• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
• /
• v.23 no.1
• /
• pp.8-15
• /
• 2011

Cooling load reduction was analysed of a ventilation system adopting a regenerative evaporative cooler. The regenerative evaporative cooler is a kind of indirect evaporative cooler which cools the air down to its inlet dewpoint temperature in principle without change in the humidity ratio. The regenerative evaporative cooler was found able to cool the ventilation air to $18{\sim}21^{\circ}C$ when the outdoor condition ranges $25{\sim}35^{\circ}C$ and 0.01~0.02 kg/kg. When the outdoor humidity ratio is lower than 0.018 kg/kg, the regenerative evaporative cooler was found to provide cooling performance enough to compensate the ventilation load completely and to supply additional cooling as well. Energy simulation during the summer was carried out for a typical office building with the ventilation system using the regenerative evaporative cooler. The results showed that the seasonal cooling load can be reduced by about 40% by applying the regenerative evaporative cooler as a ventilation conditioner. The reduction was found to increase as the outdoor temperature increases and the outdoor humidity ratio decreases.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2011.11a
• /
• pp.269-273
• /
• 2011

In present paper focused on the influence of the inlet-outlet area ratio of counter flow manifold on the flow distribution and pressure drop characteristics of a tubular heat exchanger. The characteristics of flow distribution and pressure loss can be obtained depending on the inlet-outlet area ratio. In this paper, a tubular heat exchanger can be designed with minimum flow mal-distribution and better characteristic of pressure loss by choosing the optimum inlet-outlet area ratio.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
• /
• v.24 no.10
• /
• pp.705-710
• /
• 2012

This study aims to analyse changes of inner temperature of PVS(Passive ventilation skin) and heat recovery when it has ventilation of air through PVS using numerical simulation in the winter condition. Results are as follows. 1) In case of the air inflows through PVS, change of inner temperature of PVS is lower than in case of the air flows inner space to out space, by dynamic insulation. 2) It was identified that the temperature gradient of PVS were bigger by increases of ventilation amount. To reduce ventilation load, heat transfer efficiency at the inner side of PVS is important and what performance of insulation at the inner side of PVS secure helps to improve heat performance of all PVS.

• Proceedings of the SAREK Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.540-545
• /
• 2008

An atrium has great potential in natural ventilation aided by buoyance effect. Architectural design of an atrium is very critical to maximize the effect. However, it is not easy of an atrium to have optimum shape for natural ventilation, from the aesthetic and economic point of view. Admitting this condition, we suggested a strategy to promote natural ventilation, which can be adopted only with small design change. At first, we installed BIPV on the top of an atrium to strengthen buoyancy effect, and combine forced ventilation by low pressure fan. To evaluate the performance of the measure, CFD simulation and Energy-Airflow analysis were achieved.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.06a
• /
• pp.167.2-167.2
• /
• 2010

본 연구에서는 지열 에너지원으로써 터널 내부 벽면의 항온성을 이용하여 터널 외벽에 텍스타일 형태의 열교환기를 설치하고 열적 거동을 평가하였다. 터널의 라이닝 부분에서는 여러 가지 요인에 의해 지하수가 터널 내부로 유입하게 되므로 지하수의 유무에 대한 열적 거동 및 유동액의 순환 속도에 따른 영향, 열교환 파이프 배열 형태에 따른 영향을 현장 시험 시공과 현장 열응답시험을 통하여 평가하고자 하였다. 또한 3-D 유한체적해석 프로그램(FLUENT)을 이용하여 숏크리트와 라이닝의 열전도도를 고려한 열교환기의 성능을 분석하였다. 수치해석 결과 열교환 파이프 주변에 지하수의 흐름이 존재할 경우 열전달이 상대적으로 더 원활히 이루어졌으며 순환속도가 빠를 때 보다 느릴수록 효율이 높게 나타났다. 또한, 파이프의 간격이 넓을수록, 파이프의 길이가 길수록 효율이 높게 나타났다. 라이닝 및 숏크리트의 열전도도가 증가함에 따라 에너지 텍스타일의 열전달 효율이 높게 나타났다. 현장 시험을 통해 비슷한 길이의 파이프가 사용된 경우, 파이프 배열 형태에 따라 수평형보다는 수직형 배열의 효율이 높게 측정되었다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
• /
• 2008.04a
• /
• pp.179-186
• /
• 2008

현재 대부분의 산업용 열기관은 효율을 높이기 위하여 연소에 사용되는 공기를 예열하는 방법을 사용한다. 하지만, 산업용 열기관에서 평균적으로 발생되는 $1000^{\circ}C$ 이상의 배기가스는 일반 금속 열교환기에는 적합하지 않다. 이에 반해 세라믹 열교환기의 경우 고온에서 견디는 장점이 있다. 본 연구에서는 기본적인 열교환기 설계 이론을 이용하여 설계프로그램을 제작하였다. 또한 세라믹 열교환기 내 열 유체 거동을 CFD 상용코드인 FlUENT 6.2를 이용한 전산해석을 수행하여 설계결과를 비교 검증하였다. 설계 결과에서 휜의 형태 변화에 따라 열전달율과 온도구배는 무시할 수 있을 정도로 작았으나, 압력강하는 크게 변동되는 결과가 도출되었다. 제한된 모듈 크기에서 휜 간거리는 휜의 두께에 비해 약 3배 이상 클 경우가 적당하며, 판(plate)의 두께는 작을수록 압력손실이 적고, 열전달율이 상승하지만 두께가 너무 얇게 된다면 제작상의 어려움이 생긴다. 향후 연구에서는 단순한 구조에서 벗어나 off-set이나 판형구조를 고려하여 설계함으로서 열전달 면적을 넓히거나 난류유동을 발생시켜 열전달율을 높이는 연구를 진행 할 필요가 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.41 no.8
• /
• pp.545-552
• /
• 2017

