• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.79-79
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• 2017

국내 여름철의 고온다습한 기후환경으로 인하여 온실 내부의 냉방 및 제습이 필수적인데, 온실 냉방 방식 중 증발냉각 시스템이 가장 효율이 높다고 알려져 있다. 하지만 증발냉각 시스템은 건조한 기후 지역에서 발달한 방식으로, 작물의 증산작용으로 인한 온실 내부 습도 상승에 따른 문제점이 발생되어 다습한 여름철 국내 기후에는 반드시 냉각과 제습이 동시에 필요하다. 따라서 증발냉각 방식 중 Fan and Pad 방식과 리튬브로마이드 수용액을 이용한 온실 냉방 및 제습을 위한 복합시스템에 관한 연구가 진행중이다. 현재 리튬브로마이드 수용액 제습 시 발생되는 발열량과 수용액의 무게변화와 같은 수용액의 흡습성질 대한 정확한 지표가 나타나 있지 않다. 이에 연구를 진행하기에 앞서 리튬브로마이드 흡습성질에 관한 데이터 자료가 필요하다고 판단되어 기초실험을 진행하였고, 본 연구에서는 Pilot Scale의 재생 순환시스템을 통해 리튬브로마이드 수용액의 흡습성질을 이용한 재사용 방안을 제시하였고, 시스템 내에서 외부투입공기와 작동유체의 흡습성질에 의한 반응 전후 온도변화 예측 모델을 수립하였다. 따라서 본 연구를 통해 리튬브로마이드 수용액의 흡습성질을 분석하고, 이를 이 용한 재생 순환 시스템에 관한 연구를 진행할 예정이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권4호
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• pp.337-341
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• 2014

본 연구는 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 활용하여 유리 chamber 내 냉각 및 제습 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 효과와 리튬브로마이드 수용액의 제습량을 확인하였으며, 이를 동시에 적용하여 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 실험은 279K, 286K, 293K에서 각각 19K, 13K, 10K 가량 감소되는 경향을 보였다. 냉각수 온도가 낮을수록 높은 냉각 성능을 보였으며, 여름철 상하수도 온도인 293K의 물로도 충분히 작물이 생육하기 좋은 온실 내부온도를 유지할 수 있다고 판단되었다. 또한 리튬브로마이드 수용액을 활용한 제습 실험에서는 약 80%의 외부 습도가 리튬브로마이드 수용액과 결합하여 약 50%로 감소되어 약 30%의 제습량을 보였으며, 이는 시설 내 제습 시스템의 적용에 적합한 물질로 판단된다. 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 동시에 적용한 실험에서 약 9K의 온도 강하, 15%의 제습량을 나타냈으며, 리튬브로마이드 수용액이 수증기를 흡수하는 과정에서 반응열이 발생하는 것을 확인하였다. 또한, 시뮬레이션을 통해 냉각 실험 결과와 대비 비교한 결과 약 299.7K의 내부 온도를 보여 일치하는 것을 확인하였다. 수분의 제습과정을 거치면서 농도가 낮아진 리튬브로마이드 수용액(희용액)은 수집탱크로 모아 재생부로 이송되어 가열, 수분을 증발시켜 농용액으로 전환된 후 열교환을 거쳐 냉각되어 다시 제습시스템으로 공급되는 시스템을 적용하면 일정량의 리튬브로마이드 수용액만으로 온실 제습을 할 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험을 통해 냉각 및 제습이 동시에 가능하다는 것을 확인하였으며, 리튬브로마이드 수용액을 활용하여 실제 온실에 적용된다면 기존 온실에서 사용하고 있는 냉방 및 제습 방법에 비해 에너지 절감을 통한 경제적 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 향후, 제습 부분은 시뮬레이션을 통한 분석 및 실험결과와 대비 검증이 요구되고, Lab scale의 제습 시스템에서 Farm scale의 온실 규모로 확장하여, 추가 변수에 대한 제습 및 냉각 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1994년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.103-108
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• 1994

리튬브로마이드 수용액이 수직관내면을 따라 액막의 형태로 흘러 내릴때 수증기와의 흡수과정에 대하여 열 및 물질전달 특성을 실험하였다. 실험에서 열 및 물질전달계수는 막레이놀즈수를 30에서 200까지 변화시키면서 실시하였다. 일정한 냉방능력에서 시스템 압력을 변화시켰을 때의 열 및 물질전달계수를 측정하였다. 액막의 열전달계수는 레이놀즈수가 증가함에 따라 감소하였다. 최대 질량유량에서 최적의 막레이놀즈수가 존재하였다.

