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반도체나 자동차 생산 등 다양한 산업의 공정에 제습 과정이 필수적이다. 그리고 지구 온난화로 인해 기후 특성이 바뀌고 있으면서 높은 습도로 인해 쾌적한 실내 환경에 대한 요구가 증가되고 있다. 따라서 국내 제습시장 규모가 성장되고 있다. 제습은 여러 가지 방법으로 이루어질 수 있지만 대부분의 제습기가 냉각식 제습방식을 선택하고 있다. 제습기 개발 단계에서 실험을 통해 제습성능을 확인하는 것은 비용 및 시간적인 부분에서 매우 제한적이다. 때문에 수치해석 해석을 통해 정확한 제습성능을 예측할 수 있다면 다양한 설계인자에 대한 대응이 가능할 것이다.
본 연구에서는 실제 형상 제습기의 제습 성능해석하기 위해 수치해석 도구를 개발했다. 그리고 제습 성능을 결정할 때 현장에 관심하는 설계인자가 검토하러 수행했다. 그러나 제습기 천제를 하나 모델로 사용하여 수치해석하면 오늘날 전산능력의 발달에도 불구하고 현실적으로 어렵다. 따라서 제습기를 해석하기 위해 아래와 같이 각 모델로 분리하며 설계인자들을 검토했다.
첫 번째는 해석은 증발기와 ...

반도체나 자동차 생산 등 다양한 산업의 공정에 제습 과정이 필수적이다. 그리고 지구 온난화로 인해 기후 특성이 바뀌고 있으면서 높은 습도로 인해 쾌적한 실내 환경에 대한 요구가 증가되고 있다. 따라서 국내 제습시장 규모가 성장되고 있다. 제습은 여러 가지 방법으로 이루어질 수 있지만 대부분의 제습기가 냉각식 제습방식을 선택하고 있다. 제습기 개발 단계에서 실험을 통해 제습성능을 확인하는 것은 비용 및 시간적인 부분에서 매우 제한적이다. 때문에 수치해석 해석을 통해 정확한 제습성능을 예측할 수 있다면 다양한 설계인자에 대한 대응이 가능할 것이다.
본 연구에서는 실제 형상 제습기의 제습 성능해석하기 위해 수치해석 도구를 개발했다. 그리고 제습 성능을 결정할 때 현장에 관심하는 설계인자가 검토하러 수행했다. 그러나 제습기 천제를 하나 모델로 사용하여 수치해석하면 오늘날 전산능력의 발달에도 불구하고 현실적으로 어렵다. 따라서 제습기를 해석하기 위해 아래와 같이 각 모델로 분리하며 설계인자들을 검토했다.
첫 번째는 해석은 증발기와 응축기 그리고 팬을 포함하며, 다공성 모델에 대한 Moving reference frame (MRF) 모델을 적용했다. 응축기와 증발기에서의 균일한 속도 분포와 동일 유량에 대해 압력강하를 최소화할 수 있는 설계조건을 찾는데 있다.
두 번째는 제습기의 열전달해석을 추가하여 압력 강하 특성과 온도 균일도를 수치적으로 해석했다. 또한, 현장에서 관심 있는 여러 제습기 설계인자의 영향을 살펴봤다.
세 번째는 제습성능해석을 추가하여 실제 현장 제습기 해석을 진행했다. 해석을 위해서 상용소프트웨어인 Star-CCM+에서 제공된 Fluid film 모델을 사용했다. 그러나 모델에서 냉매의 이상 유동을 해석 없이 증발기와 응축기의 관 및 핀 표면온도가 주어진 것이다.
마지막으로 향후 실제 제습기의 응축 성능해석을 위해 간단한 상변화물질 축열조 시스템의 냉매 이상유동 해석을 진행했다.

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