에너지/열교해석관련 질문

[Therm] 복사옵션 관련 질문의 건

1 이르미 20 3,015 2015.03.24 10:49
안녕하십니까? 자료조사 중에 Therm이라는 단열해석 프로그램을 접하게 되어, 회장님께서 작성하신 메뉴얼을 바탕으로 사용중에 있습니다. 사용하다 보니 복사옵션과 관련하여 몇가지 궁금증이 있습니다.

1. 재료 물성치 입력 조건에 방사율 값을 변경하여도 U값이 변하지 않습니다.(방사율에 따라 복사열전달의 차이가 많이나는것이 일반적인 현상이라 생각됩니다.)[1번 질문의 경우 첨부 사진이 많아져 자료를 첨부하지 않았으나, 필요하시다면 바로 첨부하도록 하겠습니다. 첨부에서 위에 회색부분이 스테인레스스틸로 설정되어 있고, 초록색 부분이 공기층으로 설정되어 있고, 이때 각각의 재료를 선택하면 방사율 입력 부분이 나타나게 되고, 이값을 변경하여도 U값에 변화가 나타나지 않는거 같습니다.]

2. Boundary condition에 Inlet, Outlet 경계조건 radiation option을 선택한 경우
  - Inlet과 Outlet에 첨부와 같이 모두 복사 조건을 넣은 경우 복사 조건을 끄고 대류 조건만 넣은 경우보다 값이 작게 나타납니다. 이러한 열전달 결과가 맞는 것인지요?

Comments

M 관리자 2015.03.24 10:55
첨부파일이 누락되었습니다.
1 이르미 2015.03.24 10:56
현재 첨부 파일이 업로드가 되지 않고 있습니다.
M 관리자 2015.03.24 11:02
아 그런가요.
시스템은 오후에나 확인가능한데,  지금 외근이라 답변도 한시이후에 가능하오니 파일을 오후 한시 이후에 올려 주시면  감사하겠습니다.
불편을 드려 죄송합니다.
1 이르미 2015.03.24 11:03
회사보안관련해서 업로드가 안되고 있는거 같아서 말씀하신데로 한시 이후까지 올려놓겠습니다. 빠른 답변 정말 감사드립니다~
1 이르미 2015.03.24 11:35
파일 업로드 하였습니다. 감사합니다
M 관리자 2015.03.24 13:20
1. 재료 물성치 입력 조건에 방사율 값을 변경하여도 U값이 변하지 않습니다.(방사율에 따라 복사열전달의 차이가 많이나는것이 일반적인 현상이라 생각됩니다.)[1번 질문의 경우 첨부 사진이 많아져 자료를 첨부하지 않았으나, 필요하시다면 바로 첨부하도록 하겠습니다. 첨부에서 위에 회색부분이 스테인레스스틸로 설정되어 있고, 초록색 부분이 공기층으로 설정되어 있고, 이때 각각의 재료를 선택하면 방사율 입력 부분이 나타나게 되고, 이값을 변경하여도 U값에 변화가 나타나지 않는거 같습니다.]

>>> 논의의 핵심은 아닙니다만, 온도를 210도로 설정한 이유가 궁금하네요...
Therm 을 처음 다루실 때, 가장 쉽게 느는 방법은 원래 LBNL 에서 주어진 옵션 (Therm 프로그램에 이미 있는 경계조건 등)에서 하나만 옵션을 변경하여 결과값을 관찰하는 방법입니다.
올려 주신 내용을 보면 B/C 자체를 새로 만드시면서.. 어디 부터 꼬여서 결과값에 이상이 있는지를 모르는 상황이 되어 버린 것입니다.
그러므로, 디폴트값에서 방사율만 변화시켜 보시길 추천해 드립니다.
올린 결과값은 B/C에서의 방사율이 변화되었더라도, Comprehensive 모드에서 Radiation 을 고려하지 말라고.. 체크를 끄셨기 때문에.. B/C에서의 방사율에 영향을 받지 않는 것입니다.
이 것을 켜시면 방사율에 따라 열관류율이 변화하는 것을 보실 수 있으실 것입니다.

그런데. 한가지 이상한 것은 Comprehensive 모드에서 Radiation 을 끄면.. 온도표시가 꺼지고, B/C의 방사율도 값이 나타나지 않고, N/A가 나와야 하는데. 올려 주신 그림을 보면 온도도 표시되고, 방사율도 표시가 되었다는 것입니다. 흠... 희한하네요..


2. Boundary condition에 Inlet, Outlet 경계조건 radiation option을 선택한 경우
  - Inlet과 Outlet에 첨부와 같이 모두 복사 조건을 넣은 경우 복사 조건을 끄고 대류 조건만 넣은 경우보다 값이 작게 나타납니다. 이러한 열전달 결과가 맞는 것인지요?

>>> 이 역시 위와 같습니다.
방사율의 기준값은 0.9 인데.. 이를 0.8로 넣었기 때문에.. 기준 값보다 낮은 방사율이므로 열관류율이 낮아지게 된 것입니다.

