화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU))
권호 23권 2호
발표분야 포스터_화학공정
제목 Air Quenching 장치의 냉각 효과 상승을 위한 CFD 모델 개발
초록 금속 합금 제조 공정 과정에서 Quenching은 금속의 강도 등 주요 특성을 결정 짓는다. air quenching은 water quenching 보다 금속의 강도가 우수하지만 냉각 속도가 느리기 때문에 냉각 효과가 우수한 장치 설계가 필요하다. 본 연구는 CFD (Computational fluid dynamics)를 이용한 사례 연구 결과를 토대로 air quenching 장치 설계를 개선했다. 상용 장비로 실험한 냉각 결과와 CFD 모델의 결과를 비교하여 시뮬레이션 모델의 신뢰성을 검증했다.
사례 연구 결과는 냉풍 CFD 모델에서 inlet과 제품 간의 거리, 유입풍속, inlet 분포가 Air quenching 장치 냉각 효과의 주요 변수임을 나타냈다. 공기 inlet과 제품 위치가 가까울수록 냉각 효과가 우수해 졌고, 유입풍속 및 난류로 인한 냉각 효과는 inlet 설계 별로 다른 경향을 보였다. CFD 모델의 냉각 시뮬레이션 결과, inlet 설계를 개선 하였을 때 기존 설계에 비해 제품의 평균 냉각온도가 73 ° C 더 감소되었다. 연구 결과에 기초하여, 냉각 효과가 우수한 air quenching 장치를 설계 할 수 있다.
저자 노지원1, 조형태1, 박현도1, 안유찬1, 문일2, 김정환1
소속 1한국생산기술(연), 2연세대
키워드 CFD; Air quenching; air cooling; numerical analysis
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