In this research, numerical analysis was carried out on novel and existing fins, adjusted in terms of factors such as length, spacing, and angle, of a high-temperature heat exchanger for a 1 kW class Stirling engine, designed as a prime mover for a domestic cogeneration system. The performance improvement as a result of shape optimization was confirmed with numerical analysis by including the air preheater, which was not considered during optimization. However, a negative heat flux was observed in the cylinder head portion. This phenomenon was clarified by analyzing the exhaust gas and wall surface temperature of the combustion chamber. Furthermore, assuming an ideal cycle, the effects of heat transfer enhancement on the thermodynamic cycle and system performance were predicted.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.29 no.4 s.235
• /
• pp.469-476
• /
• 2005

Numerical modeling has been carried out to investigate the two-dimensional air flow in automobile interior with a forced exhaust close to main air inlet for typical ventilation modes. The characteristics such as streamlines and temperature fields in the passenger compartment room with the forced exhaust are analyzed with comparison of the cases without a forced exhaust. The simulation results show that air flow on the floor near the front seat is increased with the forced exhaust for all ventilation modes. Flow recirculation in the cabin is most active in mode 2 with a vertical suction inlet in comparison with other two modes. In particular, less time is taken for air temperature to reach the inlet temperature due to the forced exhaust for the ventilation modes. Finally, it could be predicted that ventilating air flow is much improved with the forced exhaust in the interior Modeling results in this study can be applied to the optimal design of automobile interior fur air ventilation system.

• Fire Science and Engineering
• /
• v.30 no.2
• /
• pp.68-74
• /
• 2016

In semi-transverse ventilation system applied for road tunnel, adjustment of the port opening ratio is an essential part for uniform airflow rate per unit length over the entire tunnel. However, it has not been considered decently throughout the design process and operating of the tunnel. Therefore, in this study, we developed a program for the calculation of the opening size ratio of supply or exhaust port in transverse ventilation system and carried out the research to present a management plan for the port. In supply duct system, the opening size of the port had a tendency to increase and then decrease later when it gradually becomes closer toward the bulkhead at the beginning of the duct the minimum opening degree is to appeared as 56%. In the exhaust system, port size is the smallest at the beginning of duct as 15%, has shown a tendency to increase towards the bulk head. As results of estimating the air flow rate for 300 m intervals, the exhaust flow rate in the center of tunnel appeared to be extremely low as 8.1% and 12.5% when port size is constant and is adjusted supply type. Thus, even if the normal ventilation efficiency is declines, yet it is highly recommend adjusting the port size in order to obtain a uniform flow rate at fire accidents.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
• /
• 2017.04a
• /
• pp.170-170
• /
• 2017

기후변화 따른 스마트팜 돈사 외부 환경의 변화에 대응하고, 사육 환경을 능동적으로 개선하기 위한 연구가 수행 중이다. 돈사 내 열전달 요소 간 상호 역학성 분석을 위해서 고려해야할 사항은 입기구, 보온 등, 열풍기, 단열제, 위치, 방향, 돈사의 연평균 온도, 습도, 연중 일사량, 가축의 열복사 등 상호 복잡하게 연관되어 있는 물리량이다. 돈사 전체 열손실, 자연발생 에너지량, 강제발생 에너지량, 난방용량 등을 고려한 순간 열부하 산정을 위한 여러 방법 중 우선적으로 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 이용하였다. 순간 열부하 산정을 위한 해석 도구 선정에 있어서 다양한 유체 및 기체 전산 유체역학 Solver(Fluent, Open-FOAM, Blender)를 고려하였다. 공간 Mech를 수행하기 위한 도구로는 공개 소프트웨어 인 FreeFem++ 3.51-4 (http://www.freefem.org)를 이용하였다. 이 과정에서 일부 기체 (암모니아)의 농도를 난수로 변화시키는 기법을 적용하여 가상적으로 돈사의 환경을 Pseudo 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 Fluent에 비하여 OpenFOAM을 이용하여 얻은 열유동의 방향(속도)과 크기 백터가 상대적으로 크게 나타났다. Fluent가 시계열 상에서 혼합 기체 물리량 변화를 무시할 수 있는 안정되고 균일한 환경에 적합하기 때문인 것으로 판단되었다. Blender의 경우 Lattice Boltzmann methods 과 Smoothed-particle hydrodynamics 방법을 이용한 유체/입자 동력학 모델링을 제공함에 있어 시각적 효과를 강조하는 기능에 중점을 두었다. Fluent와 Blender에서 제공하는 해석 연산 모듈의 정확성 검증을 위해선 공간 분해능을 높인 정밀 계측 시스템을 이용하여 검증할 필요가 있다. Open-FOAM를 이용한 열부하 분석 수행이 상대적으로 높은 절대값을 보이는 특성은 열부하 제어 시스템의 Overshoot를 유발할 가능성이 있으므로 이에 대한 해석 모델의 보정이 추가적으로 필요할 것이다. CFD의 한계인 시간 복잡도를 낮추고 상대적으로 높은 시계열 분해능을 확보할 경우 돈사 내 환기시스템에 맞는 소요 환기량 실시간 산정이 가능해지고 외부기상 및 돈사내부 복사열을 활용함과 동시에 돈군 순환에 상응하는 실시간 열부하 관리 시스템 도출이 가능할 것이다.