환경풍동 내 공기의 온도와 속도 변화에 대한 공기 유동과 전열 특성을 분석하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 풍동 시험부 내 각 단면의 평균 속도, 균일도, 그리고 대류 열전달계수는 노즐 출구의 온도와 속도에 따라 큰 영향을 받게 된다. 노즐 출구로부 터 멀어질수록 평균 속도와 균일도가 점차 감소하고, 노즐 출구의 속도가 50km/h일 때 공기온도가 -40~60oC까지 변화함에 따라 단면 평균 속도와 균일도가 각각 약 12.9%와 13.5% 정도까지 증가하였다. 또한 시험부 바닥의 대류 열전달계수는 50~150km/h의 속도 변화에 대해 약 59.7%까지 증가하였으며, 공기의 온도와 속도가 증가함에 따라 시험부 열 유속도 함께 증가하였다. 본 연구에서 수행한 결과들은 최적의 환경풍동 설계에 필요한 주요 설계 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

When air with high humidity is stagnant in a huge hot-rolling building, condensation occasionally occurs on the surface of hot-rolling steel coils, degrading quality of the products. To resolve this problem, we tried to utilize the natural ventilation effectively by modifying the location and size of opening vents based on quantitative visualization of ventilation flow inside the factory building. The 1/850 scale-down building model was embedded inside an atmospheric boundary layer simulated in a wind tunnel. The effects of wind direction and location of opening vents on the ventilation flow inside the factory building were investigated experimentally. Instantaneous velocity fields inside the building model were measured using a 2-frame PIV system. Among four dominant wind directions for the building tested, the condensation phenomena occurred monthly for the case of south wind. The addition of a vent on the southern wall of the factory building improved the natural ventilation effectively.