• 동력기계공학회지
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• 제5권1호
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• pp.27-34
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• 2001

관 외벽에 낮은 핀을 가진 수직 및 경사 열사이폰의 열전달 성능에 관한 실험적인 연구를 하였다. 관 외벽에 낮은 핀을 가진 이상밀폐 열사이폰의 열전달 성능을 비교 분석하기 위하여 동일한 규격의 평관에서도 실험적인 연구를 하였다. 작동유체는 증류수와 CFC-30을 사용하였다. 열사이폰의 경사각과 자동온도를 변화시키면서 실험한 결과 경사각의 변화에 따라 열사이폰의 열전달 성능은 큰 변화를 나타내었다. 그리고 평관으로 제작한 열사이폰보다 관 외벽에 낮은 핀관을 가진 동관으로 제작한 열사이폰의 열전달 성능이 높게 나타났다. 그리고 열사이폰의 경사각이 $20{\sim}50^{\circ}$ 범위에서 열전달 성능이 높게 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.202-209
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• 2005

경사 열사이폰 열교환기는 잠열을 이용한 대량의 열수송 능력과 증기류의 열확산에 의한 온도 분포의 균일화, 경량, 간단한 구조, 빠른 열응답 특성 등의 우수성을 가지고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 우수성을 보유하고 있는 경사 열사이폰 열교환기에 대하여 경사각의 변화, 작동유체의 종류, 열유속 및 내부압력 등 열사이폰의 작동에 관련된 변수들에 관하여 열전달 성능을 실험적으로 연구하였다. 평관형 및 마이크로 그루브형 경사 열사이폰에서 실험적인 연구를 수행한 결과, 마이크로 60그루브형으로 경사각이 $30^{\circ}$이고 작동유체가 증류수인 경우 비등열전달계수는 $15000\;W/m^3K$으로 나타났으며, 이 간은 평관형 경사 열사이폰의 비등열전달계수보다 1.6배 정도 높게 나타났다. 그리고 작동유체가 증류수인 경우 평관형 열사이폰에서 비등열전달계수는 경사각이 $25^{\circ}{\sim}30^{\circ}$ 범위에서, 메탄올과 에탄올에서는 경사각이 $20^{\circ}{\sim}25^{\circ}$ 범위에서 최대 비등열전달계수를 나타났다. 또한 평관형 열사이폰은 경사각이 $25^{\circ}{\sim}30^{\circ}$범위에서, 마이크로 그루브형 열사이폰은 경사각이 $20^{\circ}{\sim}25^{\circ}$사이에서 최대 비등열전달 성능을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.971-980
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• 1990

본 연구에서는 실험적으로 2상 밀폐 직사각형 열사이폰 루프에 대하여 안정성 에 주된 영향을 줄수 있는 변수들, 즉 루프 경사각도, 작동유체의 유동현상을 관찰하 고 작동유체의 온도변동과 류프의 전열성능을 측정하여 열사이폰이 안정하게 작동하는 범위를 종합적으로 조사해 보았다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.960-970
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• 1990

본 연구에서는 단상 밀폐 사각형 열사이폰 루프에서 가열부는 일정 열유속으 로 가열되고 냉각부는 일정온도로 냉각될 경우에 대해 루프 경사각도, 종횡비, 작동유 체 종류 및 관 직경변화에 대한 유동 및 온도변동 특성과 이에따른 전열성능 및 안정 작동범위를 실험적으로 조사하였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.38-44
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• 2002

An experimental investigation was performed to observe the cooling performance of cutting oil and the effect of inclination angle on the transport behaviour of a inclined thermosyphons with low integral-fins. Relatively high rates of heat transfer have been achieved by operating this manner. Water has been used as the working fluid. The inclimation angle of thermoryphon and the ratio of Reynolds number of cooling to hot fluid have been used as the experimental parameters. Heat transfer coefficients at the condenser and the evaporator are estimated from experimental results. The experimental results have been assessed and compared with existing theory. Good agreement with the theory of Yiwei has been found. The maximum heat flow rate in the thermosyphon proved to depend upon the inclination angle.

