• 제목/요약/키워드: 환기 시뮬레이션

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어선 기관실의 연기 거동에 관한 수치해석 연구 (A Numerical Study on Smoke Behavior of Fishing Vessel Engine Room)

  • 장호성;지상원
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.683-690
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    • 2021
  • 선박 기관실 통풍 설계조건 및 계산 기준에 관한 국제 표준(ISO 8861)을 만족해야 하는 선박 기관구역의 환기시스템은 일반적으로 내연기관에 필요한 연소공기의 공급과 기관구역에서 발생한 열원을 제거하기 위해 설치되며 화재감지기가 포함된 환기시스템의 응답지연은 구역 내부에 형성된 기류와 화재감지기의 설치 위치에 영향을 받는다. 어선에서 발생하는 화재는 상선과 비교하여 인명피해 가능성이 높으므로 화재 조기 감지가 무엇보다 중요하다. 따라서 본 논문에서는 어선에 설치되는 화재 감지기의 초기 화재감지 응답속도 향상과 설치된 감지기의 감도 유지를 위해 기관구역 내부에서 발생한 정량적 연기량에 따른 공기 유동장, 내연기관 연소 공기량 및 기관 구역 내부 압력을 변수로 연기 거동 시뮬레이션이 가능한 해석모델을 구성하여 선박 기관구역 내부의 연기 거동을 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 기관실 내부 압력을 감소시키고 연기커튼 설치를 통해 공기 유동장에서의 유속을 감소시키고 와류를 증가시키면 연기 성분의 천장 상승이 가속화되어 연기감지기 응답속도 및 환기시스템이 개선될 수 있을 것으로 해석되었다.

케이스먼트 창호 개폐방식에 따른 자연환기 효과에 관한 시뮬레이션 연구 (A Study on the Simulation of Natural Ventilation Effect for Single-sided Casement Window as Opening Types)

  • 최태환;김태연;이승복
    • KIEAE Journal
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    • 제7권4호
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    • pp.57-62
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    • 2007
  • At the moment, the reduction of building energy consumption is a unavoidable task of mankind for conserving global environment. Decreasing overall U-value of building envelope and air infiltration, especially in Korean climate condition with clear four seasons, are the obvious solutions for the objective. Thus low glazing ratio with small window openings are required for heating and cooling load reduction in buildings. Using larger window openings could provide better natural ventilation but it also increases the direct solar radiation penetration into indoor space, heat gain in summer and heat loss in winter. On the other hand, the ventilation rates decreasing problem with smaller window openings could be occurred. As a solution for it, the use of casement window can cause increasing natural ventilation rates by wing wall effect. This paper focuses on deduce the most efficient opening type of casement window in Korean climate. To estimate ventilation performance of each opening types, CFD simulation was used. The best performance of opening type in every wind direction is opening both windows to the center and the most appropriate opening type for Korean climate is also opening both windows to center.

강제환기가 적용된 시험공간에서 냉난방부하의 시뮬레이션 및 실증실험 (Simulation and Verification Experiment of Cooling and Heating Load for a Test Space with Forced Ventilation)

  • 김동혁;홍희기;유호선;김욱중
    • 설비공학논문집
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    • 제18권12호
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    • pp.947-954
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    • 2006
  • Building energy consumption according to the ventilation has been considered to be an important subject. The purpose of this study is to investigate the cooling and heating loads in a test space with a forced ventilating system. In the test space, on/off controlled air-conditioning and forced ventilating facility were operated between 8 : 30 to 21 : 00 during 4 days and some important data like temperatures and energy consumption were measured to obtain actual thermal loads. The simulation was carried out in a mode of temperature level control using a TRNSYS 15.3 with a precisely measured air change amount and performance data of air-conditioner. Heating load and cooling load including sensible and latent were compared between by experiment and by simulation. Both of thermal loads associated with ventilation show a close agreement within an engineering tolerance.

중환자간호 기계환기 시뮬레이션교육이 간호학생의 임상판단력과 자신감에 미치는 영향 (The Effects of Mechanical Ventilation Simulation on the Clinical Judgment and Self-confidence of Nursing Students)

  • 하이경;고진강
    • Perspectives in Nursing Science
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    • 제9권2호
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    • pp.119-126
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    • 2012
  • Purpose: The purpose of this study was to evaluate the effects of mechanical ventilation simulation on the clinical judgment and self-confidence of nursing students. Methods: This study was a quasi-experimental study. From one university, 118 undergraduate nursing students participated in this study. Sixty students were in the intervention group, and fifty-eight students were in the control group. A simulation scenario utilizing a high-fidelity human simulator focusing on nursing care for patients with a mechanical ventilator was developed for this study. Data were collected with a self-report survey method before the intervention, right after intervention, and two weeks later. Results: Students in the intervention group showed significantly higher increases in clinical judgment and self-confidence than those in the control group at the immediate posttest. Moreover, 2 weeks later, the increase in clinical judgment and self-confidence from the pretest among the intervention group was significantly larger than those in the control group. Conclusion: Utilizing simulation education focusing on patients with a mechanical ventilator may contribute to training more competent nurses in the area of critical care nursing. It may also serve to provide a better critical care environment for the safety and health of patients.

