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학술저널
저자정보
Woo-Jin Park (Korea Maritime and Ocean University) Dong-Su Park (Korea Maritime and Ocean University) Mun-Beom Shin (Korea Maritime and Ocean University) Young-Kyo Seo (Korea Maritime and Ocean University)
저널정보
한국해양공학회 한국해양공학회지 한국해양공학회지 제37권 제5호(통권 제174호)
발행연도
2023.10
수록면
215 - 224 (10page)

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While melting glaciers due to global warming have facilitated the development of polar routes, Arctic vessels require reliable anti-icing methods to prevent hull icing. Currently, the existing anti-icing method, i.e., the heating coil method, has disadvantages, such as disconnection and power inefficiency. Therefore, a carbon nanotube-based surface heating element method was developed to address these limitations. In this study, the numerical analysis of the surface heating element method was performed using ANSYS. The numerical analysis included conjugate heat transfer and computational fluid dynamics to consider the conduction solids and the effects of wind speed and temperature in cold environments. The numerical analysis method of the surface heating element method was validated by comparing the experimental results of the heating coil method with the numerical analysis results (under the –30 ℃ conditions). The surface heating element method demonstrated significantly higher efficiency, ranging from 56.65–80.17%, depending on the conditions compared to the heating coil method. Moreover, even under extreme environmental conditions (–45 ℃), the surface heating element method satisfied anti-icing requirements. The surface heating element method is more efficient and economical than the heating coil method. However, proper heat flux calculation for environmental conditions is required to prevent excessive design.
#Anti-icing #Surface heating element #Heating coil #Heated walkway #CFD #Heat transfer

목차

ABSTRACT
1. Introduction
2. CNT-based Surface Heating Element Method
3. Numerical Analysis Methods and Process
4. Verification of Numerical Analysis Techniques
5. Numerical Analysis Results and Discussion
6. Conclusions
References

참고문헌 (13)

참고문헌 신청
ANSYS Inc. (2017). ANSYS CFX-Solver theory guide (Release 18.1). ANSYS Inc. google schola B. P. Technology Transaction. (2017). Surface heating element (center on CNT). Interesting Media, Inc. google schola Det Norske Veritas (DNV). (2005). DNV rules for classification of ships. DNV. google schola International Maritime Organization (IMO). (2015). International code of safety for ships operating in polar waters (Polar code). A.1024(26). google schola Jung, Y. J., & Seo, Y. K., (2015). A study on the de-icing performance evaluation and design guide for ice class louver of the vessels operating in cold region. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 52(4), 323–329. https://doi.org/10.3744/S google schola

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