이글루 탄약고의 하절기 결로 방지를 위한 배기구 위치 선정 연구 Selecting the Location of the Air-vents for Preventing the Surface Condensation of Ammunition Storage Facilities in Summer Season원문보기
현재 군에서 사용되고 있는 이글루형 탄약고는 피토층과 밀폐된 공간 으로 인하여 실내가 저온으로 유지됨에 따라 여름철의 고온 다습한 외부 공기가 일시적으로 유입되어 표면결로가 발생한다.
이러한 결로는 탄약고 내부에 보관, 저장중인 탄약류의 부식 등의 손 상을 야기하여 탄약의 유지관리 및 정비관련 예산을 증가시키고 있으며, 유사시 보관탄약의 사용에 지장을 초래할 가능성이 있어 탄약의 부식방 지를 위한 대책이 시급한 상황이다.
군에서도 이러한 탄약고 내부의 결로를 해결하기 위하여 탄약고 운영 자의 점검과 관찰을 통하여 많은 대책을 수립하여 시행하고 있으며, 또 한 이글루형 탄약고의 결로 현상에 대한 실태 파악, 원인 및 대책에 관 한 분석 연구, 이글루 탄약고 결로 방지를 위한 설계 개선에 관한 연구 등이 수행되어 왔으나 결로 문제를 완전히 해결하지 못하고 있는 실정이 다.
따라서 복토 및 지하저장고의 결로현상을 줄이기 위한 보다 효과적이 고 경제적인 대책이 절실히 필요하다. 본 연구에서는 기존 탄약고에서의 결로 발생 유형과 원인을 규명하고 그 결과를 바탕으로 강제 환기를 통 하여 고온의 외부 공기를 내부로 유입하여 탄약 ...
현재 군에서 사용되고 있는 이글루형 탄약고는 피토층과 밀폐된 공간 으로 인하여 실내가 저온으로 유지됨에 따라 여름철의 고온 다습한 외부 공기가 일시적으로 유입되어 표면결로가 발생한다.
이러한 결로는 탄약고 내부에 보관, 저장중인 탄약류의 부식 등의 손 상을 야기하여 탄약의 유지관리 및 정비관련 예산을 증가시키고 있으며, 유사시 보관탄약의 사용에 지장을 초래할 가능성이 있어 탄약의 부식방 지를 위한 대책이 시급한 상황이다.
군에서도 이러한 탄약고 내부의 결로를 해결하기 위하여 탄약고 운영 자의 점검과 관찰을 통하여 많은 대책을 수립하여 시행하고 있으며, 또 한 이글루형 탄약고의 결로 현상에 대한 실태 파악, 원인 및 대책에 관 한 분석 연구, 이글루 탄약고 결로 방지를 위한 설계 개선에 관한 연구 등이 수행되어 왔으나 결로 문제를 완전히 해결하지 못하고 있는 실정이 다.
따라서 복토 및 지하저장고의 결로현상을 줄이기 위한 보다 효과적이 고 경제적인 대책이 절실히 필요하다. 본 연구에서는 기존 탄약고에서의 결로 발생 유형과 원인을 규명하고 그 결과를 바탕으로 강제 환기를 통 하여 고온의 외부 공기를 내부로 유입하여 탄약 표면 온도 상승을 통해 결로를 방지하는 방안에 대한 가능성을 검토하고자 한다. 이에 외부 유 입열의 효율적인 전달을 위한 배기구 위치의 최적 선정을 위하여 CFD (Computational Fluid Dynamics) 기법을 활용하여 기류 해석을 실시하 였다.
본 논문은 다음 6개의 장으로 구성되었으며 각 장의 구체적인 내용은 다음과 같다.
제 1 장에서는 연구의 배경 및 필요성, 연구의 범위 및 방법에 대하여 기술하였다.
제 2 장에서는 본 연구의 이론적 배경으로 결로의 발생원인 및 대책과 수치해석이론에 대하여 기술하였다.
제 3 장에서는 시뮬레이션의 경계조건을 결정하기 위해 실시한 현장 측정에 대하여 기술하였다.
제 4 장에서는 배기구 위치, 탄약저장 높이, 이중벽 간격에 따른 수치 해석을 실한 결과 값에 대하여 기술하였다.
제 5 장에서는 CFD 기류해석 결과를 고찰하였다.
제 6 장에서는 본 연구에서 도출된 결론을 기술하였다.
본 연구에서 도출된 결론을 요약하면 다음과 같다.