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LNG FPSO 액화공정에 적용되는 플레이트 핀 열교환기의 열전달 특성 (Heat Transfer Characteristics of Plate-fin Heat Exchanger Using LNG FPSO Liquefaction Process)

  • 유선일;김현우;정영권;윤정인;박승하;김창수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권6호
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    • pp.798-805
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    • 2010
  • LNG FPSO 액화 플랜트와 같은 초저온 분야에서 플레이트 핀 열교환기의 국내 연구 실적은 전무한 상태이다. 본 연구에서는 플레이트 핀 열교환기의 독자적 기술을 확보하기 위해 응축 열전달 특성을 이론 및 실험적으로 검증하였다. 시뮬레이션 결과 Plain fin을 제외한 Serrated, Wavy fin은 압력 69bar, 온도 $-140^{\circ}C$에서 응축되었고, 국소열전달계수는 Serrated, Wavy, Plain fin 순으로 높게 나타났다. 실험결과는 정상상태에서 10분간 데이터를 획득하였고 시뮬레이션 데이터값과 12% 미만의 오차범위를 만족하였다.

비선형회귀모델을 이용한 히트펌프시스템의 열교환기 고장에 대한 고장감지 및 진단에 대한 연구 (Fault Detection and Diagnosis (FDD) Using Nonlinear Regression Models for Heat Exchanger Faults in Heat Pump System)

  • 김학수;김민수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권11호
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    • pp.1111-1117
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    • 2011
  • 본 연구에서는 비선형회귀모델을 이용한 히트펌프시스템에서의 고장감지 및 진단 알고리즘을 개발하였다. 히트펌프시스템에 발생할 수 있는 다양한 고장요소 중, 열교환기 고장에 대한 연구를 수행하였다. 해석 식을 바탕으로 제작한 모델을 이용하여 총 4가지 작동 모드(무고장, 증발기 고장, 응축기 고장, 응축기와 증발기 고장)에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 고장감지 및 진단 알고리즘을 개발하기 위해 무고장모드에서의 데이터를 바탕으로 각 열교환기의 과열도 또는 과냉도를 예측할 수 있는 비선형회귀모델을 제시하였다. 고장감지 및 진단 알고리즘은 이 비선형회귀모델을 바탕으로 예측한 열교환기에서의 과열도 또는 과냉도 값과 시뮬레이션 값을 비교하여 그 차이의 정도에 따라 각 열교환기의 고장을 감지 및 진단하도록 하였다.

개방한우사의 처마와 수직 비가림시설이 환기와 풍속 분포에 미치는 영향 (Effect of the Eave Width and the Vertical Rain Proof Facilities on Ventilation and Air Velocity Distribution in Hanwoo Loose Barn)

  • 이승주;조현준;김동훈;;장홍희
    • 농업생명과학연구
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    • 제45권4호
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    • pp.87-93
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    • 2011
  • 본 연구는 표준 개방한우사 설계도에서 제시된 처마의 길이보다 짧게 개방한우사의 처마가 시설되었을 때 지붕의 기울기와 동일하게 처마를 연장하는 것과 기둥 위치에서 수직으로 비가림시설을 하는 경우, 어느 우사가 우의 더위 스트레스 경감, 우방 바닥 건조, 비 들이침 및 환기효율에 더 유리한지를 규명하기 위하여 표준길이의 처마와 3종의 비가림 시설을 대상으로 computational fluid dynamics (CFD) 시뮬레이션기법을 이용하여 수행하였다. 여름철의 평균 풍속인 1.2 m/s에 근거하여 시뮬레이션을 한 결과, 여러 형태로 수직 비가림시설을 설치하는 것보다 표준 처마길이로 시공하는 것이 환기 및 풍속분포가 양호하였다. 따라서 수직으로 비가림시설을 하는 것보다는 축사 표준설계도에 제시된 처마 길이 정도까지 지붕의 기울기와 같게 처마를 연장하는 것이 유리하다.

