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표제지
목차
1세세부과제 - 제연용 송풍기 개발 2
제출문 3
요약문 5
SUMMARY 12
목차 13
제1장 서론 21
제1절 연구개발의 필요성 21
제2절 연구의 목표 22
1. 최종 연구목표 22
2. 1차년도(2004. 1 ~ 2004. 12) 연구목표 22
3. 2차년도(2005. 1 ~ 2005. 12) 연구목표 22
4. 3차년도(2006. 1 ~ 2006. 12) 연구목표 22
제3절 연구의 내용 23
1. 총괄 23
2. 1차년도 연구내용(2004. 1 ~ 2004. 12) 24
3. 2차년도 연구내용(2005. 1 ~ 2005. 12) 24
4. 3차년도 연구내용(2006. 1 ~ 2006. 12) 25
제4절 연구추진체계 26
제2장 국내 및 국외의 관련기술 기술동향 28
제1절 국내 기술동향 28
제2절 국외 기술동향 28
제3절 기술동향 분석 결론 29
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 30
제1절 - 1차년도 수행내용 및 결과 30
1. 가역 송풍기 성능시험 및 분석 30
1.1. 가역송풍기 사양 30
1.2. 수치해석을 위한 3차원 익면 데이터 추출 31
1.3. 성능시험 결과 31
2. 선진국 제연송풍시스템 연구사례 조사 32
2.1. 제연송풍기 국제규격 32
2.2. 제연송풍기 국내규격 35
2.3. 제연송풍기 연구사례 36
3. 제연용 제트송풍기 성능시험을 위한 시험장치 설계 39
3.1. 제연용 제트송풍기 성능평가 규격 39
3.2. 제연용 제트송풍기 실험장치 Layout 39
4. 제연용 송풍기 설계기술 기초연구 42
4.1. 임펠러 익형의 최적화를 위한 반응면기법 연구 42
4.2. 기초연구사례: 설계유량을 고려한 축류송풍기의 최적설계 43
5. 입구유동의 교란이 송풍기의 성능에 미치는 영향에 대한 수치해석 평가 47
5.1. 연구내용 47
5.2. 연구대상 송풍기 47
5.3. 축류송풍기성능평가를 위한 임펠러 내부유동장 해석 48
5.4. 계산 결과 49
제2절 - 2차년도 수행내용 및 결과 51
1. 서론 51
2. 국내 송풍기 제조회사들의 실태 조사 52
3. 제연용 제트송풍기 성능시험장치 제작 및 시험 53
3.1. ISO 13350(Industrial fans-Performance testing of jet fans)에 의거한 제트송풍기 시험장치 제작 및 성능실험 53
3.2. 추력시험 54
3.3. 추력측정방법 55
3.4. 추력시험장치 설계도면 및 사진 56
3.5. 유량측정 61
3.6. 소음레벨측정 62
3.7. 진동속도측정 63
4. 제연용 제트송풍기 성능시험 64
4.1. 시험목적 64
4.2. 제연용 제트송풍기 및 실험 장비 개요 64
4.3. 실험방법 67
4.4. 측정결과 67
5. 방염성능시험 장치 설계 70
5.1. BS(British Standard) 7346 규격 (Components for smoke and heat control systems) 70
5.2. 규정내용 70
5.3. 성능시험장치의 구성도 70
5.4. 성능시험 규정 71
5.5. EN(European Standard) 12101-3:2001 규격 (Smoke and heat control systems - Part 3: Specification for powered smoke and heat exhaust ventilators) 73
5.6. 규정내용 73
5.7. 시험장치의 구성도 73
5.8. 성능시험규정 74
5.9. ANSI/ASHRAE 149-2000규격 (Laboratory Methods of Testing Used to Exhaust Smoke in Smoke Management Systems) 75
5.10. 규정내용 76
5.11. 성능시험장치의 구성도 76
5.12. 성능시험규정 77
