로울러 킬른 내의 이동 현상에 관한 전산모사 = A Computer Simulation of Transport Phenomena in a Roller kiln

국문 초록 (Abstract)

로울러 킬른 내의 이동 현상에 대하여 전산모사를 수행하였다. 소결 공정에서 중요한 요소인 로울러 킬른 내의 온도 분포와 속도장을 구하기 위하여 유한요소법을 이용하여 보존식과 운동량 보존식을 풀었다.
로울러 킬른 내에 세라믹 원료가 없을 경우에 벽면의 열원으로부터 유입되는 공기로 빠르게 열전달이 이루어지게 되며 공기는 이 열의 대부분을 로울러 킬른 밖으로 전달하는 것을 알 수 있었다. 세라믹 원료가 있을 경우에 세라믹 원료는 벽면으로 부터 열을 받아 온도가 상승하게 되나 상대적으로 차가운 공기의 유동으로 인하여 공기로 많은 열을 전달하게 되는 것을 알 수 있었다. 자연대류에 의한 열전달로 인하여 소성대인 영역 5에서 세라믹 원료의 바닥과 윗면에서 온도 차이가 255K정도 생겼다. 마지막으로 복사 열전달을 고려하였을 경우에 세라믹 원료 표면에서의 복사 열전달로 인하
여 전도와 자연대류만 고려하였을 때보다 온도 차이가 45K정도 더 생겼다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A computer simulation was conducted for heat, momentum transfer in a roller kiln. Time-averaged Navier-Stokes equation conjugated with energy balance equation was numerically solved to predict the temperature distribution and fluid flow field in a roller kiln.
A computer simulation has been performed for a roller kiln for three cases. Firstly, when there are no ceramic materials in a roller kiln, the effect of natural convection was studied on the temperature distribution and fluid flow field. As a result, it was observed that air takes the heat of wall away from the roller kiln by natural convection and the heat was not transferred effectively. Secondly, with ceramic materials temperature difference of ceramic material from the bottom to the top of a ceramic material was about 255K in 5the zone and this is because the heat is transferred from the surface of a ceramic material to flowing air with relatively low temperature. Finally, we consider effect of radiation heat transfer. Because of the radiation heat transfer of ceramic material surfaces, temperature difference of ceramic material in 5the zone is about 300K.