푸시풀 후드시스템의 방해기류 방향 및 세기의 영향에 관한 수치적 연구 (Numerical Study for Influence of Crossdraft Directions and Magnitudes on Push-Pull Ventilation Systems)

  • 이효우;김태형;박승욱;하현철
    • 한국산업보건학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.161-170
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    • 2008
  • 푸쉬-풀 환기시스템은 도금조와 같이 흡인해야 할 거리가 상대적으로 긴 경우에 많이 사용되고 있다. 그러나, 창문이나 출입문을 통한 방해기류가 푸쉬-풀 환기시스템의 오염물질 제어효율을 심각하게 훼손시키고 있다고 추측하고 있으나 이에 대한 세부적인 연구가 부족한 상태에 있다. 따라서, 본 연구에서는 전산유체역학(Computational fluid dynamics)을 이용하여 푸쉬-풀 환기시스템에서의 방해기류의 방향과 세기가 흡인효율에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 평가해 보았다. 선형흡인효율(Linear capture efficiency) 방법을 이용하여 푸쉬-풀 환기시스템에서 가상의 개방조에서 발생한 오염물질이 푸쉬-풀 시스템에 의하여 포집되지 못하고 누출되는 구역이 어딘지를 찾아낼 수 있었다. 전산유체역학 컴퓨터시뮬레이션은 AIRPAK2.1 (FLUENT CODE) 소프트웨어를 사용하였다. 푸쉬-풀 후드시스템에 방해기류가 강하게 작용하면 상대적으로 강한 와류가 발생하는데, 일반적인 난류모델인 ${\kappa}-{\varepsilon}$모델은 와류현상을 충분히 보여주지 못한 반면에 RNG 모델을 사용했을 때 실험결과를 적절히 모사해낼 수 있었다. RNG 모델을 이용하여 세가지 방향, 즉 푸쉬에서 풀 방향으로, 풀에서 푸쉬 방향으로 그리고 그에 수직되는 방향으로 방해기류가 있을 때의 푸쉬-풀 환기시스템의 흡인효율을 분석하였다. 방해기류가 0.25m/s이하일 때에는 흡인효율이 거의 떨어지지 않았으나, 방해기류가 0.6m/s에서 흡인효율이 40-70%로 떨어짐을 알 수 있었다. 따라서, 방해기류를 감소시킬 수 있는 방안에 대해서도 연구를 해야 되겠지만, 방해기류 존재 하에서 충분한 흡인 효율을 유지할 수 있는 푸쉬-풀 후드 설계기준에 대한 연구도 필요할 것으로 판단된다.

연속터널에서의 오염물질 재유입 및 환기영향평가 (Interference and Re-Inflow of Contaminated Air in Successive Tunnel)

  • 김영근;김우성;위용곤;김남영;이호석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.115-134
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    • 2003
  • 최근 도로설계시 두 개의 터널이 짧은 거리로 계속적으로 존재하는 연속터널에 대한 설계사례가 증가하고 있다. 이러한 경우에 있어, 한 터널내에서 발생한 오염물질은 다른 터널로 재유입하여 터널환기 시스템에 중대한 영향을 미치게 되므로, 이에 대한 적절한 환기검토가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 동해 고속도로 설계시 나타난 연속터널을 대상으로 하여 1차원 터널내 오염농도 해석 및 3차원 CFD 해석 프로그램을 사용하여 터널내 오염농도의 거동 및 터널 갱구부 주변의 오염물질의 재유입 여부를 분석하여, 연속터널에 대한 터널내 외부유동에 대한 환기영향을 검증하였다. 이를 위하여 해당지역인 속초지방의 기상데이터를 분석하고, 기상조건에 따른 터널내부의 공기환경을 검토하였으며, 3차원 시뮬레이션을 통하여 각각의 터널에 대한 재유입 여부 및 재유입율을 분석하였다.

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고속 ATM망을 위한 파장 분할 광교환기 구조 (Optical Switching Architectures using WDM for High-Speed ATM Networks)

  • 소원호;이청훈;김영선;김영천
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권8호
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    • pp.12-20
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    • 1998
  • 전광 통신망(All-Optical Network)은 근거리와 원거리 통신망을 위한 차세대 광대역 통신먕이며 이를 위한 많은 광교환기들이 제안되고 있다. 특히 파장 분할 다중화 기법을 적용한 광교환기는 전광 통신망에서 B-ISDN 서비스를 위한 망의 투명성과 토폴로지 측면에서 많은 장점을 갖는다. 본 논문에서는 광링크 기반의 고속 ATM 망을 위한 두 종류의 넉아웃 광교환기 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 파장 분할 다중화 기법을 이용하여 전광 영역에서 동작할 수 있도록 하였으며, 구조-Ⅰ과 구조-Ⅱ로 명명하였다. 각 구조는 구성 소자수 및 소자 종류에 의하여 다른 특성을 갖으며, 시스템의 성능과 복잡도도 많은 영향을 받는다. 제안된 두 종류의 광교환기 구조에 대한 해석적 분석과 시뮬레이션을 실시하였으며, 셀 손실률, 구성 소자의 복잡도, 요구되는 버퍼링 속도 관점에서 성능을 비교 분석하였다.

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