• 설비공학논문집
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• 제14권9호
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• pp.725-733
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• 2002

In this study, the heat transport limitations of a two-phase closed thermosyphon were investigated. For the test, a two-phase closed thermosyphon ($L_t/: 600 mm,\;L_e:105mm,\;L_a:75mm,\;L_c:420mm,\;D_o:22.2mm,$ container: copper (inner grooved surface), working fluid: PFC ($C_6F_14$) was fabricated with a reservoir that can change the fill charge ratio. The following was imposed as the factors on the heat transport limitations of a two-phase closed thermosyphon. 1) Fill charge ratio of the working fluid. 2) Tilt angle of the longitudinal axis. From tile experimental data, some results were obtained as follows. When the fill charge ratio was relatively small ($\psi$20%), the heat transport limitation occurred about 100W by dry-out limitation. However over 40%, it shelved nearly constant value (500 W) by flooding limitation. The heat transport limitation according to the tilt angle increased smoothly until the tilt angle was $60^{\circ}$,/TEX>, after then decreased slowly.

• 설비공학논문집
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• 제8권1호
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• pp.1-12
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• 1996

In lots of application to heat exchanger systems, closed two-phase thermosyphons are tilted from a horizontal. If the tilt angle, especially, is less than 30$^{\circ}$, the operational performances of thermosyphon are highly dependent on tilt angle. The present study was conducted to better understand such operational behaviors as mech-anni는 of phase change, and flow patterns inside a tilted thermosyphon. For experiment, an ethanol thermosyphon with a 35% of fill charge rate was designed and manufactured, using a copper tube with a diameter 19mm and a length 1500mm. Through a series of test, the tilt angle was kept constant at each of 4 different values in the range 10~25deg. and the heat supply to the evaporator was stepwisely increased up to 30㎾/$m^2$. When a steady state was established to the thermosyphon for each step of thermal loads, the wall temperature distribution and vapor temperature at the condenser were measured. The wall temperature distributions demonstrated a formation of dry patch in the top end zone of the evaporator, with a values of temperature 20~4$0^{\circ}C$ higher than the wetted surface for a moderate heat flux q≒20㎾/$m^2$. Inspite of the presence of hot dry patch, however, the mean values of boiling heat transfer coefficient at the evaporator wall were still in a good agreement with those predicted by Rohsenow's formula, which was based on nucleate boiling. For the condenser, the wall temperatures were practically uniform, and the measured values of condensation heat transfer coefficient were 1.7 times higher than the predicted values obtained from Nusselt's film condensation theory on tilted plate. Using those two expressions, a correlation was formulated as a function of heat flux and tilt angle, to determine the total thermal resistance of a tilted thermosyphon. The correlation formula showed a good agreement with the experimental data within 20%.

• 에너지공학
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• 제7권2호
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• pp.194-201
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• 1998

전기 철도 차량의 A.C 모터 속도제어에는 여러 개의 GTO thyristor와 다이오드가 필요하다. 그런데 이러한 반도체 소자들은 약 1~2 kW의 열을 발생하기 때문에 냉각장치가 필요하며 이러한 반도체의 냉각에는 Perfluorocarbon(PFC)을 작동유체로 하는 히트파이프를 많이 사용하고 있다. 본 연구에서는 PFC 히트파이프의 증발 및 응축 열전달 계수에 미치는 관련변수로 주입율, 관의 내부 표면상태, 경사각, 증기압, 열유속 등의 영향을 파악하고, 열전달 계수를 예측할 수 있는 상관식을 제시하고자 하였다. 이를 위해 내부 표면에 그루브가 설치된 동관과 표면이 매끈한 외경 15.88mm인 동관을 이용하여 주입율이 다른 총 길이 520mm의 PFC 히트파이프와 열사이폰을 제작하고 실험을 수행하였다. 증발 열전달 계수는 열유속 15~45 kW/$m^2$의 범위일 때 2 kW/$m^2$K~5.5 kW/$m^2$K 사이의 분포를 보였다. 실험결과는 수정계수 CR=1.3을 적용할 때 Rohsenow의 핵비등 상관식과 실험치가 매우 접근된 결과를 보였으며 이러한 결과는 내부 벽면 그루브의 열전달 촉진효과이다. 응축 열전달 계수의 측정치는 1.5kW/$m^2$K~3.5kW/$m^2$K 사이의 분포를 보였으며 Nusselt 막응축 모델에 수정계수 CN=4를 도입함으로써 매우 접근된 예측이 가능하였다. 증발부 체적에 대한 작동유체 주입율은 40~100%의 범위가 적절하였다. 그리고 30$^{\circ}$이상의 경사각에서는 경사각의 영향이 미소하였다.