탄소섬유 탄화공정의 가스 거동에 대한 수치해석 모델링 = Numerical modeling of off-gases in carbonization furnace for carbon fiber

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In this study, the carbonization process of the polyimide(PI) precursor for carbon fibers in the furnace is numerically studied. During the process, the precursor fibers are moving at a constant speed in an inert gas atmosphere of very high temperature. The behavior of the exhaust gas from the precursor fiber and the temperature distribution in the carbonization furnace are considered. At first, a numerical model for the off-gas behavior from the precursor fibers is established. Then the numerical simulation results using the model are obtained and compared to the experimental results in order to verify the model. Finally, it is evaluated the application scalability of the established numerical model through changes in wall temperature and precursor fiber moving speed. The results show that the model can be used to study the various carbonization process.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 연구 동향 3
• 1.3 연구 목적 4
• 2. 수치해석 5
• 2.1 해석 모델 5
• 2.2 지배방정식 10
• 2.3 배출가스 모델링 12
• 2.4 경계 조건 설정 15
• 3. 결과 및 고찰 18
• 3.1 탄화로 내의 유동 18
• 3.2 탄화로 내의 온도 분포 21
• 3.3 탄화로 내의 가스 질량분율 분포 24
• 3.4 수립된 모델의 적용 확장성 제시 27
• 3.4.1 섬유 이송속도의 영향 27
• 3.4.2 탄화로 벽 온도조건의 영향 29
• 4. 결론 31
• 참고문헌 32