<html>
  <head>

    <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=UTF-8">
  </head>
  <body>
    <p> </p>
    <div class="moz-forward-container">
      <p>All,</p>
      <p>There was a recent discussion on the biochar list about
        turbulence in the mixing of wood gas and air for burning.  Ron
        Larson stated that this also belongs on the stoves discussion
        list.  The below and the attachment describe my disagreements
        with turbulence for mixing in a TLUD and describes my hypothesis
        for a better mixing system.  It is the the same system used in
        the 3 hour TLUD stove I described in an earlier contribution.<br>
      </p>
      <p>I had a very difficult time when I started working on the
        Wonderwerk TLUD test stoves ~5 years ago.  I realized how little
        I knew about the processes going on inside the TLUD that make it
        work.  I wondered about pressures, temperatures, velocities, and
        mixing and tried to learn what I could.  No papers that I found
        covered what I felt I needed to improve the stove designs.  I
        began to look into what makes a stove do what it does.  First I
        attempted to figure out why the flame goes up through the
        stove.  This landed me on buoyancy.  My high school physics
        taught me that buoyancy had to do with a boat in water.  That
        had to be extended to understand how buoyancy works in a TLUD,
        or any wood or gas stove.  I developed theories which changed
        and improved over time, and are still changing.  Buoyancy lowers
        the pressure inside the stove to below atmospheric air
        pressure.  That is what brings the primary and secondary air
        into the stove, the air follows the pressure gradient from
        higher pressure outside to lower pressure inside.  Once I
        accepted that buoyancy was moving the gasses I began realizing
        that the moving gasses had an effect on the pressure variations
        in the stove through such things as the Venturi effect, back
        pressure up stream of a restriction in the flow path, and
        directional impact pressure.  Then ideas began presenting
        themselves as to how these pressure variations could be used to
        improve mixing.  This lead me to notice a mixing technique in
        the Peco Pe and Champion TLUDs.  At the upper edge of the fuel
        chamber the wood gas meets the secondary air.  The full <u><b>pressure
            difference</b></u> between the outside atmospheric air and
        the lower buoyancy provided gas pressure inside the stove was
        pushing the gasses together.  Since gasses are permeable, they
        could merge, and the mixing here is excellent, molecule to
        molecule.  The flame is smooth, laminar, without turbulence, and
        yet it was a good mix.  However it looked to me that this mixing
        was not optimized since the air could not reach the gas at the
        center of the gas column.  I set about to design a burner which
        would optimize this mixing system.  That is how I arrived at a
        mixing system that does not use turbulence.  I tried a number of
        designs, including the Wonderwerk stove that was tested at
        Lawrence Berkley National Lab, which was quite clean at moderate
        power levels.  No design seemed to solve all the problems.  I
        wanted it to be simple and cheap to build, and to be able to
        turn the power level up without the burn getting dirty.  I was
        assisting Dean Still at Aprovecho with a different experimental
        design, and after I left to come home, Dean continued his
        experiments.  He found a way of cleaning up the flame without
        making the burner complex.  He told me about it, and I thought
        through it.  I realized that his design fit the pressure
        theories that I was developing.  I adapted his idea to the
        TLUD-ND stove and it seems to work.  It is simple, and the power
        level can be turned up quite high before it begins smoking.  In
        fact it can tolerate some forced primary air increasing the
        power level very high.  It can also be turned down to a stable
        low flame.  See the attachment for a description of this mixing
        technique.</p>
      <p>Respectfully,</p>
      <p>Kirk H.<br>
      </p>
      <div class="moz-cite-prefix">On 12/27/2020 8:54 PM, Norm Baker
        wrote:<br>
      </div>
      <blockquote type="cite"
