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문제 정의
- 본 연구에서는 승객의 쾌적성 평가를 위한 기초자료로서 내부순환모드 조건에서 유동장 내 각 단면에 대한 속도를 정량적으로 가시화하였다. 계산 결과의 신뢰성을 위하여 실제차량 내부에 대한 유동해석을 실시하여 실차에 바로 적용 가능한 정량적인 데이터 분석을 시도하였고, 연구를 통해 다음과 같은 결론을 도출하였다.
- 이러한 문제점에 착안하여 본 연구에서는 기존연구의 한계를 극복하고 보다 실제에 가까운 신뢰성 있는 유동해석 결과를 얻기 위하여 인체 FE 모델을 포함한실차 모델을 연구대상으로 하였고, 내부순환모드일 때의 실내유동특성을 수치해석적 방법으로 분석하고자 한다.
가설 설정
- l(b)~(e)의 속도 장의 위치는 Fig. 1(a)에서의 plane 1~ plane 4의 위치와 일치한다. 그림을 보면 네 개의 냉기 토출 구에서 냉풍이 각각 다른 방향으로 분사되고 있음을 볼 수 있다.
- 이에 앞서, 차량내부 전방 계기판넬 부위에 HVAC 시스템으로부터 승객실 내부로 들어오는 4개의 덕트가 위치하도록 하였고, 조수석 무릎근처에는 승객실로 들어온 공기가 다시 HYAC시스템으로 재순환되는 출구 덕트를 위치시켰다. 실제 차량에서는 승객실 내부로 들어오는 공기는 유리창 틈새 또는 트렁크 쪽으로 미소한 양의 누설이 발생하지만 그 양이 무시할 수 있을 만큼 적은 양이므로 본 연구에서는 고려하지 않았고, 승객실 내부로 들어온 공기는 출구 덕트를 통하여 전량 시스템으로 재순환된다는 가정하에 해석을 수행하였다. 승객실로 들어오는 덕트 입구를 입구 경계조건으로, HVAC 시스템으로 다시 들어가는 덕트의 입구를 출구 경계조건으로 정하였다.
- 4개의 입구 경계조건에서 유동이 나오는 방향은 실제차량에서 그릴을 통해 나오는 분사각도와 유사하게 설정 하였으며, 그 방향은 중앙 좌우 덕트의 경우 지면과 평행을 이루면서 뒷좌석으로 직진하는 방향으로, 양 측면 덕트의 경우 판넬에 수직한 방향으로 분사되도록 하였다. 출구경계는 CFX 내에서 기본 출구 조건으로 설정되어 있는 대기압으로 가정하였다. 입구와 출구 외의 모든 면은 벽으로 처리하였으며, 모든 벽에는 No-slip condition을 적용하였다.
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