CFD 전산유체역학 해석 기술검토
가상 공간에서의 정밀한 3D 유체 시뮬레이션을 통해 대기오염 방지시설의 기류 흐름을 사전에 분석하고, 설비 차압과 집진 효율의 최적화를 지원합니다.
방지시설 설계에 CFD 시뮬레이션이 필수적인 이유
물리적 측정의 한계를 넘어 내부 기류를 입체적으로 정밀 검토함으로써 설계의 신뢰성을 극한으로 끌어올립니다.
설계 오류 사전 검토
기류 정체 영역(Dead Zone), 기류 편향, 배관 과유속 등으로 인한 유동 불균형을 시뮬레이션으로 사전 검토하여 재시공 리스크를 최소화합니다.
압력손실(차압) 극소화
장치 내부 및 덕트 계통의 급격한 축소/굴곡 부위 저항을 유선 해석하여 차압을 최소화하고, 송풍기 운전 소비전력(전기세)을 대폭 절감합니다.
집진 및 가스처리 흐름 개선 제안
유입 오염 가스의 균등 분포 및 입자상 물질의 관성 충돌/침강 거동을 추적 분석하여 설계 단계에서 타겟 집진 효율 및 수율 향상을 위한 기초 자료를 제안합니다.
슬롯트 후드 및 배기그릴 유동 개선 해석
현장에서 발생하는 배기 저하 및 진동/소음 원인을 정밀 검토하고, 현장 요구조건을 반영한 슬롯트 후드 개선 도면을 가상 시뮬레이션으로 검토 및 제안하였습니다.
과도한 급기 유속으로 인한 배관 떨림 및 소음 트러블
설치된 기존 배기그릴 내부의 기류 거동을 해석한 결과, 설계 사양보다 급기유속이 국부적으로 과도하게 빠른 상태임으로 검토되었습니다.
- 분석 내용: 그릴 내 통과 유속 불균형 및 와류 형성
- 현장 현상: 그릴 내부 떨림 현상과 그에 따른 지속적인 기류 소음 유발
- 배관 계통 영향: 메인 배관 및 가지 배관 전체의 미세 진동 전파로 긴급 보강 설계 필요성 제안
시공된 후드의 원활하지 못한 흡입력 흐름 검토
현장에 시공된 후드를 3D 모델링하여 흡입 성능 시뮬레이션을 수행한 결과, 설계 유량이 장치 내부에서 고르게 분산되지 못하고 일부 영역에 편중되는 현상이 관찰되었습니다.
- 해석 조건: 설치된 현장 제품 기준 정량 분석
- 유동 문제: 후드 흡입면에서의 유속 차이가 최대 3배 이상 발생하여 사각지대 생성
- 종합 의견: 불균일한 속도 구배로 인해 유해 물질을 비산 없이 흡입하기 어려울 수 있으며 집진 수율이 떨어질 가능성이 있음으로 검토됨
제공 도면 기반 흡입 한계점 분석 및 수정 방안 제안
설계 도면 사양대로 제작 및 설치했을 때의 가상 조건 시뮬레이션입니다. 입구부 가압 분포와 기류 유입 각도가 흐트러져 한계점을 검토했습니다.
- 해석 조건: 제공된 오리지널 도면 사양 기준
- 결과 요약: 슬롯 유입 구간의 정체 및 에드존(Eddy) 발생으로 배기 흐름의 전반적인 유동 저항 가중
- 개선 제언: 성능 테스트 시 원활한 기류 흡입력을 확보하기 위하여 후드 슬롯 형상 및 내부 버퍼 체임버 수정 개선이 제안됨
개선 요구사항 반영 및 최종 평균 속도 2.055 m/s 수렴 검토
현장 실무자의 피드백과 EnvLog의 유체 역학적 개선 메커니즘을 융합하여 설계 변경된 최종 도면 기준 유동 시뮬레이션 결과입니다.
- 설계 개선점: 다중 슬롯 간격 자동 밸런싱 및 분배 체임버 보강 적용
- 최종 수렴 속도: 각 배기 슬롯 통과 속도 격차가 10% 이내로 해소되었으며, 전체 평균 속도가 2.055 m/s로 수렴하여 고효율 안정 수율 달성
- 시공 지원: 시뮬레이션을 통해 검토된 도면대로 시공 시 참조 가능하도록 설계 검토 리포트를 작성 및 공급하였습니다.
