• 대한기계학회논문집
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• 제19권9호
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• pp.2316-2327
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• 1995

Experimental results from nucleate pool boiling heat transfer with various finned tubes in CFC11, HCF123 and HCFC141b are reported. One plain tube and four low fin tubes of various fin densities were tested in an attempt to find out the optimum fin density in the heat flux range of 10-60 kW/m$^{[-992]}$ at near atmospheric pressure. The results indicated that CFC11 showed the highest heat transfer coefficients. Its alternatives, HCFC123 and HCFC141b, showed 3-5% lower heat transfer coefficients than those of CFC11 at the same heat flux. As the fin density increases, so does the heat transfer surface area. Measured heat transfer coefficients, however, do not necessarily always increase as the fin density increases. This unique phenomenon seems to be caused by the coalescence of the bubblers that prevent the cool liquid from entering into the fin valleys. For all the refrigerants tested, the optimum fin density yielding the highest performance was 28 fins per inch confirming the previous results by other researchers.

• 설비공학논문집
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• 제10권3호
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• pp.303-314
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• 1998

In this study, the performance of a multi-stage condensation heat pump was examined. Computer simulation programs were developed for 1-stage, 2-stage, and 3-stage heat pumps and R11, R123, R141b were tested as working fluids. The results showed that coefficients of performance(COPs) of an optimized 3-stage condensation heat pump are 25∼40% higher than those of a conventional 1-stage heat pump. The increase in COP, however, differed among the fluids tested. The improvement in COP largely stems from the decrease in average LMTD values in the condensers of the multi-stage system. For the 3-stage condensation heat pumps, optimized UA values of three condensers were determined to be 30∼40% of the UA value of the total condenser regardless of the working fluid. When the amount of cooling water entering into the intermediate and high-stage subcoolers is roughly 10% of the total condenser cooling water respectively, the optimum performance was achieved for the 3-stage condensation heat pump.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권5호
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• pp.704-710
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• 2017

가스 하이드레이트 형성원리를 이용한 해수담수화는 이미 상용화된 역삼투 방식에 비하여 아직 실증화 단계이지만 그 공정이 비교적 단순하고 특히 냉매를 객체가스로 사용할 경우 아주 낮은 공정 온도가 필요하지 않아 에너지 소비량(thermal budget)이 향상될 가능성이 있기 때문에 여전히 많은 관심을 받고 있다. 따라서 본 연구에서는 수소불화탄소(HFC, hydrofluorocarbon) 및 수소염화불화탄소(HCFC, hydrochlorofluorocarbon) 계열의 냉매들을 객체가스로 한 가스 하이드레이트 형성 거동을 에너지적인 관점에서 해석하고자 하였고 이를 위해 밀도 범함수(DFT, density functional method) 이론을 기반으로 한 분자모델링을 도입하였다. 객체가스(guest gas)로 R-134a, R-227ea, R-236fa, R-141b를 선정하였으며 계산을 위하여 물 분자로 이루어진 $5^{12}$, $5^{12}6^2$, $5^{12}6^4$의 세가지 구조의 동공들(cavities)을 구성하였다. 동공, 객체가스, 그리고 객체가스가 삽입된 동공의 구조를 분자모델링을 이용하여 각각 최적화하였고 계산된 각 구조의 에너지로부터 동공과 객체가스의 결합에너지(binding energy)를 계산하였다. 마지막으로 결합에너지를 비교함으로써 어느 냉매가 가장 유리한 조건에서 가스하이드레이트를 형성할 지를 판단하였다. 결과적으로 R-236fa가 가장 자발적(spontaneous)으로 가스 하이드레이트를 형성할 것으로 예상되었고 사람에 대한 낮은 독성과 물에 대한 작은 용해도 측면에서도 가장 적절한 선택으로 평가되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권6호
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• pp.830-840
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• 1997

In this study, condensation heat transfer coefficients(HTCs) of CFC-11, HCFC-123 and HCFC-141b are measured, which are used/or considered as working fluids in centrifugal chillers. The main objectives of this study are to measure and compare the HTCs of various refrigerants on plain and low fin tubes and also to find out the optimum fin density of the low fin tubes. To accomplish these goals, HTCs of three refrigerants are measured for the plain tube as well as 4 types of low fin tubes. All measurements are carried out at the vapor temperature of 39.deg. C with the wall temperature difference of 3 .deg. C ~ 8.deg. C. For all the refrigerants tested, a low fin tube of 28 fins per inch yielded the best performance among all the tubes tested. For the plain tube, the HTCs of CFC-11 and HCFC-141b were very similar and those of HCFC-123 were 10% lower than those of CFC-11.Thus, it can be concluded that HCFC-123 and HCFC-141b are acceptable as alternative refrigerants for CFC-11 from the view point of condensation heat transfer.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권4호
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• pp.317-324
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• 2015

본 연구에서는 아파트단지에 적용되는 태양열 급탕 시스템의 에너지 활용도를 높이기 위해 유기랭킨사이클을 적용하여 해석적 연구를 수행하였다. 시스템 해석은 Aspen $Plus^{(R)}$을 활용하였으며 태양열집열기는 급탕 온도와 유기랭킨 사이클의 운전 조건을 고려하여 진공관형 집열기를 적용하였다. R134a, R141a, R245fa 등의 냉매를 작동유체로 선정하였으며, 시스템 성능해석을 통하여 R245fa 냉매가 적용가능성이 가장 높게 나타났다. 비가역성 해석과 민감도 해석을 통해 유기랭킨 사이클 시스템의 효율 및 성능 확보를 위해서는 증발기와 터빈에 대한 기술 개발이 매우 중요하다는 것을 밝혀냈으며, 순수 급탕으로만 활용하는 시스템에 전기 생산 설비를 추가하게 되면 약 50%의 추가적인 경제성이 확보됨을 확인하였다.