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김승철 (현대모비스) 유영진 (현대모비스)
저널정보
한국자동차공학회 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회 2024년 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회
발행연도
2024.11
수록면
1,321 - 1,324 (4page)

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본 연구는 차량 칵핏 모듈에 적용되는 공조 조작 장치인 에어벤트의 풍향이 주변 부품에 의해 발생하는 코안다 효과에 의해 변화되는 현상에 대한 연구다. 칵핏 모듈이 점점 슬림한 추세로 디자인됨에 따라 에어벤트의 토출구가 좁아지거나 보이지 않게 구성되고 있다. 이에 따라 상대적으로 주변 부품에 에어벤트로부터 토출되는 바람이 영향을 받는다. 토출구 주변의 외관 곡면을 타고 흐르는 코안다 효과는 어떻게 활용하는지에 따라 풍향이 개선될 수도, 악화될 수도 있다. 또한 토출구가 좁아짐에 따라 토출 풍속이 빨라져 코안다 효과에 영향을 더 많이 받게 된다. 의도되지 않은 코안다 효과는 설계 단계에서 의도한 풍향 타겟에 바람이 도달하지 않는 원인이 될 수 있다. 본 연구를 통해 이런 현상을 분석했다.
19년에 코안다 효과를 활용한 에어벤트가 개발되었고, 24년에 초슬림 에어벤트가 개발되면서 풍향이 코안다 효과에 영향받는 범위를 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 주변 부품의 길이, 각도 등 형상에 따른 코안다 효과 영향인자를 수립하고 실험계획법을 통해 각각의 영향도를 분석했다. 각 인자의 영향도를 판단하여 에어벤트 설계 시 발생할 수 있는 금전적, 시간적 손해를 절감할 수 있다. 또한, 가니쉬 형상을 사용자 위치에 맞춰 코안다 효과를 활용하여 풍향을 극대화시키는 방안에 대해서도 검토할 수 있었다.
본 연구에서는 최종적으로 각 가니쉬 형상에 따른 에어벤트 토출풍의 해석 결과 분석을 통해 유동 특성, 와류 형상, 유속 등의 특징을 확보하여, 그 결과를 통해 코안다 효과를 활용한 설계 기준을 수립했다. 설계 기준을 통해 디자인 형상에 따른 토출 풍향에 대해 유추하여 설계 과정 중 비용적, 시간적으로 이점을 얻을 수 있다. 하지만 최근에는 히든 에어벤트, 전동 에어벤트 등 신규 디자인이 반영된 형상 적용이 요구되고 있어 이러한 부분은 연구가 추가로 필요하다.
#Cockpit Module (칵핏 모듈) #Air vent (에어벤트) #Connection Duct (커넥션 덕트) #Cockpit Garnish(칵핏 가니쉬) #Coanda Effect (코안다 효과)

목차

Abstract
1. 서론
2. 실험장치 및 방법
4. 결론
References

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