국부적 정체 기류 지표(역류량 지수) 제안과 구조형상 영향 분석

국문 초록 (Abstract)

구조물 환기성능 평가에서 기존 사용된 환기 지표 (ACH: Air Change per Hour)는 유체가 거동하는 구조물 내 유량의 흡·배기량과 전체 볼륨에 의해 결정된다. 이는 구조물 내 유체 유동 중 국부적으로 정체된 흐름을 평가하는 지표로 사용하기 부적합하다. 본 논문에서는 구조물에서 국부적으로 정체된 흐름을 정량적으로 나타내기 위해 역류량을 이용하여 새로운 지표 (κ: 역류량 지수)를 제안 하고, 구조형상 변수에 의해 국부적으로 정체된 유체 흐름을 평가한다. 유체 흐름 영향인자로 구조형상 변수는 공극비 (ρ), 공극 개수 (N)로 선정한다. 전산 유체 역학 (CFD)에 의한 해석 결과, 구조형상 변수에 의한 자연 환기 성능은 유사하지만, 공극의 유무에 의한 국부 정체 기류의 크기에는 차이가 발생함이 나타난다. 또한, 역류량 지수는 구조형상 변수 각각 감소함에 따라 값이 증가하는 경향이 나타난다. 본 결과를 바탕으로 회귀분석을 통해 공극비과 공극 개수 변수에 의한 역류량과 역류량 지수의 근사값이 제시된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A traditional ventilation index (ACH: Air Change per Hour) is determined by the total volume and supply/exhaust flow rate. However, this index is not suitable to evaluate the local stagnant air flow. In this paper, a new index (κ: Reverse-flow rate index) is proposed by using a reverse-flow rate in order to indicate the local stagnant air flow quantitatively. In addition, the amount of local stagnant air flow is evaluated by the change of structural shape variables. The structural shape variables which induced an influence on the fluid flow are considered by the porosity (ρ) and the number of gaps (N ). As the result from the analysis of computational fluid dynamics (CFD), the performance of natural ventilation by the structural shape variables is similar, but there is a disparity for size of a local stagnant air flow by presence or absence of gaps. In addition, it is showed that the reverse-flow rate index has a tendency to increase the value with decreasing the value of porosity and the number of gaps each. Based on these performances, the approximated values of reverse-flow rate and the reverse-flow rate index are presented by a function of the porosity and the number of gaps through the regression of surface fitting.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 요 약
• I. 서 론
• II. 국부적 정체 기류 (Local stagnant air flow)
• 2.1 역류량 지수(κ): 국부적 정체 기류 지표화
• III. 국부적 정체기류 산정을 위한 수치해석
• 3.1 수치해석 검증모델
• 3.2 터널 모델 내부 구조형상 변수 선정
• 3.3 구조형상 변수에 의한 해석 결과
• IV. 결과 분석
• 4.1 역류량 지수(κ)를 통한 공기순환 평가
• 4.2 구조형상에 의한 역류량(QR) 영향 분석
• 4.3 구조형상에 의한 역류량 지수 (κ) 영향 분석
• V. 결 론
• References

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