A Study on the Entropy Generation of Single Fin-Tube Heat Exchanger

단일 핀-관 열교환기에서 엔트로피 생성에 관한 연구

The entropy generation rate in a fin-tube heat exchanger is investigated as a basis for thermodynamic optimization associated with single fin-tube heat exchanger. The entropy generation (irreversibility)analysis is used to find the optimum design factor and investigate total entropy generation, optimum dimensions of fin length, tube inner and outer diameters, and fin spacing on the variation of design factors. The results of this study are as follows: As the outer diameter increases, optimum !in spacing and fin length increase but the entropy generation and optimum inner diameter decrease; As fin thickness increases, the entropy generation of system and optimum fin spacing increase; As fin length increases, entropy generation and optimum outer diameter increase.

단일 핀-관열교환기와 관련된 열역학적 최적설계법을 기준하여 핀-관열교환기의 엔트로피 생성율을 조사하였다. 엔트로피 생성율(비가역성)해석법을 사용하여 최적설계조건을 구하였고 설계조건의 변화에 따른 총엔트로피 생성율과 핀의 길이, 관의 안지름과 바깥지름 및 핀간거리를 조사하였다. 이 연구의 결과에 따르면 바깥지름이 클수록 최적핀간거리와 핀높이는 커지고 엔트로피 생성율과 최적안지름은 작아진다. 또한 핀 두께를 증가시키면 계의 엔트로피 생성율과 최적핀간거리는 증가하고 핀높이를 증가시키면 엔트로피 생성율과 최적바깥지름은 증가한다.