HVAC 덕트 내에 설치된 광촉매코팅 모듈의 형상이 압력강하에 미치는 영향
A Numerical Analysis of the Pressure Drop according to the Shape of TiO2 Photocatalyst-coated Module in a HVAC Duct
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초록
본 연구는 실내 환경오염물질 제거성능 향상을 목적으로 공조기 덕트 내에 착탈 가능한 광촉매코팅 모듈의 형상을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 광촉매코팅 모듈로 적용 가능한 사각, 원, 마름모등 기둥형 세 가지와 마름모, 사각 등 휜부착형 두 가지 등 총 다섯 가지 형상의 모델을 개발하였다. 속도변화에 대한 수치해석결과, 대부분 모듈 전후 0.3m 범위 이내에서 속도변화가 발생하였지만, 마름모기둥형(Type A-3)의 경우에는 모듈 뒷부분 0.4m까지 속도가 변하였고 모듈 전후에서의 속도 변동 폭이 가장 컸다. 다섯 가지 형상 중 속도변화가 가장 안정적인 것은 마름모 휜부착형(Type B-1)으로 평가되었다. 또한 국부적인 압력강하에 대한 비교에서도 비슷한 결과가 도출되었다. 즉, 다른 형상에 비해 마름모기둥형(Type A-3)의 압력강하계수가 2.44로 가장 크게 나타났으며, 마름모 휜부착형(Type B-1)은 0.59로 가장변화량이 적었다. 한편, 모듈 수 증가에 따른 덕트 내 유동해석에서는, 모듈 수 증가에 따라 기류 충돌이발생하여 압력이 증가하였다. 특히 모듈 수가 3개 이상이 되면 모듈 뒷부분은 변화가 없지만 앞부분에서압력이 상승함을 알 수 있었다.
Abstract
The purpose of this study is to develop the shape of photocatalyst-coated module for improve the IAQ, which is installed at inside of ductwork and detachable. Including 3 column types(square, circle,diamond) and 2 fin types(diamond and square), totally 5 types are previously declared for numerical analysis and comparison, 5 types are. As the results of numerical analysis, almost the velocity varied at the range of ±0.3m from the module, except the Type A-3(diamond column type) which is affected to ±0.4m range and shows the biggest velocity differences. Among the 5 types, the diamond fin type(Type B-1) is analyzed as the most stable in velocity. And the results of local pressure drop show that the difference of pressure coefficient of Type B-1 is computed as 0.59, and that of Type A-3 is 2.44. Meanwhile, from the effect analysis of the number of module, the flow conflict happens and the pressure difference between before and after the module increases if there are over 3 modules inserted.
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