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문제 정의
- 또한, Hanna⑻는 수치해석적 방법으로 백연의 발생 및 배출된 백연의 유동을 예측하였다. Miura and Gotoh⑼은 새로운 습/건식 조합형 충전물을 제시하여 습/건식의 비가 3 :1인 냉각탑에 대해 실험적으로 백연방지효과와 성능에 대해 연구하였다.
- 각 냉각탑의 종류에 따라 백연의 발생 여부를 살펴보기 위한 기준 냉각탑을 결정하는 조건들은 Table 4와 같다. 냉각수 유량이 10kg/s이고, Table 4의 조건에 대해 대향류형 냉각탑과 NWD 냉각탑의 백연 발생을 살펴보고자 한다. 그리고 Off-Design의 대기조건은 1998년 인천 신공항에서 측정한 8개월간의 기상조건을 사용하였다.
- 본 연구에서는 기존의 휜이 부착된 건식 열교환기를 설치한 전통적인 습/건식 냉각탑보다 비용과 비교 성능면에서 더 우수한 습/건식의 비가 1인 새로운 습/건식 냉각탑(NWD)의 설계 소프트웨어를 개발하고자 한다. 이를 실제 모델로 실험한 결과와 비교하여 프로그램을 검증하고, 이를 바탕으로 대향류형 냉각탑과 비교하여 백연발생 여부를 살펴보고, 습식 냉각탑의 성능과 비교하고자 한다.
- 두 차례 시행하였다. 실험의 목적은 습/건식 부분이 조합된 NWD 냉각탑의 성능을 완전습식 냉각탑과 비교하고, 수치해석의 기본자료로 활용하여 백연 방지 냉각탑에 대한 설계방법을 제시하는 것이다.
가설 설정
- - 공기·수증기 시스템에서 열확산계수와 물질확산계수는 같다.
- - 물과의 경계면상에서 온도구배는 없다.
- 물에서 공기로의 물질전달 중 저항은 없다.
- - 물의 비열은 일정하다.
- - 열 및 물질전달은 물방울과 공기의 경계면에서 일어난다.
- - 충진재는 그 두께가 상당히 얇으므로 내부에서 두께 방향으로의 온도구배가 없다.
- - 증발에 의한 물의 손실은 무시한다.
- 냉각탑 해석에서 사용되는 두 유체공기와 물은 습식 부분에서 일차적으로 열교환이 일어난다고 가정한다. 이 결과가 건식 부분의 건공기에 영향을 미친다.
- 이 값으로부터 냉각수의 출구온도(tw.out*)를 구하여 앞서 가정값과 비교한 후 일치하면 얻어진 출구값을 입구값으로 하여 다음 증분에 대해 계산하고, 만족하지 않으면 새로운 출구온도를 가정하여 계산한다. 모든 격자에 대해 계산 후 냉각수의 전체 출구 평균온도가 주어진 입력값과 일치할 때까지 특성치값을 변화시키며 이 과정을 반복한다.
- 이를 해석하기 위해 먼저 충진재는 그 두께가 상당히 얇으므로 내부에서 두께 방향으로의 온도구배가 없는, 습식 충진재 영역의 냉각수온도와 동일하다고 가정한다. 따라서 상대적 고온의 충진재 표면과 상대적 저온인 건식 공기 사이의 대류에 의한 열전달을 고려하고 이때 단위면적당 열전달률은 다음과 같다.
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