교반기 외부측방식 후드 유동 해석(CFD) 검토
교반기 상부 배출시설에 설치되는 외부측방식 후드에 대해 3D 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션을 수행하여, 포착거리(0.1m) 제어속도 만족 여부와 실제 정압 강하량을 예측해 설계를 조율했습니다.
교반 시 발생하는 가스상 유해물질 포집을 위한 후드 사양 분석
교반기 가동 시 상부 개구부에서 불균일하게 상승/비산하는 가스상 오염물의 배출 성능을 정량 검토하기 위해 3D 유동 가시화 구조를 설계하였습니다.
- 해석 모델: Air_Flow_Simulation_01 (교반기 외관 매쉬)
- 해석 일자: 2026년 08월 24일 검토 (JITA-CFD-260824)
- 기술 설계 참조: 기술영업 민영득 부장 최종 검토본 준용
이론 계산서 풍량 5.66 CMM 대비 실해석 유동량 대조
Φ100mm 덕트 배관(실면적 0.00748 m²) 및 반송속도 12.0 m/s 기준의 수리 계산 수치와 3D 시뮬레이션의 경계 조건 설정을 상호 대조 검토했습니다.
- 이론 설계 송풍량: 5.66 CMM (Duct 속도 12.0 m/s 인가)
- CFD 해석 유동량: 5.34 CMM 도출 완료
- 오차 검토 결과: -5.6% 수준의 오차로, 현장 저항을 반영한 적정 범위로 검토됨
EFD Solver 75 Iteration 기류 가시화 분석
정밀 수치해석 솔버를 75 Iteration 구동하여 정면 벡터를 수렴시켰으며, 후드 개구면으로 흡입되는 기류에 국부 사지(Dead Zone)나 가스 정체가 존재하지 않는 것으로 검토되었습니다.
- 해석 솔버: 3D Flow Simulation 기반 EFD 정밀 제어
- 유동 분석 결과: 내부 마찰 저항이 균일하게 분산되는 양호한 흡입 구배 검토
- 배기 유입 균일도: 슬롯 유입 각도 조정을 통한 흡입 흐름 균일성 검토 완료
작업 포착거리(0.1m) 기준 제어속도 0.5 m/s 이상 최종 검토
유해 가스 포집을 위한 기술적 기준인 포착거리 0.1m 지점에서 풍속이 0.5 m/s 이상 충족 가능성을 검토하고 설계를 최종 제안했습니다.
- 요구 제어속도 사양: 가스상 물질 기준(≥ 0.5 m/s) 만족
- 정압 감하 최적화: 과설계 방지를 통한 최적 송풍기 마력 선정 데이터 확보
- 엔지니어링 종합 의견: 본 교반기 외부측방식 후드 설계안의 대기 인허가 기술 자료 제안
EnvLog CFD 해석
엔지니어링 프로세스
철저한 데이터 확보부터 물리 현상 검토, 현장에 바로 시공 적용 가능한 최적의 대안 도면 및 공인 기술 보고서 제공까지 원스톱으로 지원합니다.
요건 정의
유입 가스 성상, 설계 풍량 및 물리 경계조건 기준 수립
형상 & 메시
3D 유로 형상 단순화 및 난류 유동 정밀 격자망 분할 생성
유동 해석
난류 수치해석 솔버 구동 및 DPM 입자 거동 시뮬레이션
검토 & 제안
기류 정체 영역(Dead Zone) 식별 및 유동 균일화 설계 제안
기술 보고서
속도·압력 분포도 및 엔지니어링 개선 도면 수록 보고서 제공
법적 면책 고지 (Product Liability Act Disclaimer)
본 페이지에 기재된 전산유체역학(CFD) 해석 사례 및 관련 시뮬레이션 데이터는 EnvLog Blogger 연대의 공학적 학술 분석 및 설계 검토 자문 자료이며, 실제 현장의 시공 오차(제조물 결함, 댐퍼 오조작, 배관 조립 상태), 기류 변동 환경 등에 따라 다를 수 있습니다.
본 자료는 학술 연구 및 기본 유동 설계의 검토 참조용 정보 제공을 목적으로 하며, 실제 설비의 최종 안전성 검증, 인허가 적합성 확보, 및 「제조물 책임법」 상의 제조물 결함 방지 의무는 전적으로 해당 설비의 최종 설계사 및 제조업자(시공사)에게 귀속됨을 고지합니다.