그러므로, 전체를 만들어서 변경을 하지 마시고, 주어진 조건에서 보시고자 하시는 조건 하나만 변경하여 결과값을 관찰하시길 당부드립니다.

감사합니다.
1 이르미 2015.03.24 16:09
우선 적극적으로 답변해주셔서 정말 감사드립니다. 현재 저희는 첨부와 같은 대상에 대해 Therm을 통하여 해석을 해보고 싶어서 입니다. 제가 Therm에 대한 이해가 부족하여서 잘못된 입력을 한것 같습니다. 관리자님 혹시 첨부와 같은 조건에서 Therm을 통하여 해석해 주실 수 있으신지요?? 아니면 경계조건 및 물성치 설정에 대한 팁을 주실 수 있으신가요?? 감사합니다.
1 이르미 2015.03.24 16:10
복사 옵션도 꼭 들어갈 수 있게 해석이 됬으면 좋겠습니다. 감사합니다~
M 관리자 2015.03.24 17:04
네.. 저희가 해석을 대신 해드릴 수는 없으며, 한가지 걸리는 것은 이차원열전달해석에서 충분히 타당한 범위이기는 하나, Therm 에서 210도까지 해석이 고려 되었는지는 잘 모르겠습니다.

외부표면이 외기에 노출되는지의 여부와 방사 영역을 정하기 위해서 실내측 (210도라 실내라고 할 수는 없을 듯 한데..)에서 210도가 나오게 된 원인이 무엇인지를 알아야 할 듯 합니다.
1 이르미 2015.03.25 08:12
답변 감사드립니다. 해석 용도는 원자력 발전소 조건에서 단열재를 개발하기 위함입니다. 고온에서의 단열성능을 파악하기 위하여 현재 210도라는 조건이 들어가게 되었습니다. 210도까지 고려되는지 여부는 어디서 제가 확인할 수 있을까요??
M 관리자 2015.03.25 08:33
온도 조건은 아마도 Therm 을 만든 LBNL 에 문의를 해보아야 할터이지만, 아마도 뽀족한 답을 얻을 수는 없을 듯 합니다. 그 쪽도 이 온도를 아마 한번도 안해 보았을 꺼여요..

그럼.. 다시 원론에 집중하여..
1. 외부는 외기에 노출되나요?
2. 실내 측에서 210도를 내는 열원은 얼마나 멀리 떨어져 있나요?

그리고, 첨언드리자면..
저희 협회 메뉴얼을 보셨기 때문에 이미 아시리라 생각됩니다만,
Therm 은 좋은 프로그램이지만, 무료의 한계가 존재합니다. 만약 이런 중요한 시설에 사용되고, 회사 차원에서도 이익의 목적으로 개발하신 다면 기능이 풍부하고, 다각도의 해석이 가능한 유료프로그램을 구입하시길 권해 드립니다.
1 이르미 2015.03.25 08:58
이렇게 적극적으로 답변을 해주셔서 진심으로 감사드립니다.

1. 외부는 외기에 노출되나요?
  - 외부는 외기에 노출되어 있습니다. 원자력 발전소에 관한 문헌이나 자료들을 확인해보면 외기의 표면열전달계수를 5W/m2K를 사용하고 있습니다.

2. 실내 측에서 210도를 내는 열원은 얼마나 멀리 떨어져 있나요?
  - 열원과의 거리는 최대 20cm정도 됩니다. 

- 현재 CFX라는 유동해석프로그램을 이용해 같이 성능평가가 진행되고 있습니다. 하지만 프로그램이 다소 무거운 편이라, 저희가 빠른 대응을 할 수 있는 용도로 Therm을 동시에 사용하고 있습니다.
M 관리자 2015.03.25 09:06
중간 공기층은 완전히 밀폐된 층인거죠?
1 이르미 2015.03.25 09:18
네 그렇습니다~
M 관리자 2015.03.25 09:33
네.. 정리해서 오후에 올려 드리겠습니다.
1 이르미 2015.03.25 10:53
네 감사합니다~~
M 관리자 2015.03.26 02:57
일단 실내측은 아래 화면과 같이 설정하되, 온도만 필요한 온도로 입력하세요..
방사율은 건들이지 마시구요.
M 관리자 2015.03.26 02:57
그리고, 타입 설정 화면에서 방사율을 입력하면 됩니다.
M 관리자 2015.03.26 02:59
실외측은 Therm 에 원래 들어 있는
"NFRC 100-2010 Extreior" 를 선택하시고, 방사율만 0.25로 변경하시면 됩니다.

이 상태에서 돌여보시고, 그 다음부터 설정을 하나씩 변경해 보면 원하시는 값이 가깝게 다가갈 수 있으실 듯 합니다.

감사합니다.
1 이르미 2015.03.26 15:54
감사합니다 참고해서 다시한번 해석해 보도록 하게습니다~~