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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 安焌
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
이 논문의 연구 히스토리 (5)
2013
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현재 세계적으로 화석 연료의 사용량이 증가하는 추세이다. 이에 따라 화석 연료를 대체할 수 있는 신재생 에너지의 개발이 시급한 실정이다. 폐목재는 부패 시에 다량의 온실가스를 발생시키므로 신재생 열원으로 인식되어 유럽을 비롯한 선진국을 중심으로 연소 시스템이 보급 확대 중에 있다. 폐목재는 가공 후의 부산물과 잡목을 톱밥 화하여 연소에 유리하도록 선별, 건조, 압축의 전처리 과정을 거쳐 목재 펠릿으로 만들어진다. 목재 펠릿은 다른 목질계에 비해 밀도가 높기 때문에 수송, 보관 등이 용이하다.
목재 펠릿의 연소에는 석탄 연소에 사용되는 화격자, 유동층, 회전로 방식이 적용되며, 목재 펠릿을 연료로 하는 연소 시스템은 보일러가 유망할 것으로 전망되며 목재 펠릿 연료가 앞서 보급된 유럽의 경우 보일러를 중심으로 보급이 시작 되고 있다.
본 연구의 목표는 출열량 200,000 kcal/h 급의 목재 펠릿 보일러의 개발이다. 본 연구의 대상은 화격자 연소 방식의 목재 펠릿 보일러이며, 보일러 연소실 내부의 연소와 열전달 특성에 대한 수치해석을 수행하였다. 200,000 kcal/h를 기준 부하로 설정하여 56%부터 130% 까지 약 20% 간격의 부분 부하에 대하여 수치해석을 수행하여 각 설계 조건에서 연소실 내부의 유동, 열전달 및 연소 특성을 파악하였다. 총 4가지의 시제품에 대하여 수치해석을 수행하였는데, 1차 시제품은 4단 화격자 방식, 2차 시제품은 17단 화격자 방식, 3차 시제품은 13단 화격자 방식, 4차 시제품의 경우는 3차 시제품에서 벽면에 수관이 설치된 형상이다.
본 연구에서는 상용 CFD 코드인 Fluent 6.3을 이용하여 해석을 수행하였으며 지배방정식으로 연속 방정식과 비압축성 운동량 방정식, 에너지 방정식을 해석하였다. 연구의 목표는 연소실 내부의 유동 특성, 온도 분포, 그리고 연소 특성을 파악하여 효과적인 연소를 위한 연소실 내부의 연소 효율을 높이는 것이다. 유동 특성의 경우 연소실 내부의 재순환 영역의 형성을 확인하였으며, 고온 영역이 형성되는 위치를 확인하였다. 또한 부분 부하의 온도 분포를 실험 data와 비교하여 보았을 때 일치된 경향을 보임을 확인하였다.
목재 펠릿의 연소에는 석탄 연소에 사용되는 화격자, 유동층, 회전로 방식이 적용되며, 목재 펠릿을 연료로 하는 연소 시스템은 보일러가 유망할 것으로 전망되며 목재 펠릿 연료가 앞서 보급된 유럽의 경우 보일러를 중심으로 보급이 시작 되고 있다.
본 연구의 목표는 출열량 200,000 kcal/h 급의 목재 펠릿 보일러의 개발이다. 본 연구의 대상은 화격자 연소 방식의 목재 펠릿 보일러이며, 보일러 연소실 내부의 연소와 열전달 특성에 대한 수치해석을 수행하였다. 200,000 kcal/h를 기준 부하로 설정하여 56%부터 130% 까지 약 20% 간격의 부분 부하에 대하여 수치해석을 수행하여 각 설계 조건에서 연소실 내부의 유동, 열전달 및 연소 특성을 파악하였다. 총 4가지의 시제품에 대하여 수치해석을 수행하였는데, 1차 시제품은 4단 화격자 방식, 2차 시제품은 17단 화격자 방식, 3차 시제품은 13단 화격자 방식, 4차 시제품의 경우는 3차 시제품에서 벽면에 수관이 설치된 형상이다.
본 연구에서는 상용 CFD 코드인 Fluent 6.3을 이용하여 해석을 수행하였으며 지배방정식으로 연속 방정식과 비압축성 운동량 방정식, 에너지 방정식을 해석하였다. 연구의 목표는 연소실 내부의 유동 특성, 온도 분포, 그리고 연소 특성을 파악하여 효과적인 연소를 위한 연소실 내부의 연소 효율을 높이는 것이다. 유동 특성의 경우 연소실 내부의 재순환 영역의 형성을 확인하였으며, 고온 영역이 형성되는 위치를 확인하였다. 또한 부분 부하의 온도 분포를 실험 data와 비교하여 보았을 때 일치된 경향을 보임을 확인하였다.
목차
목 차목차 ⅰ국문 요약 ⅲNomenclature ⅴList of figures ⅵList of tables ⅸ1. 서론 11.1 연구배경 11.2 연구동향 41.3 연구목적 62. 목재 펠릿 보일러 112.1 화격자 112.2 보일러 142.3 목재 펠릿 163. 수치해석 기법 173.1 해석모델 173.2 계산 영역 및 격자계 203.3 경계조건 214. 수치해석 결과 254.1 4단 화격자 보일러 해석 결과 254.2 17단 화격자 보일러 해석 결과 384.3 13단 화격자 보일러 해석 결과 494.4 수관식 13단 화격자 보일러 해석 결과 585. 결론 67참고문헌 69Abstract 72
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