환기 시스템 최적 설계
유동해석
유동 해석 모델 작업
- 공장 내부 열 유동 해석 시 유동영역 설정에 필요하지 않은 부분을 제거하여 모델을 단순화 시켰으며, 해석 필요한 유체 영역 (공기 영역)을 공장 내부로 설정
- 유동해석을 통한 최대 효율 및 최적 위치 선정
유동해석을 통한 최대 효율 및 최적 위치 선정
개선 전 유동 해석 (Solidworks flow Simulation)
- 단면의 온도(유체) 분포
- 공장 내 열원체에서의 고온 유체(55 ˚C)의 온도 분포는 아래와 같다.
- 내부 최고 온도 33.56 ˚C가 나타나며 열원체와 가까울 수록 온도가 높아 진다.
- 공기의 유동 방향이 아래에서 위쪽으로 흐르며 열전달이 일어난다.
유동 해석 (Solidworks flow Simulation)
- 적용처 공기 흐름 분포 (최적 설치 위치 선정)
- 공장 내부의 공기 흐름은 다음과 같다.
- 평균 공기 온도는 33 ~ 38 ˚C를 유지하며 공기 순환을 진행하고 있다.
- 공기 흐름 분포도를 통해서 최적의 배기팬 설치 위치를 확인한다.
개선 후 유동 해석
- 단면의 온도(유체) 분포
- 공장 내 열원체에서의 고온 유체(55도 공기)의 온도 분포는 아래와 같다.
- 내부 최고 온도 29.01 ˚C가 나타나며 열원체와 가까워도 온도가 동일함을 확인 할 수 있다.
- 공기의 유동 방향이 아래에서 위쪽으로 흐르며 열전달이 일어난다.
최적환기 효과 확인
개선 후 유동 해석
- 공기 흐름 분포
- 공장 내부의 공기 흐름은 다음과 같다.
- 평균 공기 온도는 28~29˚C를 유지하며 공기 순환을 진행하고 있다.
- 공기 흐름 분포도를 통해서 최적의 위치에 배기팬 설치 되었음을 확인했다.
사전 시뮬레이터에 의한 효과파악
효과 파악
개선결과
|
개선 전 |
개선 후 |
최저 온도 |
33.56˚C |
29.08˚C |
최고 온도 |
33.23˚C |
29.28˚C |
내부 평균 온도 |
33.4˚C |
29.2˚C |
온도차 |
-4.2˚C |
개선 전 / 후 온도를 비교 결과
평균 온도차 4.2˚C 차이
12% 온도 감소 효과 확인