1. 배기구의 설치위치는 탄약고의 하단부에 설치하는 것이 상단부 설 치 및 상하단부 동시 설치에 비해 온도가 높게 나타나 효과적인 것으로 나타났다.
2. 배기구의 하단부 설치시 하단부 전면을 통해 배기하는 것이 배기구 3개소 및 우각부 배기구에 비해 온도가 높게 나타나 효과적인 것으로 나 타났다.
3. 탄약 상자의 높이는 바닥으로 부터의 높이가 기존의 15cm보다 30cm로 설치할 때 하단부에 열공급이 많이 되는 것으로 나타났다.
4. 이중벽의 간격에 따른 차이는 크지 않았으나 30cm보다 10cm로 하 였을 때 표면 온도가 다소 높은 것으로 나타났다.
5. 기존의 무동력 배기 Fan이 설치된 탄약고와 동력 배기 Fan을 설치 한 탄약고의 결로 발생 상태를 측정한 결과 기존 무동력 배기 Fan을 설 치한 탄약고 보다 새로운 모델로 제안된 동력 배기 Fan을 설치한 탄약 고의 결로가 현저히 감소하는 것으로 나타났다.
현재 군에서 사용되고 있는 이글루형 탄약고는 피토층과 밀폐된 공간 으로 인하여 실내가 저온으로 유지됨에 따라 여름철의 고온 다습한 외부 공기가 일시적으로 유입되어 표면결로가 발생한다.
이러한 결로는 탄약고 내부에 보관, 저장중인 탄약류의 부식 등의 손 상을 야기하여 탄약의 유지관리 및 정비관련 예산을 증가시키고 있으며, 유사시 보관탄약의 사용에 지장을 초래할 가능성이 있어 탄약의 부식방 지를 위한 대책이 시급한 상황이다.
군에서도 이러한 탄약고 내부의 결로를 해결하기 위하여 탄약고 운영 자의 점검과 관찰을 통하여 많은 대책을 수립하여 시행하고 있으며, 또 한 이글루형 탄약고의 결로 현상에 대한 실태 파악, 원인 및 대책에 관 한 분석 연구, 이글루 탄약고 결로 방지를 위한 설계 개선에 관한 연구 등이 수행되어 왔으나 결로 문제를 완전히 해결하지 못하고 있는 실정이 다.
따라서 복토 및 지하저장고의 결로현상을 줄이기 위한 보다 효과적이 고 경제적인 대책이 절실히 필요하다. 본 연구에서는 기존 탄약고에서의 결로 발생 유형과 원인을 규명하고 그 결과를 바탕으로 강제 환기를 통 하여 고온의 외부 공기를 내부로 유입하여 탄약 표면 온도 상승을 통해 결로를 방지하는 방안에 대한 가능성을 검토하고자 한다. 이에 외부 유 입열의 효율적인 전달을 위한 배기구 위치의 최적 선정을 위하여 CFD (Computational Fluid Dynamics) 기법을 활용하여 기류 해석을 실시하 였다.
본 논문은 다음 6개의 장으로 구성되었으며 각 장의 구체적인 내용은 다음과 같다.
제 1 장에서는 연구의 배경 및 필요성, 연구의 범위 및 방법에 대하여 기술하였다.
제 2 장에서는 본 연구의 이론적 배경으로 결로의 발생원인 및 대책과 수치해석이론에 대하여 기술하였다.
제 3 장에서는 시뮬레이션의 경계조건을 결정하기 위해 실시한 현장 측정에 대하여 기술하였다.
제 4 장에서는 배기구 위치, 탄약저장 높이, 이중벽 간격에 따른 수치 해석을 실한 결과 값에 대하여 기술하였다.
제 5 장에서는 CFD 기류해석 결과를 고찰하였다.
제 6 장에서는 본 연구에서 도출된 결론을 기술하였다.
본 연구에서 도출된 결론을 요약하면 다음과 같다.
1. 배기구의 설치위치는 탄약고의 하단부에 설치하는 것이 상단부 설 치 및 상하단부 동시 설치에 비해 온도가 높게 나타나 효과적인 것으로 나타났다.
2. 배기구의 하단부 설치시 하단부 전면을 통해 배기하는 것이 배기구 3개소 및 우각부 배기구에 비해 온도가 높게 나타나 효과적인 것으로 나 타났다.
3. 탄약 상자의 높이는 바닥으로 부터의 높이가 기존의 15cm보다 30cm로 설치할 때 하단부에 열공급이 많이 되는 것으로 나타났다.