5.13. W.F.R.C(Warrington Fire Research Centre):성능시험 사례 78
5.14. 연구내용 78
5.15. 성능시험장치의 구성도 78
5.16. 성능시험규정 79
5.17. 실험 진행 방법 80
5.18. 시험 결과 80
6. 방염성능시험장치 설계 81
6.1. 방염테스트 장비의 구성 부품 82
6.2. 방염성능시험장치 부품 사양 선정 83
6.3. 수축 팽창의 고려 85
제3절 - 3차년도 수행내용 및 결과 89
1. 서론 89
2. 제연용 송풍기의 방염성능 시험 한국산업규격 제정 설문조사 92
3. 제연 및 제열송풍기 성능시험 규격제정 관련 설명 101
3.1. 적용범위 101
3.2. 인용규격 102
3.3. 정의, 기호 및 단위 102
3.4. 성능 등급 103
3.5. 일반 원칙 104
3.5.1. 조합 시험 104
3.5.2. 송풍기 구조 105
3.6. 시험 조건 105
3.6.1. 시험실 105
3.6.2. 공기역학적 성능 105
3.6.3. 내구성 시험 105
3.7. 시험 장치 106
3.8. 시험 준비 108
3.9. 내구 시험 과정 108
3.10. 정역회전 운전성능 시험과정 111
3.10.1. 시험 준비 111
3.10.2. 시험 과정 112
3.10.2.2. 반복 정역회전 운전 112
3.11. 성능기준 112
3.11.1. 일반 사항 113
3.11.2. 구조적 성능 113
3.11.3. 전기적 성능 113
3.11.4. 공기역학적 성능 114
3.11.5. 정역회전 운전 성능 114
3.12. 시험보고서 및 시험물의 등급화 115
4. 한국산업규격 116
제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 139
제1절 연구개발목표 및 평가의 착안점 139
1. 최종 목표 139
2. 연차별 연구목표 및 내용 140
3. 평가의 착안점 140
제2절 연구개발 목표의 달성도 141
1. 연구개발 목표의 달성도 141
2. 상기 평가의 착안점에 따른 달성도에 대한 자체 평가 143
3. 계획대비 수행실적 144
4. 연구성과 146
제5장 연구개발 결과의 활용계획 147
제1절 추가연구의 필요성 및 타 연구에의 응용 147
제2절 연구의 파급효과 및 기대효과 147
제3절 활용계획 147
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 148
제7장 참고문헌 149
판권기 151
〈표 1.1〉 온도에 따른 제연송풍기 등급 33
〈표 1.2〉 온도와 지속시간에 따른 제연송풍기 등급 35
〈표 1.3〉 연구대상 송풍기의 제원 47
〈표 1.4〉 형상변수 47
〈표 2.5〉 추력 시험 장치 개요 65
〈표 2.6〉 측정 장비 개요 66
〈표 2.7〉 제연용 제트송풍기의 개요 66
〈표 2.8〉 추력과 진동 측정 결과 68
〈표 2.9〉 온도에 따른 제연송풍기 등급 73
〈표 2.10〉 온도와 지속시간에 따른 제연송풍기 등급 75
〈표 3.1〉 온도에 따른 제연송풍기 등급 104
〈표 3.2〉 BS규격의 내구등급 104
〈그림 1.1〉 가역 송풍기 외형도 30
〈그림 1.2〉 가역 송풍기 임펠러 및 케이싱 30
〈그림 1.3〉 가역 송풍기 임펠러 측면도 30
〈그림 1.4〉 3차원 익면 좌표 측정위치 31
〈그림 1.5〉 가역 송풍기의 성능 곡선(정압효율) 31
〈그림 1.6〉 제연송풍기 시험장치 32
〈그림 1.7〉 노(爐)가 송풍기에 직접 붙어있는 경우 34
〈그림 1.8〉 노(爐)가 풍도(風道)를 통해 송풍기에 연결된 경우 34
〈그림 1.9〉 노(爐) 내부에 송풍기가 설치된 경우 34
〈그림 1.10〉 제연송풍기 시험장치 36
〈그림 1.11〉 제연송풍기 콘 지지대 영향에 의한 속도분포 37
〈그림 1.12〉 Open Type 제연송풍기 시험장치 38
〈그림 1.13〉 온도에 따른 성능특성곡선 예 38
〈그림 1.14〉 상류챔버를 이용한 유량측정 장치 40
〈그림 1.15〉 상류피토관을 이용한 유량측정 장치 41
