• 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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• 제9권3호
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• pp.599-604
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• 2008

본 연구에서는 냉방운전 시에 팬코일 유닛에 사용되는 핀-관 열교환기의 공기측 열전달 능력과 압력강하를 실험을 통하여 조사하였다. 실험을 위하여 칼로리미터와 항온수조를 이용하였다. 사용된 핀은 슬릿핀이며 5종 열교환기에 대해 배관회로와 실험조건을 변화하면서 실험하였다. 공기-물 정격유량에서의 냉방능력은 열교환기 공급 물온도가 낮은 조건이 우수하였으며, 배관회로에 따른 냉방능력은 배관 내 물흐름이 U형보다 ㄹ형인 경우에 더 크게 나타났다. 물유량이 증가할수록 냉방능력은 일정비율로 증가하였으며, 열교환기 공급 물 온도가 낮을 때 우수하였다. 공급 물 온도가 낮은 조건에서 많은 응축수가 생성되어 공기측 압력강하는 크게 나타났다.

• 설비공학논문집
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• 제8권1호
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• pp.151-165
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• 1996

Relation between condensate retention and heat transfer performance is studied for condensation of CFC-11 on horizontal integral-fin tubes. Eight tubes with trapezoidally shaped integral fin density from 738fpm to 1654fpm and 10, 30 grooves are tested. The liquid retention angles are measured by the height gauge, and each tube is tested under static(non-condensing) condition (CFC-11, water) and under dynamic(condensing) condition (CFC-11). The analytical model predicts the amount of liquid retention on a horizontal integral-fin tubes within＋10 percent over most of the data. Average retention angle increases as both surface tension-to-density ratio($\sigma/\rho$) and fin density(fpm) increase, The tube having a fin density of 1299~1654fpm has the best heat transfer performance. The amount of surface flooding must keep below of 40 percent for best heat transfer performance at condensation. The tube having low number of fin density must be used for fluids having high values of $\sigma/\rho$(water, (TEX)$NH_3$, ect.) and the tube having high number of fin density must be used for the fluid having low values of $\sigma/\rho$(R-11, R-22, etc.)

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권7호
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• pp.591-598
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• 2015

본 연구에서는 핀 핏치와 핀 높이가 다른 7종류의 낮은 핀관에 대하여 LiBr 농도 0%.~50%, 열유속 $20kW/m^2{\sim}40kW/m^2$, 포화압력 7.38kPa~101.3kPa에서 풀 비등 실험을 수행하였다. 실험 범위에서 최적 낮은 핀관 형상은 핀 핏치 26fpi, 핀 높이 1.8mm로 나타났다. 핀 핏치가 너무 넓으면 전열 면적이 감소하고 핀 핏치가 너무 좁으면 기포의 성장 및 이탈이 원활하지 못하게 되어 최적 핀 핏치가 존재한다. 포화압력이 낮아질수록, LiBr 농도가 증가할수록 열전달계수는 감소하였다. 이는 포화압력이 낮아질수록 기포의 이탈직경은 증가하고 이탈 빈도는 감소하기 때문이다. 또한 LiBr 농도가 증가하면 포화온도는 증가하고 물질확산율은 감소하는데 이에 따라 기포의 성장속도가 감소하고 따라서 열전달계수가 감소하게 된다. 낮은 핀관의 열전달계수는 모든 포화압력과 농도에서 평활관의 열전달계수보다 크게 나타났다. 본 실험자료를 기반으로 상관식을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권9호
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• pp.761-772
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• 2015

가정용 에어컨이나 히트 펌프에 외경 7.0 mm 마이크로핀 튜브가 널리 사용되고 있다. 한편 에어컨이나 히트펌프의 부분 부하 운전시 질량유속은 수십 $kg/m^2s$에 불과하다. 하지만 7.0 mm 튜브에 대한 기존 연구들은 질량유속 $100kg/m^2s$ 이상에서 수행되었다. 본 연구에서는 낮은 질량유속 ($50kg/m^2s$에서 $250kg/m^2s$)에서 외경 7.0 mm 마이크로핀 튜브 내 R-410A 증발 열전달 실험을 수행하였다. 실험 중 포화온도는 $8^{\circ}C$, 열유속 $4.0kW/m^2$으로 유지하였다. 비교를 위해 외경 7.0mm 평활관에 대한 실험도 수행하였다. 실험결과 마이크로핀 튜브의 전열촉진비는 질량유속이 감소할수록 증가하다 $150kg/m^2s$를 기점으로 감소함을 보였다. 이는 마이크로 핀튜브 내 유동이 환상류에서 성층류로 변화하기 때문이다. 실험 범위에서 마이크로핀 튜브의 마찰손실과 평활관의 마찰손실은 거의 같게 나타났다. 실험데이터를 기존 상관식의 예측치와 비교하였다.

