายขนาดของถังปฎิกรณ์สำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพโดยใช้ทฤษฎีการคำนวณพลศาสตร์ของไหล.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
วรินธร สงคศิริ , Warinthorn Songkasiri . 2549. "การขยายขนาดของถังปฎิกรณ์สำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพโดยใช้ทฤษฎีการคำนวณพลศาสตร์ของไหล".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
วรินธร สงคศิริ , Warinthorn Songkasiri . "การขยายขนาดของถังปฎิกรณ์สำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพโดยใช้ทฤษฎีการคำนวณพลศาสตร์ของไหล."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2549. Print.
วรินธร สงคศิริ , Warinthorn Songkasiri . การขยายขนาดของถังปฎิกรณ์สำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพโดยใช้ทฤษฎีการคำนวณพลศาสตร์ของไหล. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2549.