〈그림 1.16〉 입구부에 벤추리 노즐을 직접 설치한 유량측정 장치 41
〈그림 1.17〉 반응면기법을 이용한 최적화 과정 42
〈그림 1.18〉 축류송풍기 43
〈그림 1.19〉 Blade Profile 43
〈그림 1.20〉 설계변수 44
〈그림 1.21〉 계산 격자 45
〈그림 1.22〉 축류송풍기 하류에서의 스팬방향 속도분포 45
〈그림 1.23〉 축류송풍기 성능곡선 46
〈그림 1.24〉 형상변수의 위치 48
〈그림 1.25〉 계산 격자 48
〈그림 1.26〉 Mid-pitch 면에서의 압력 contour line 비교 49
〈그림 1.27〉 Mid-pitch 면에서의 축방향 속도 contour line 비교 49
〈그림 1.28〉 Mid-chord 면에서의 축방향 속도 contour line 비교 49
〈그림 2.1〉 지지형 추력시험 장치 55
〈그림 2.2〉 추력시험장치 3D CATIA MODELING 1 56
〈그림 2.3〉 추력시험장치 3D CATIA MODELING 2 56
〈그림 2.4〉 추력시험장치 사진1 57
〈그림 2.5〉 추력시험장치 사진2 57
〈그림 2.6〉 추력시험장치 2-D 설계도면 58
〈그림 2.7〉 추력시험장치 2-D 설계도면(조립도1) 58
〈그림 2.8〉 추력시험장치 2-D 설계도면(조립도2) 59
〈그림 2.9〉 추력시험장치 2-D 설계도면(조립도3) 59
〈그림 2.10〉 추력시험장치 2-D 설계도면(조립도4) 60
〈그림 2.11〉 추력시험장치 2-D 설계도면(조립도5) 60
〈그림 2.12〉 추력시험장치 2-D 설계도면(조립도6) 61
〈그림 2.13〉 벤투리 노즐을 이용한 유량측정 장치 설치 방법 62
〈그림 2.14〉 간이잔향밀폐공간을 이용한 소음측정방법 63
〈그림 2.15〉 제트 송풍기의 진동 측정 64
〈그림 2.16〉 추력 시험 장치 65
〈그림 2.17〉 추력 시험 장치 65
〈그림 2.18〉 측정 장비 66
〈그림 2.19〉 측정 장비 66
〈그림 2.20〉 측정 장비 66
〈그림 2.21〉 추력시험장치에 제연용 제트 송풍기를 설치한 경우 66
〈그림 2.22〉 제연용 제트 송풍기의 진동 측정 방법 67
〈그림 2.23〉 BS 7346 방염 성능시험 장치 구성도 71
〈그림 2.24〉 노(爐)가 송풍기에 직접 붙어있는 경우 74
〈그림 2.25〉 노(爐)가 풍도(風道)를 통해 송풍기에 연결된 경우 74
〈그림 2.26〉 노(爐) 내부에 송풍기가 설치된 경우 74
〈그림 2.27〉 Open type과 Closed type 제연송풍기 시험장치 77
〈그림 2.28〉 Open Type 제연송풍기 시험장치 79
〈그림 2.29〉 실제 온도 데이터 81
〈그림 2.30〉 시험 덕트의 열전달 84
〈그림 2.31〉 OPEN TYPE의 방염시험장치 설계도(제1안) 86
〈그림 2.32〉 CLOSED TYPE의 방염시험장치 설계도(제2안) 86
〈그림 2.33〉 CLOSED CIRCUIT TYPE의 방염시험장치 설계도(최종안) 87
〈그림 2.34〉 CLOSED CIRCUIT TYPE의 방염시험장치 설계도면(조립도1) 87
〈그림 2.35〉 CLOSED CIRCUIT TYPE의 방염시험장치 설계도면(조립도2) 88
〈그림 2.36〉 CLOSED CIRCUIT TYPE의 방염시험장치 설계도면(조립도3) 88
〈그림 3.1〉 객관식 1번 문항 그래프 93
〈그림 3.2〉 객관식 3번 문항 그래프 94
〈그림 3.3〉 객관식 4번 문항 그래프 95
〈그림 3.4〉 객관식 5번 문항 그래프 96
〈그림 3.5〉 객관식 7번 문항 그래프 97
〈그림 3.6〉 객관식 10번 문항 그래프 98
〈그림 3.7〉 객관식 11번 문항 그래프 99
〈그림 3.8〉 그림1. 열기류 순환형 시험장치(개방형 및 폐쇄형) 107
〈그림 3.9〉 그림2. 열원 가열형 시험 장치 108
〈그림 3.10〉 그림3. 송풍기의 정역회전 운전 곡선 112
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