ผลของการสั่นของเปลวไฟที่มีต่ออัตราการถ่ายเทความร้อนและคุณภาพรอยตัดของเจ็ทเปลวไฟพุ่งชน

Effect of flame pulsating on heat transfer rate and quality of cutting surface for impinging flame jet

 

ชยุต นันทดุสิต, มักตาร์ แวหะยี และ ปฐมพร นะระโต

ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์

อ.หาดใหญ่ จ.สงขลา 90112

E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

Manuscript received October 8, 2014

Revised November 16, 2014

 บทคัดย่อ 

ในงานวิจัยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการสั่นของเปลวไฟที่มีผลต่ออัตราการถ่ายเทความร้อนบนพื้นผิวที่เจ็ทเปลวไฟพุ่งชนและคุณภาพของรอยตัด ในการศึกษาได้ใช้แก๊ส LPG เป็นเชื้อเพลิงและก๊าซออกซิเจนเป็นตัวออกซิไดเซอร์ผสมที่อัตราส่วนสมมูลต่างๆ และศึกษาผลของระยะห่างจากปากทางออกถึงพื้นผิวที่เจ็ทเปลวไฟพุ่งชน จากผลการทดลองพบว่า ระยะห่างจากปากทางออกเจ็ทเปลวไฟถึงพื้นผิวที่เจ็ทเปลวไฟพุ่งชนที่ระยะ h = 5 mm และ 6 mm ให้อัตราการถ่ายเทความร้อนบนพื้นผิวสูงที่สุด การลดอัตราส่วนสมมูลและการเพิ่มความถี่ในการสั่นของเจ็ทเปลวไฟมีผลทำให้อัตราการถ่ายเทความร้อนบนพื้นผิวสูงขึ้น สำหรับเงื่อนไขที่ให้อัตราการถ่ายเทความร้อนสูงสุดคือ กรณีเจ็ทเปลวไฟมีอัตราส่วนสมมูล Ø = 1.07 ที่ระยะ 6 mm ในกรณีที่เจ็ทเปลวไฟมีความถี่ 20 Hz ซึ่งเป็นกรณีที่มีอัตราการถ่ายเทความร้อนเพิ่มขึ้นเท่ากับ 30% เมื่อเปรียบเทียบกับกรณีเจ็ทเปลวไฟแบบต่อเนื่อง เงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการตัดแผ่นเหล็กที่มีความหนา 12 mm คือ กรณีที่อัตราส่วนสมมูล Ø = 1.29 และใช้เปลวไฟแบบสั่นที่ความถี่ของเจ็ทเปลวไฟ f = 10 Hz ที่ระยะห่างจากปากทางออกของเจ็ทเปลวไฟ h = 2 mm ซึ่งเปลวไฟแบบสั่นจะช่วยให้รอยตัดมีความสม่ำเสมอมากขึ้นเมื่อเทียบกับการตัดแผ่นเหล็กโดยใช้เปลวไฟแบบต่อเนื่อง  

คำสำคัญ: เจ็ทเปลวไฟพุ่งชน ความถี่การสั่น อัตราการถ่ายเทความร้อน คุณภาพรอยตัด 

Abstract 

The objective of this research is to study the effect of pulsating of flame jet on heat transfer rate on surface with flame jet impingement and quality of cut surface. In the experiment, we used LPG as gas fuel and pure oxygen gas as oxidizer and mixed at different equivalent ratio. The effect of cutting torch nozzle-to-plate distance was also investigated. The experimental results show that the cutting torch nozzle-to-plate distance at h = 5 mm and 6 mm give the maximum heat transfer rate. When decreasing the equivalent ratio or increasing the frequency of pulsating flame jet, the heat transfer rate on impingement surface is enhanced. The condition for maximum heat transfer rate is flame jet with equivalent ratio Ø=1.07, at nozzle-to-plate distance h = 6 mm and frequency of pulsating at f=20 Hz. The heat transfer rate is increased about 30% when compare with case of continuous flame jet. For the quality of cut steel plate with thickness 12 mm, it was found that the optimum condition is found at equivalent ratio Ø=1.29, nozzle-to-plate distance h=2 mm and frequency of pulsating at f=10 Hz. The pulsating flame jet can uniform the surface cut when compare to continuous flame jet. 

Keywords: Impinging flame jet, Pulsating frequency, Heat transfer rate, Cutting surface quality.

 

 pdf01Size: 848.77 KB

 

 

mutengineer@gmail.com

Mahanakorn University of Technology

140 Moo 1, Cheum-Sampan Road, Nongchok, Bangkok, Thailand 10530

Tel: +(662)988-3655  Fax: +(662)988-4027

designed by sutit.ongart@gmail.com