• 에너지공학
• /
• 제15권1호
• /
• pp.35-44
• /
• 2006

본 연구에서는 비등열전달 과정동안, 초음파 진동이 열전달 과정에 미치는 영향에 관하여 실험적으로 조사해 보았다. 실험은 등온가열조건하에서, 40kHz의 초음파 진동을 가진한 경우와 가진하지 않은 경우로 나누어 비등과정동안의 온도분포를 측정하였고, 대류상태와 과냉상태 그리고 포화상태에서의 열전달계수를 측정하여 열전달 향상율을 비교하여 보았다. 또한, 하이드로폰을 이용하여 초음파 가진시 매질내에 발생하는 음압분포를 측정하고 열전달 향상율과 비교하여 보았다. 실험결과, 비등열전달 과정에 초음파 진동을 가진한 경우, 가진하지 않은 경우와 비교하였을 때 열전달계수가 높게 나타나는 것을 확인하였으며, 특히 대류상태에서 열전달계수가 급격하게 증가하였다. 또한, 초음파 진동의 가진으로 인해 형성되는 음압은 진동자가 부착된 지점에서 주위보다 상대적으로 높게 형성되는 것을 실험적으로 확인하였으며, 초음파 진동으로 인해 형성된 높은 음압이 열전달 향상율에 영향을 미치는 원인의 하나로 작용하고 있음을 알 수 있었다. 결국, 초음파 진동에 의해 매질내에 발생하는 음압은 열전달 향상과 밀접한 관련이 있다고 사료된다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.162-171
• /
• 1993

본 연구에서는 2성분혼합물의 응고과정해석에 머시영역의 비등방성을 포함시 킬수 있는 모델을 정립하고 실제계산을 수행하여 비등방성이 천이현상 및 조대편석(m- acrosegregation)에 미치는 영향을 보이고자 한다. 이 과정에서 기본 방정식의 변형 을 통한 수치해석의 효율화에 관해서도 취급할 것이다. 해석대상은 비등방성의 효과 가 잘 나타날 수 있으면서 해석은 용이한 2차원 정사각형용기로 선택하였다. 대상혼 합물은 실용적으로 관심있는 금속 합금과 결정구조가 유사하며 물성치가 비교적 잘 확 립된 염화암모늄수용액(NH$_{4}$C1-H$_{2}$O)이다. 특히 아공정염화암모늄수용액은 부력비(buoyancy factor)가 -1.4정도로서 온도와 농도구배에 의한 부력이 크기는 비슷 하지만 작용방향이 반대이기 때문에 이중확산대류의 전형적인 형태를 고찰하기에 편리 한 물질이다.

• 설비공학논문집
• /
• 제13권8호
• /
• pp.674-681
• /
• 2001

An experiment is conducted to investigate the effect of the inclination angle on convective boiling heat transfer of a uniformly heated tube. The test section used is a stainless steel tube with10.7mm in inner diameter. The hating length is 3m and is heated directly by an AC current. The test fluid is R-113. Experiment are carried out with mass flow rates of 300, 500 and $700\;kg/m^{2}s$, and heat fluxes varying from 5 to 65 kW/$m^2$. The inclination angles of the tube are $0^{\circ},\;5^{\circ},\;11^{\circ}\;and\;25^{\circ}$. the circumferential temperature variation at low quality region and the location of dryout at high quality region are mainly observed. Circumferential anisothermality occurring at low mass flow rate and low quality conditions is gradually reduced with the increase in the inclination angle and finally disappears at the inclination angle of $25^{\circ}$. Critical quality where dryout is initiated is seriously influenced by the inclination angle. Wall temperature after critical quality is also affected by the inclination angle.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
• /
• pp.1340-1345
• /
• 2004

Convective boiling heat transfer coefficients of R-22 were obtained in a flat extruded aluminum tube with $D_h=1.41mm$ . The test range covered mass flux from 200 to 600 $kg/m^2s$, heat flux from 5 to 15 $kW/m^2$ and saturation temperature from $5^{\circ}C$ to $15^{\circ}C$ . The heat transfer coefficient curve shows a decreasing trend after a certain quality(critical quality). The critical quality decreases as the heat flux increases, and as the mass flux decreases. The early dryout at a high heat flux results in a unique 'cross-over' of the heat transfer coefficient curves. The heat transfer coefficient increases as the mass flux increases. At a low quality region, however, the effect of mass flux is not prominent. The heat transfer coefficient increases as the saturation temperature increases. The effect of saturation temperature, however, diminishes as the heat flux decreases. Both the Shah and the Kandlikar correlations underpredict the low mass flux and overpredict the high mass flux data.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권2호
• /
• pp.129-135
• /
• 2011

