PIV 풍동실험을 통한 대형공장 내부 풍환경 개선연구 = Improvement of Wind Environment in a Large-scale Factory Building

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

When air with high humidity is stagnant in a huge hot-rolling building, condensation occasionally occurs on the surface of hot-rolling steel coils, degrading quality of the products. To resolve this problem, we tried to utilize the natural ventilation effectively by modifying the location and size of opening vents based on quantitative visualization of ventilation flow inside the factory building. The 1/850 scale-down building model was embedded inside an atmospheric boundary layer simulated in a wind tunnel. The effects of wind direction and location of opening vents on the ventilation flow inside the factory building were investigated experimentally. Instantaneous velocity fields inside the building model were measured using a 2-frame PIV system. Among four dominant wind directions for the building tested, the condensation phenomena occurred monthly for the case of south wind. The addition of a vent on the southern wall of the factory building improved the natural ventilation effectively

국문 초록 (Abstract)

높은 온도의 열연코일 주위에 습도가 높은 공기가 정체되어 있으면 주위 공기를 과포화시켜 결로현상을 발생시키게 된다. 본 연구에서는 자연환기법(natural ventilation)을 이용하여 공장 내부에 쌓아둔 열연코일에 발생하는 결로현상을 감소시키기 위해 공장 내부의 자연환기를 극대화 시킬 수 있는 방안을 마련하고자 한다. 공장 내부의 환기유동을 분석하기 위해 풍동 시험부에 대기경계층을 모사하고 그 속에 1/850 스케일로 축소 제작된 공장모형을 설치한 후 내부의 환기유동을 2-프레임 PIV 속도장 측정기법을 이용하여 측정하였다. 본 연구에서 다룬 4가지 풍향중 남풍의 경우 공장 내부에 큰 정체구간이 형성되어 환기효율이 낮았으며, 이것이 결로현상 발생의 주된 원인이었다. 이에 따라 남쪽 벽면에 환기구를 추가함으로써 기존의 경우보다 환기유동을 크게 개선할 수 있었다

참고문헌 (Reference)

1 "대기경계층 속에 놓인 컨테이너 크레인의 풍하중에 관한 실험적 연구" 8 (8): 217-224, 2004

2 "Wind Tunnel Design for Physical Modeling of the Atmospheric Boundary Layer" 107 : 623-642, 1981

3 "The Neutral Zone in Ventilation" 32 no. 1 : 1-16, 1926

4 "The Application of the Boundary-layer Wind Tunnel to the Prediction of Wind Loading" toronto : 1968-, pp.201-230.

5 "PIV/PTV Velocity Field Measurement Techniques-Theory and Practice" 2005

6 "Natural Ventilation in Hot Process Buildings in the Steel Industry" 39-46, 1976

7 "Investigation of Ventilation Flow inside a Large Factory Building Using PIV Velocity Field Measurements" 5 (5): 67-75, 2002

8 "Investigation Method for Natural Ventilation" 5 : 1977-, pp.307-318.