전산유체역학을 이용한 부화기 공기 유동 특성 분석 = Analysis of Air Flow Characteristics of Hatching Machines using Computational Fluid Dynamics
저자
김우주 ( Woo-ju Kim ) ; 김락우 ( Rack-woo Kim ) ; 이승헌 ( Seung-hun Lee ) ; 문준섭 ( Jun-seop Mun ) ; 김찬민 ( Chan-min Kim ) ; 석희웅 ( Hee-woong Seok ) ; 안수빈 ( Su-been Ahn ) ; 이선형 ( Sun-hyoung Lee )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2022
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
167-167(1쪽)
제공처
종란의 부화를 위해서는 발육기간 동안 부화에 맞는 최적의 환경을 유지 시켜주는 것이 중요하다. 종란은 자신의 체온을 스스로 조절할 수 없어 부화기 내부의 공기 온도는 37.8°C를 유지 시켜주어야 하며 적정 온도를 유지 시켜주지 못하게 되면 병아리품질 및 닭의 생산성에 영향을 미칠 수 있다(Michels et al., 1974, Willemsen et al., 2010). 병아리의 질적 생산성과 부화율을 증대시키기 위해서는 공기 유동, 온도, 전란 등 발육 환경을 적절하게 유지 시켜주는 인공 부화기가 필수적이다. 하지만 국내 인공 부화기는 부화기 내부의 최적 환경을 유지 시켜주지 못해 부화율이 낮은 실정이다. 부화기 내부의 최적 환경을 유지 시켜주기 위해서는 부화기 내부 순환 팬, 종란 트레이의 간격, 팬의 속도, 전란 각도 등 부화기 내부 공기 유동의 영향을 주는 인자들의 특성 분석하여 최적의 설계를 하여야 한다. 최적의 설계를 위해서는 부화기 내부 환경에 대한 많은 데이터를 바탕으로 설계가 이루어져야 한다. 하지만 현장실험은 시간적 공간적 어려움 및 많은 비용과 인력이 소비되고 데이터 측정의 한계가 존재한다. 본 연구에서는 현장실험의 한계를 극복하기 위해 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)를 이용하여 부화기 내부 공기유동 특성을 분석하고자 하였다. 대상 부화기는 ㈜대상키우미시스템의 KHS-576 부화기를 모델링 하였다. 부화기 내부 공기 유동특성 분석을 위해 종란 트레이 간격 및 각도에 따라 분석을 진행하였다. 종란 트레이는 격자의 퀄리티 및 연산시간의 경제성의 문제로 종란 전체를 모델링 할 수 없어 종란 트레이의 압력 강하량을 측정하여 Porous Media로 적용하였다. 부화기 내부 순환 팬은 Mesh Motion대신 MRF (Moving Reference Frame)기법을 활용하였다. Porous Media와 MRF(Moving Reference Frame)를 적용하여 연산에 대한 시간적 비용 감소 및 정확한 데이터를 측정하였고 부화기 내부 공기 유동 특성을 분석하였다. 본 연구를 통해 부화율을 높일 수 있는 최적의 부화기 설계를 진행하였다. 본 연구결과를 바탕으로 향후 최적의 부화기 운영방안을 제시할 수 있을 거라 판단된다.
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