• 설비공학논문집
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• 제18권2호
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• pp.151-157
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• 2006

The present paper reports the method for evaluation of heat-transfer performance of finned tube heat exchangers in a low Reynolds number regime (Re = $160\~800$) and also reports the data of heat transfer and pressure loss taken from a finned tube heat exchanger with/without vortex generators (VGs) installed as a heat-transfer enhancement device. The evaluation is based on the modified single blow method conducted in a specially designed low Reynolds number duct. Three different test core geometries, i.e., fin only, fin-tube without VGs and that with VGs, are studied here. The data of heat transfer and pressure loss taken from the fin only geometry agree well with the empirical correlations, thus validating the present method as used for low Reynolds number regime. The data taken from the finned tube geometries with and without VGs are presented and compared to examine the effect of VGs in the low Reynolds number regime.

• 태양에너지
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• 제19권1호
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• pp.9-17
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• 1999

An Experimental study on the boiling and condensation heat transfer performance of thermosyphons with low intergral-fins was performed to investigate its heat transfer characteristics. A plain thermo syphon having the same inner and outer diameter as the finned thermosyphons was also tested for comparison. Water and CFC-30 was used as working fluids. The experimental results have been assessed and compared with same existing theories. Good agreement with the theories of Imura and Nusselt was obtained. The vertical closed-type thermosyphons with low integral-fins gave significant increases in the overall heat transfer coefficient compared to plain thermosyphon. In addition, the overall heat transfer coefficients and the operating characteristics was obtained as a function vof operating temperature for the practical applications. Also, the closed two-phase thermosyphons with low integral-fins would be highly recommended to achieve some inexpensive and compact heat exchangers in the range of low temperatures.

• 설비공학논문집
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• 제26권7호
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• pp.315-321
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• 2014

In this study, external condensation heat transfer coefficients (HTCs) of two non-azeotropic refrigerant mixtures of HFC32/HFC152a at various compositions were measured on both 26 fpi low-fin and Turbo-C enhanced tubes, of 19.0 mm outside diameter. All data were taken at the vapor temperature of $39^{\circ}C$, with a wall subcooling of 3~8 K. Test results showed that the HTCs of the tested mixtures on the enhanced tubes were much lower than the ideal values calculated by mass fraction weighting of the pure component HTCs. Also, the reduction of HTCs due to the diffusion vapor film was much larger than that of a plain tube. Unlike HTCs of pure fluids, HTCs of the mixtures measured on enhanced tubes increased, as the wall subcooling increased, which was due to the sudden break-up of the vapor diffusion film with an increase in wall subcooling. Finally, the heat transfer enhancement ratios for mixtures were found to be much lower, than those of pure fluids.

• 수산해양기술연구
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• 제32권1호
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• pp.67-77
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• 1996

The heat transfer performance of R - 11 vapor condensing on integral fin tubes has been studied using fin tubes having the fin density from 748 to 1654 fins per meter. Electric heater supplied heat energy to the boiler to generate R - 11 vapor over the range of 25-60W. Condensation rates of each tubes were tested under the condition of cooling water flow rate from 400l/h to 2500l/h. For the seven fin tubes tested, the best performance has been obtained with a tube having a fin density of 1417fpm and a fin height of 1.3mm. This tube has yielded a maximum value of the heat transfer coefficient of 16500W/$m_2$K, at a vapor to wall temperature difference of 3K. Experimental results of integral fin tubes have been compared with available predictive models such as Beatty - Katz's analysis, Webb's analysis, Sukhatme's analysis and Rudy's empirical relation. The experimental results were shown to be in good agreement with that of the Sukhatme's analysis.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.27-36
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• 2018

그간 마이크로핀관 내 증발 열전달 및 압력 손실에 대하여 다수의 연구가 수행되었다. 하지만 대부분의 연구는 에어컨이나 히트 펌프에 사용되는 냉매에 대하여 수행되었고 R-404A에 대해서는 매우 제한된 연구만이 존재한다. R-404A는 근공비혼합냉매로 오존층 파괴와 관련하여 R-502를 대체하여 주로 저온 냉동, 냉장에 사용되고 있다. 본 연구에서는 낮은 질량유속 ($80kg/m^2s$에서 $200kg/m^2s$)에서 외경 9.5 mm 마이크로핀관 내 R-404A 증발 열전달 실험을 수행하였다. 또한 비교를 위해 외경 9.5 mm 평활관에 대한 실험도 수행하였다. 실험 결과 마이크로핀관의 전열촉진비는 질량유속이 증가할수록, 열유속이 감소할수록 증가하였다. 이러한 현상은 마이크로핀에 의한 대류 열전달의 증가와 열유속의 상대적 기여에 의한 것으로 판단된다. 또한 실험 범위에서 마이크로핀관의 마찰손실이 평활관의 마찰손실보다 다소 (최대 28%) 크게 나타났다. 기존 상관식은 저유량 R-404A 열전달계수 및 압력손실을 적절히 예측하지 못하는데 이는 본 실험 범위가 기존 상관식의 범위 밖에 있기 때문으로 판단된다.