4. 이중벽의 간격에 따른 차이는 크지 않았으나 30cm보다 10cm로 하 였을 때 표면 온도가 다소 높은 것으로 나타났다.
5. 기존의 무동력 배기 Fan이 설치된 탄약고와 동력 배기 Fan을 설치 한 탄약고의 결로 발생 상태를 측정한 결과 기존 무동력 배기 Fan을 설 치한 탄약고 보다 새로운 모델로 제안된 동력 배기 Fan을 설치한 탄약 고의 결로가 현저히 감소하는 것으로 나타났다.
In case of underground storages, condensation mainly occurs on surface of walls and stores in a hot season with high humidity. Also, condensation occurs in ammunition storage facilities with similar environment. Condensation caused corrosion of stores, and mold. Therefore, the preventive plans shoul...
In case of underground storages, condensation mainly occurs on surface of walls and stores in a hot season with high humidity. Also, condensation occurs in ammunition storage facilities with similar environment. Condensation caused corrosion of stores, and mold. Therefore, the preventive plans should be considered to protect stores from corrosion in ammunition storage facilities.
In Army, many studies about the problems with condensation were carried out ,so a plenty of methods have been established and carried out to solve the condensation in ammunition storage facilities. However, the problems with condensation were not solved perfectly yet.
Therefore, more effective and economical plans are earnestly asked. The purpose of this study is to exam the possibility of new preventive plan (a fan was installed at the exhaust opening to conduct forced ventilation) for reducing condensation in ammunition storage facilities. And CFD(Computational Fluid Dynamics) method was used in order to select the best location of Air-vents.
This study consists of five chapters and the contests of each chapter are as follows.
The first chapter introduces the background, necessity of this study.
The second chapter presents the definition, kinds of condensation and mechanism of CFD.
The third chapter presents the field measurement for boundary conditions of CFD.
The fourth chapter presents the results of each case.
Finally, the fifth chapter describes the conclusions of this study.
The conclusions of this study are as follows;
1) In case of the location of Air-vents the temperature is higher when Air-vents are installed at the lower end than when Air-vents are installed at the upper end and both portions.
2) In case of installing Air-vents at the lower end, the temperature is higher when Air-vents are installed the whole of the lower end than when those are divided three parts.
3) In case of placing ammunitions, the heat is more supplied when ammunitions were placed 30cm than 15cm above the ground.
4) The temperature is not much different according to dimension of cavity of double-wall.
5) Compare the Fan(forced ventilation) installation Ammunition Storage to(with) the existing none power fan installation Ammunition storage about the result of the surface condensation status estimate showed remarkable regression which the power fan(forced ventilation) installation Ammunition storage.
In case of underground storages, condensation mainly occurs on surface of walls and stores in a hot season with high humidity. Also, condensation occurs in ammunition storage facilities with similar environment. Condensation caused corrosion of stores, and mold. Therefore, the preventive plans should be considered to protect stores from corrosion in ammunition storage facilities.
In Army, many studies about the problems with condensation were carried out ,so a plenty of methods have been established and carried out to solve the condensation in ammunition storage facilities. However, the problems with condensation were not solved perfectly yet.
Therefore, more effective and economical plans are earnestly asked. The purpose of this study is to exam the possibility of new preventive plan (a fan was installed at the exhaust opening to conduct forced ventilation) for reducing condensation in ammunition storage facilities. And CFD(Computational Fluid Dynamics) method was used in order to select the best location of Air-vents.
This study consists of five chapters and the contests of each chapter are as follows.
The first chapter introduces the background, necessity of this study.
The second chapter presents the definition, kinds of condensation and mechanism of CFD.
The third chapter presents the field measurement for boundary conditions of CFD.
The fourth chapter presents the results of each case.
Finally, the fifth chapter describes the conclusions of this study.
The conclusions of this study are as follows;
1) In case of the location of Air-vents the temperature is higher when Air-vents are installed at the lower end than when Air-vents are installed at the upper end and both portions.
2) In case of installing Air-vents at the lower end, the temperature is higher when Air-vents are installed the whole of the lower end than when those are divided three parts.
3) In case of placing ammunitions, the heat is more supplied when ammunitions were placed 30cm than 15cm above the ground.
4) The temperature is not much different according to dimension of cavity of double-wall.
5) Compare the Fan(forced ventilation) installation Ammunition Storage to(with) the existing none power fan installation Ammunition storage about the result of the surface condensation status estimate showed remarkable regression which the power fan(forced ventilation) installation Ammunition storage.
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