단동온실의 태양복사에 의한 열유동 특성 해석

본 연구에서는 대류 및 복사열전달에 따른 단동온실 내 열유동 특성을 예측하기 위해 3차원 정상상태 열유동해석을 수행하였다. 넓은 파장대역폭에서 연속적으로 방사되는 태양복사에너지를 수치해석적으로 모사하기 위해 특정 파장영역대를 기준으로 복사에너지를 유한한 영역으로 구분하는 다중대역모델 적용하였다. 또한 비회체 특성을 갖는 비닐의 물성을 해석상에 적용하기 위해 파장영역대별 투과율(또는 흡수율)을 변화하여 적용하였고 유속, 온도, 복사에너지의 경계조건을 변화시켜 추가적인 해석을 수행하였다. 이러한 수치해석기법을 검증하기 위해 수치해석 결과를 실제 온실에서 측정된 온도 값과 비교분석한 결과 평균오차가 12.2∼14.2 % 정도에 차이를 보이지만 유사한 경향성을 나타내고 있어 해석기법의 타당성을 확인하였다. 또한 복사에너지는 파장영역대별 비닐 투과율에 따라 온실 내에서 복사강도가 현저히 감소하고, 온실 내 열유동은 환기팬에 의한 강제대류에 의해 크게 영향을 받고 있음을 확인하였다.