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A Numerical Study on Performance Improvement of Canopy Hood in Melting Process

용해공정의 캐노피 후드 성능 개선에 관한 수치 해석적 연구

  • 정유진 (씨이테크(주) 연구개발센터) ;
  • 손병현 (한서대학교 환경공학과) ;
  • 이상만 (차의과학대학교 부속 구미차병원) ;
  • 정종현 (대구한의대학교 보건학부)
  • Received : 2013.01.23
  • Accepted : 2013.03.07
  • Published : 2013.03.31

Abstract

This study reviewed the capturing performance of a canopy hood used in some melting processes of a casting manufacturing factory through a site survey. In addition, this study compared and evaluated the flow field and pressure field for the plans to enhance the hazardous air pollutants collection capacity by using CFD model. The case-2(flange attached + double hood) can be improved in terms of collection performance, but is expected to increase in hood static pressure by about 70% more than the existing structure, so it was shown that its site applicability is not good. It is judged that the shape of case-3(flange attached + double cone attached) is most suitable to improve the suction efficiency. This is because a double cone is installed at the center of the opening to concentrate the flow rate on the edge of the hood and control the hume rising to the center of the hood without a static pressure rise via the slope of the cone.

본 연구에서는 현장조사를 통해 주물 제조 사업장의 일부 용해공정에 적용되고 있는 캐노피 후드(canopy hood)의 흡인 성능을 검토하였다. 또한, CFD model을 이용하여 유해대기오염물질 포집 능력을 향상시킬 수 있는 방안들을 대한 유동장 및 압력장을 비교 및 평가하였다. Case-2(플랜지 부착+이중 후드)의 경우 포집 성능 측면에서는 개선이 가능하지만 후드 정압이 기존 구조보다 약 70% 이상 증가할 것으로 예측되어 현장 적용성이 좋지 않을 것으로 나타났다. 흡인효율을 개선하기 위해서는 case-3(플랜지 부착+이중 콘 부착)의 형상이 가장 적합할 것으로 판단된다. 이는 개구부 중앙에 이중 콘(cone)이 설치되어 후드 가장자리로 유량을 집중시킬 수 있으며, 또한 후드 중앙으로 상승되는 흄(hume)은 콘의 기울기에 의해 정압 상승의 요인 없이 제어할 수 있기 때문이다.

Keywords

References

  1. American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH), Industrial Ventilation Manual of Recommended Practice, 24th Edition, 2001
  2. Kumala, I., Advanced Design of Local Ventilation Systems, Finland, VTT Publications, 1997
  3. Henkes, R.A.Q.M., Benchmark Computational and Experiment for Turbulent Natural Convection in a Square Cavity., Joint Workshop of Eurothern & Ercoftac, pp.25-27, 1992.
  4. L. Kjadlman, Numerical flow simulation of dust deflagrations., Power Technology, pp.163-169, 1992 DOI: http://dx.doi.org/10.1016/0032-5910(92)80005-H
  5. Witt, P.J., Solnorda, C.G., Mittoni, L.J., Finn, S. and Pluta, J., Optimising the design of fume extraction hoods using a combination od engineering and CFD modeling, Applied Mathematical Modeling, Vol.30, pp3 1167-1179., 2006 https://doi.org/10.1016/j.apm.2006.02.003
  6. Hood, T.J.A., Thorpe, G.R., The effects of anisotropic resisteance to air flow on the design od aeration systems for bulk stored grains, Agricultural Engineering Austrailia 21, pp.18-23., 1992
  7. Varley, J. O., The Effect of Turbulent Structures on Hood Design - A Review of CFD and Flow Visualization Studies, HVAC & R RESEARCH, vol. 3., 1997
  8. Hyun-Guk Myung, Computational Fluid Dynamics for Engineering, Han Mi publishing company, pp. 124-138, 1997.
  9. Patankar SV, Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Hemisphere Publishing Corp., 1980.

Cited by

  1. A Study on the Hood Performance Improvement of Pickling Tank using CFD vol.15, pp.1, 2014, https://doi.org/10.5762/KAIS.2014.15.1.593
  2. Exposure Assessments of Chemical Risk Factors to Airborne Contaminants in Foundry Process vol.24, pp.5, 2015, https://doi.org/10.5322/JESI.2015.24.5.699