빨래 무게 및 수분 함유율에 따른 건조기 드럼 내부 유량 변화에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Variation of Air Flow Rate inside Dryer Drum with respect to Weights and Moisture Content of Clothes)

서지정보

· 발행기관 : 대한설비공학회
· 수록지 정보 : 설비공학 논문집 / 33권 / 1호 / 8 ~ 14페이지
· 저자명 : 강석경, 안종혁, 신현수, 윤백, 유재석, 김현정, 조병남, 위훈, 김도행, 권오진

초록

본 연구에서는 다양한 송풍기 Fan 회전수에 대하여 빨래 내 수분 함유율 및 빨래 무게에 따른 건조기 드럼 내부 공기 유량을 측정함으로써, 수분 함유율 및 빨래 무게에 따른 드럼 내 공기 유량의 변화 경향을 살펴보았다. 또한 무차원 유량()을 정의함으로써 다양한 송풍기 Fan 회전수 및 빨래 무게에 대하여 빨래가 건조됨에 따른 유량의 감소율이 어떠한 차이를 보이는지 살펴보았다. 최종적으로 수분 함유율에 따른 유량의 변화를 예측하는 무차원 유량 상관식을 제시하였다. 주요한 결과는 다음과 같다.
(1) 수분 함유율이 감소함에 따라 드럼 내 공기의 유량이 감소하는 경향을 보였다. 수분 함유율 0.0일 때 유량이 수분 함유율 0.6일 때 유량 대비, 16 kg 용량의 경우 약 7%, 9kg 용량의 경우 약 20% 작았다. 이는 수분 함유율 감소 시 빨래의 겉보기 부피 증가 및 드럼 내 빨래 배열의 불확실성 증가로 인해 공기의 유동 저항이 증가하기 때문이라 사료된다.
(2) 빨래 무게가 증가함에 따라 유동 저항이 증가하여 드럼 내 공기의 유량이 감소하는 경향을 보였다. 16 kg 용량의 건조기에 대해 빨래 무게 16 kg일 때 유량이 빨래 무게 4 kg일 때 유량 대비 약 6% 작게 나타났다.
(3) 수분 함유율에 따른 무차원 유량의 변화는 다양한 빨래 무게 및 Fan 회전수 조건에서 유사하였다. 이는 특정한 건조기 드럼에 대하여 빨래 무게 및 유량이 상이하더라도 빨래가 건조됨에 따른 유량의 감소율이 유사함을 나타낸다.
(4) 16 kg 및 9 kg 용량의 수분 함유율에 따른 무차원 유량이 상이하였다. 이는 드럼의 용량에 따라 빨래의 건조에 따른 유량 감소율이 상이함을 의미한다.
(5) 실험 결과를 바탕으로 수분 함유율에 따른 무차원 유량의 변화를 예측하는 상관식을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 상관식은 실험 결과와 비교하여 최대 6%, 평균 4%의 오차를 보였다.




드럼 내 열 및 물질전달 현상 해석 시 본 연구에서 제시한 상관식을 활용함으로써 보다 정확한 해석 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

The air flow rate inside drum is one of the most important factors determining the performance of clothes dryer. It is obvious that the amount of heat and mass transfer inside drum depends on the air flow rate, which shows an irregular and unsteady behavior since the flow resistance varies with the position and arrangement of clothes which move around arbitrarily inside rotating drum. Also it was found that the air flow rate varied with moisture content in clothes, and thus it varied as the clothes was dehydrated. In the present work, the effect of the weight of clothes and the moisture content on the air flow rate for various fan RPM has been studied experimentally for drums with different sizes, and normalized air flow rate correlations have been proposed. It is expected that the results of the present work would be helpful in analyzing the transfer phenomena inside drum more accurately.

참고자료

· 없음