얼음 제조와 잠열 저장 등에서 수직관 내부를 저온의 냉매를 흘려, 관 외부의 물을 얼리는 과정에서 내부 냉매의 비등열저항과 외부 얼음열저항이 얼음형성에 미치는 영향에 대하여 조사되었다. 상변화 및 비등 열전달 관계식들이 도입되어 얼음두께와 관련변수들이 해석되었으며, 작동유체로는 냉매 22 와 냉매 134a가 사용되었다. 이들의 건도는 0-0.8 범위이다. 해석결과, 최초 약 30 분까지는 내부냉매의 대류저항이 얼음의 전도저항에 비하여 높으나, 그 이후 얼음의 두께 증가에 따른 얼음전도저항의 현저한 증가로 인하여 냉매에 공급되는 열플럭스가 감소되므로 냉매 측 건도와 비등 및 대류열전달계수도 현저히 감소함을 알 수 있었다. 냉매 22 는 대류열전달계수가 냉매 134a 보다 높아서 단위 면적 당 더 많은 얼음을 생성할 수 있음을 알 수 있었다.

• 에너지공학
• /
• 제24권1호
• /
• pp.149-163
• /
• 2015

본 연구에서는 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 해석코드를 사용하여 마스트집합체의 열수력적 안전성에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위해 자연대류 벤치마크 문제를 선정하여 CFD 코드의 물리모델을 선정 및 해석 능력을 검증하고 이를 이용하여 마스트집합체에 대한 자연대류 열전달 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 Betts et al.의 사각 수직공동에서 난류 자연대류 실험결과를 대상으로 CFD 해석을 수행하여 자연대류 조건에 적용하기 위한 난류 모델로 표준 $k-{\omega}$ 모델을 선정하였다. 이렇게 도출된 난류모델을 CFD코드에 적용하여 Bates et al.에 의해 수행된 PNL(Pacific Northwest Laboratory)의 $2{\times}6$ 번들 실험과 이에 대한 Kwon et al.의 MATRA, Fluent 코드의 해석과 비교 계산을 수행하여 CFD코드의 부수로조건 자연대류 열전달 해석 능력을 검증하였다. 최종적으로 도출된 $k-{\omega}$ 난류 모델을 사용하여 마스트집합체 및 핵연료 집합체에 대한 자연대류 해석을 수행하였다. 해석 결과 수조 내부 및 부수로 내에서 안정적인 자연대류 유동이 발생함을 확인하였으며, 본 유동 조건에서 핵비등이탈비를 계산함으로써 열수력적 안전성을 정량적으로 평가하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
• /
• 한국원자력학회 1999년도 춘계학술발표회요약집
• /
• pp.212-212
• /
• 1999

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2003년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.27-27
• /
• 2003

• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권3호
• /
• pp.681-689
• /
• 1994

A model to predict the onset of significant void (OSV) in vertical flow between parallel plates has been developed. The model was compared to the experimental data of Whittle and Forgan (1967) and Dougherty et al. (1990), showing excellent agreement. The model was also compared with the Saha-Zuber(1974) correlation, which has been widely used in computer codes for nuclear safety analysis. The present theory is more conservative than this correlation, and further shows that, contrary to this correlation, the Stanton number is not solely related to the Peclet number. This may explain the large error margins required for the Saha-Zuber correlation, and also the scatter beyond the error margins specified by the authors. The steady-state OSV heat fluxes for equal and unequal heating cases between parallel plates were compared. The arithmetic mean of heat fluxes for unequal heating cases is less than the heat flux for equal heating cases. The result may imply that OSV is controlled by local thermal parameters rather than bulk parameters.

• 설비공학논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.254-266
• /
• 1996

Boiling heat transfer coefficients of pure refrigerants(R22, R32, R125, R134a, R290, and R600a) and refrigerant mixtures(R32/R134a and R290/R600a) are measured experimentally and compared with several correlations. Convective boiling term of Chen's correlation predicts experimental data for pure refrigerants fairly well(root-mean-square error of 12.1% for the quality range over 0.2). An analysis of convective boiling heat transfer of refrigerant mixtures is performed for an annular flow to study degradation of heat transfer. Annular flow is the subject of this analysis because a great portion of the evaporator in refrigeration or air conditioning system is known to be in the annular flow regime. Mass transfer effect due to composition difference between liquid and vapor phases, which is considered as a driving force for mass transfer at interface, is included in this analysis. Correction factor $C_F$ is introduced to the correlation for the pure substances through annular flow analysis to apply the correlation to the mixtures. The flow boiling heat transfer coefficients are calculated using the correlation considering nucleate boilling effect in the low quality region and mass transfer effect for nonzazeotropic refrigerant mixtures.