- CFD 시뮬레이션을 이용한 연동형 온실 내 자연환기의 효율성 분석
- ㆍ 저자명
- 이인복
- ㆍ 간행물명
- 생물환경조절학회지
- ㆍ 권/호정보
- 1999년|8권 1호|pp.9-18 (10 pages)
- ㆍ 발행정보
- 한국생물환경조절학회
- ㆍ 파일정보
- 정기간행물| PDF텍스트
- ㆍ 주제분야
- 기타
이 논문은 한국과학기술정보연구원과 논문 연계를 통해 무료로 제공되는 원문입니다.
오하이오 중부에서 풍속이 0.5m.s$^{-1}$인 경우는 매우 드물었으며, 5년 평균 풍속은 약 2.5 m.s$^{-1}$인 것으로 나타났다. 최고 기온이 35t인 오하이오주의 대표적인 여름에 온실 내의 여섯 곳에서 측정된 기온의 최대범위는 1.7$^{circ}C$, 온실 내외 기온의 최대차는 3.5$^{circ}C$인 것으로 나타났다. CFD 모델에서의 온도 분포를 분석한 결과, 온실의 환기 회수가 0.9 회/분 이상일 때 실내 공기가 외부 기온을 2.8$^{circ}C$이상 초과하는 경우는 없었던 것으로 예측되었다. 풍향과 풍속에 따라서 각각의 환기구들의 효율성이 영향을 받는 것으로 나타났으며, 특히 환기창을 통해 유입되는 강한 바람에 의하여 발생하는 공기의 소용돌이들은 지붕창들의 효율성에 많은 영향을 미치는 것으로 예측되었다. CFD model은 서쪽에서와 동쪽에서 불어오는 바람이 각각 2.1 m.s$^{-1}$와 3.5 m.s$^{-1}$이상일 때 이 연동형 온실은 적정한 자연 환기량을 취할 수 있다고 예측하였다. 측면창 바로 옆에 위치한 식물군과 벤취에 의해 측면창을 통한 자연적인 공기의 유입이 방해를 받기 때문에, 바람이 서쪽에서 불어올 때 식물군이 없을 때보다 평균 12%의 환기량의 감소 결과를 가져오는 것으로 예측되었다. 식물군은 공기의 유입창의 위치보다 약간 낮은 곳에 위치하여야 하며, 유입창을 너무 높이 설치하면 측면창을 통해 유입되는 공기는 가장 근접한 지붕창을 통해 대부분이 배출되는 것으로 예측되었다. 연동형 자연환기식 온실에 있어서 바람이 불어오는 쪽의 측면창들과 바람의 반대쪽을 향한 지붕창들의 혼합형이 가장 효율적인 온실 설계인 것으로 예측되었다.
Natural ventilation in a four and one-half span, double polyethylene commercial greenhouse was investigated with actual data collected at Quailcrest Farm near Wooster, Ohio. Moreover, a computational fluid dynamics (CFD) numerical technique, FLUENT V4.3, was used to predict natural ventilation rates, thermal conditions, and airflow distributions in the greenhouse. The collected climate data showed that the multi-span greenhouse was well ventilated by the natural ventilation system during the typical summer weather conditions. The maximum recorded air temperature difference between inside and outside the greenhouse was 3.5$^{circ}C$ during the hottest (34.7$^{circ}C$) recorded sunny day; the air temperatures in the greenhouse were very uniform with the maximum temperature difference between six widely dispersed locations being only 1.7$^{circ}C$. The CFD models predicted that air exchange rates were as high as 0.9 volume per minute (A.C. .min$^{-1}$ ) with 2.5m.s$^{-1}$ winds from the west as designed.