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[국내논문] 열복사를 적용한 드럼 건조기의 건조 메커니즘 분석 및 성능 예측에 관한 연구
Numerical Investigation of the Effect of IR Heating on Drying Mechanism in a Tumble Dryer 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.34 no.3 = no.294, 2010년, pp.219 - 228  

최철진 (LG 전자 HACC 연구소) ,  장정현 (전북대학교 항공우주공학과) ,  김종민 (전북대학교 항공우주공학과) ,  김만영 (전북대학교 항공우주공학과)

초록
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텀블형 드럼 건조기의 적외선 건조 과정동안의 온도 및 수분량의 변화를 예측할 수 있는 2 차원 수학적 모델을 개발하였다. 본 모델에서는 건조대상 물질의 액체 수분의 이동과 건조공기의 유동 및 열전달을 고려하였다. 유체의 유동과 열전달 현상, 그리고 복사열전달은 유한체적법을 이용하여 해석하였다. 텀블 건조기의 2 차원 모델을 모사하기 위한 지배방정식을 소개한 후 적외선 히터, 히터의 온도, 그리고 가열 패턴에 따른 수치해석을 수행하였고, 적외선 히터를 도입함으로써 건조시간을 감소시킬 수 있음을 제시하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A two-dimensional mathematical model was developed to predict the temperature and moisture-content profiles of a tumble dryer during infrared drying. The model is based on the movements of liquid water and moisture in the object and on the fluid and heat transfer in the drying air. The model was sol...

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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전통적으로 섬유의 건조는 주로 어디에서 일어났는가? 전통적으로 섬유의 건조는 바람과 실외에서 주로 일어났다. 하지만 실외에서의 건조는 날씨 조건에 크게 영향을 받기 때문에 최근에는 드럼 건조기의 수요가 점차 증가하고 있다.
실외에서의 건조 특성 상 무엇의 수요가 점차 증가하였는가? 전통적으로 섬유의 건조는 바람과 실외에서 주로 일어났다. 하지만 실외에서의 건조는 날씨 조건에 크게 영향을 받기 때문에 최근에는 드럼 건조기의 수요가 점차 증가하고 있다. 날씨, 계절의 제약조건에서 자유롭다는 장점 이외에도 드럼 건조기의 사용은 고효율 가스버너에 의한 열풍으로 햇볕으로 말리는 것 이상의 살균 효과를 얻을 수 있다는 장점과 세탁물을 일정하게 회전시키면서, 섬유 한올 한올에 이르기까지 열풍을 불어 넣어 주므로 햇볕에 말리는 것 같은 뻣뻣한 느낌보다는 부드러움을 느끼게 해주는 장점을 갖는다.
드럼 건조기에 적용된 적외선의 장점은? 이를 위해 드럼 건조기 내부의 상단에 적외선 가열기(Infrared heater)를 적용하였다. 적외선은 가시광선 보다 긴 파장을 갖는 전자기파로서 가시광선이나 자외선에 비해 강한 열 작용을 한다. 또한, 적외선은 오직 복사(radiation)에 의해 열이 전달되며 열복사 (thermal radation)는 어떤 매질을 거치지 않고 피가열물에 직접적으로 열을 전달하기 때문에 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한, 적외선은 파장이 길어 물질의 내부에서 분자운동을 일으켜 스스로 열을 내게 하므로 건조효과가 매우 높고 원적외선 가열기를 사용할 경우 일반 가열기에 비해 전력 소비량이 30~50% 정도 절감시킬 수 있다. 이에 따라 적외선을 이용한 건조 방식은 원적외선 난방기, 원적외선 도장 건조기, 원적외선 농산물 건조기 그리고 원적외선 오븐 등과 같이 여러 분야에서 사용되어 왔다.
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참고문헌 (19)

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