자연 및 강제환기를 적용한 이글루 탄약고 결로 감소에 관한 수치 해석 연구

Abstract

본 연구에서는 CFD(Computational fluid dynamics)를 이용하여 여름철 발생하는 이글루형 탄약고 내부의 결로 현상을 해결하기 위해 최적화된 강제 환기장치 설계를 제시한다. 탄약고 내부로 고온다습한 공기가 유입되어 차가운 벽면이나 탄약 표면에 접촉할 경우 표면 온도가 공기의 이슬점 온도 이하로 내려가 표면에 결로가 발생하게 된다. 이를 해결하고자 자연 및 강제환기가 적용된 이글루형 탄약고 내부 공기의 습도 및 강제대류, 탄약의 열전도를 고려하여 복합 열전달 해석을 수행하였다. 탄약고 전면 통풍구 개폐 여부와 탄약고 상단의 급기관 노즐을 통해 분사되는 습공기의 분사 각도 및 유량에 따라 수치 해석을 수행하였다. 수치해석 결과를 바탕으로 탄약고 내부 액체, 고체 열전달 특성과 습공기의 유동 특성을 파악하였다. 또한, 탄약고 내부에 발생하는 결로 면적과 탄약 표면의 평균 상대습도를 비교하여 최적의 설계조건을 제시하였다.