cite="mid:CAEZw-BBU0C+nFMOsqry-CsRUyU0SLCNDmA2Uj8LUF0u=XT0VOw@mail.gmail.com">
        <meta http-equiv="content-type" content="text/html;
          charset=UTF-8">
        <div dir="ltr">
          <div class="gmail_default"
            style="font-family:tahoma,sans-serif;font-size:small">Kirk;</div>
          <div class="gmail_default"
            style="font-family:tahoma,sans-serif;font-size:small"><br>
          </div>
          <div class="gmail_default"
            style="font-family:tahoma,sans-serif;font-size:small">I
            cannot imagine how your stove does not need turbulence for
            complete combustion. </div>
          <div class="gmail_default"
            style="font-family:tahoma,sans-serif;font-size:small"><br>
          </div>
          <div class="gmail_default"
            style="font-family:tahoma,sans-serif;font-size:small">The
            simple fact that the flames are exiting the top indicates at
            least some turbulence and there </div>
          <div class="gmail_default"
            style="font-family:tahoma,sans-serif;font-size:small">has to
            be turbulence just to mix the woodgas or pyrogas with
            oxygen.</div>
          <div class="gmail_default"
            style="font-family:tahoma,sans-serif;font-size:small"><br>
          </div>
          <div class="gmail_default"
            style="font-family:tahoma,sans-serif;font-size:small">Please
            explain. Very interested.</div>
          <div class="gmail_default"
            style="font-family:tahoma,sans-serif;font-size:small"><br>
          </div>
          <div class="gmail_default"
            style="font-family:tahoma,sans-serif;font-size:small">Norm</div>
          <div class="gmail_default"
            style="font-family:tahoma,sans-serif;font-size:small"><br>
          </div>
          <div class="gmail_default"
            style="font-family:tahoma,sans-serif;font-size:small">PS
            How's my cat doing???</div>
        </div>
        <div width="1" style="color:white;clear:both">_._,_._,_</div>
        <hr> Groups.io Links:
        <p> You receive all messages sent to this group. </p>
        <p> <a target="_blank"
            href="https://Biochar.groups.io/g/main/message/28958"
            moz-do-not-send="true">View/Reply Online (#28958)</a> | <a
            target="_blank"
href="mailto:main@Biochar.groups.io?subject=Re:%20Re%3A%20%5BBiochar%5D%20Clean%20burning%20of%20wood%20gas"
            moz-do-not-send="true">Reply To Group</a> | <a
            target="_blank"
href="mailto:ntbakerphd@gmail.com?subject=Private:%20Re:%20Re%3A%20%5BBiochar%5D%20Clean%20burning%20of%20wood%20gas"
            moz-do-not-send="true">Reply To Sender</a> | <a
            target="_blank" href="https://groups.io/mt/79246189/3906221"
            moz-do-not-send="true">Mute This Topic</a> | <a
            href="https://Biochar.groups.io/g/main/post"
            moz-do-not-send="true">New Topic</a><br>
          <a href="https://Biochar.groups.io/g/main/editsub/3906221"
            moz-do-not-send="true">Your Subscription</a> | <a
            href="mailto:main+owner@Biochar.groups.io"
            moz-do-not-send="true">Contact Group Owner</a> | <a
            href="https://Biochar.groups.io/g/main/leave/7122180/447278999/xyzzy"
            moz-do-not-send="true">Unsubscribe</a> [<a
            class="moz-txt-link-abbreviated"
            href="mailto:gkharris316@comcast.net" moz-do-not-send="true">gkharris316@comcast.net</a>]<br>
        </p>
        <div width="1" style="color:white;clear:both">_._,_._,_</div>
      </blockquote>
    </div>
  <div id="DAB4FAD8-2DD7-40BB-A1B8-4E2AA1F9FDF2"><br />
<table style="border-top: 1px solid #D3D4DE;">
        <tr>
        <td style="width: 55px; padding-top: 13px;"><a href="http://www.avg.com/email-signature?utm_medium=email&utm_source=link&utm_campaign=sig-email&utm_content=emailclient" target="_blank"><img src="https://ipmcdn.avast.com/images/icons/icon-envelope-tick-green-avg-v1.png" alt=""  width="46" height="29" style="width: 46px; height: 29px;" /></a></td>
                <td style="width: 470px; padding-top: 12px; color: #41424e; font-size: 13px; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; line-height: 18px;">Virus-free. <a href="http://www.avg.com/email-signature?utm_medium=email&utm_source=link&utm_campaign=sig-email&utm_content=emailclient" target="_blank" style="color: #4453ea;">www.avg.com</a>
                </td>
        </tr>
</table><a href="#DAB4FAD8-2DD7-40BB-A1B8-4E2AA1F9FDF2" width="1" height="1"> </a></div></body>
</html>