유동해석:: 침전 정화조에 대한 전산유체해석(CFD)

CAE 유동해석

 

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침전 정화조에 대한 전산유체해석(CFD)

 

전산유체역학 / CFD / 유동해석

 

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오늘 소개해드리는 것은 침전 정화조의 침전 효과를 검증하기 위해 진행한 CFD 프로젝트입니다.

 

 

 

 

 

 

 

＊이미지는 참고용입니다.

 

 

해석 목적

 

침전지 내의 균일한 유동 및 유체의 체류시간을 장기화하여 침전 효과를

극대화하는 것이 침전 정화조의 설계를 변경하는 이유입니다.

설계 목적에 적합하게 설계되었는지 검증하기 위해서

기존 모델과 개선 모델을 모델링하여 전산유체해석(CFD)를 수행했습니다.

 

개선 모델은 침전조 상단에 가이드를 추가적으로 설치한 것으로 

유체의 체류시간을 증가시켜 침전효과를 기존 모델보다 향상시키는 것을 목적으로 하였습니다.

유체의 거동과 침전효과를 평가하기 위해 작동 유체는 물을 적용하였으며,

수직방향으로 중력가속도를 적용하고 비중량에 따른 부력도 계산에 포함하였습니다.

 

 

 

유동해석(CFD) 결과

 

1. 속도장 및 벡터장

 

기존 모델

 

 

 

개선 모델

 

 

 

2. 속도장 및 유선

 

기존 모델

 

 

 

개선 모델

 

 

 

3. 입자거동

 

기존 모델

 

 

 

개선 모델

 

4. 경계층 두께

 

기존 모델

 

 

 

 

개선 모델 

 

 

결론

기존 모델과 개선 모델에 대한 유동해석(CFD) 결과를 분석하면 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.

 

침전조의 가이드 설치를 통해 침전조 내에서 유체의 유동속도가 감소하여 

정화조 내 유체의 체류시간이 증가하였습니다.

 

경계층 두께가 두꺼울수록 벽면에 의한 마찰이 증가하는데,

마찰이 증가하면 벽면에서 유체가 더 장시간 체류합니다.

  

침전조 상단부에 가이드를 설치함으로써 경계층의 두께가 증가하였습니다.

이에 따라 벽면과 유체 간의 마찰이 증가하여

유체의 체류시간의 길어지고 침전효과가 개선됨을 확인했습니다.  

 

 

 

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