• 설비공학논문집
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• 제9권2호
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• pp.144-152
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• 1997

Film absorption involves simultaneous heat and mass transfer in the vapor-liquid system. In the present work, the absorption process of water vapor by an aqueous soluton of LiBr flowing inside of the vertical tube was investigated. The continuity, momentum, energy and diffusion equations for the solution film and vapor were formulated in integral forms and solved numerically. The model could predict the film thickness, the pressure gradient, and the heat and mass transfer rate. Particularly the effects of vapor flow conditions on the absorption process were investigated in terms of the vapor Reynolds number. As the vapor Reynolds number increased, the shear stress at the vapor-solution interface also increased. Consequently solution film became thinner at higher vapor flowrate under the co-currentflow condition. Thinner film was capable of higher heat transfer to the wall and leaded to higher absorption rate of the water vapor into the solution film.

• 설비공학논문집
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• 제13권9호
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• pp.860-867
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• 2001

Absorption of water vapor into LiBr-$H_2O$ O solution flowing over a finned inclined surface is numerically investigated. The momentum, energy, and diffusion equation are numerically solved using a finite difference method. The four different shapes of the wall surfaces are considered to find the best surface for absorption assuming that the wall temperature and the surface tension are constant. The effects of the fin interval and Reynolds number are investigated. Based on the numerical results, it is known that the parabolic surface shows better absorption performance than the other surfaces, and that water vapor absorption increases gradually with decreasing the fin interval.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권9호
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• pp.1267-1276
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• 1998

Falling-film evaporation experiments with aqueous lithium bromide (LiBr) solution were performed to investigate the heat transfer characteristics of enhanced copper tubes. Enhanced tubes (a knurled tube, a spirally grooved tube, and a tube coated with $20{\mu}m$ aluminum particles) and a bare tube were selected as test specimens. Averaged evaporation fluxes of water were obtained from horizontal tubes with various film Reynolds numbers, system pressures, LiBr concentrations and degrees of wall superheat. The enhanced performance of steam generation was compared between tubes with varying parameters. The knurled tube geometry showed the most excellent performance among the tubes tested. The specified enhanced tubes were more useful for generating steam on a low grade heat source such as waste heat.

• 설비공학논문집
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• 제14권10호
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• pp.825-832
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• 2002

The present study investigated the enhancement of the absorption performance by the spring wrapped around the outer surface of the vertical falling film absorber tube. Heat and mass transfer enhancements were experimentally investigated, and flow visualization was performed to observe the wettability and flow pattern of the solution. The key experimental parameters were spring diameter (0.5, 1.0 mm) and spring pitch (1, 3, 10 mm), film Reynolds number (50~150), and concentration of LiBr-$H_2O$ solution (55, 60, 65 wt%). As the spring diameter was increased, the absorption mass flux, Sherwood number, Nusselt number, heat flux, and heat transfer coefficient were increased The Nusselt and Sherwood numbers showed the maximum at the spring pitch of 3mm, and the ratio of pitch to diameter of approximately 3 and 6 for the spring diamter of 0.5 mm, respectively.

• 설비공학논문집
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• 제11권3호
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• pp.422-430
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• 1999

This paper concerns the study of a two-stage absorption heat pump cycle to utilize treated sewage. This two-stage cycle consists of coupling double-effect with parallel or series flow type and single effect cycle so that the first stage absorber and condenser produces hot water to evaporate refrigerant in the evaporator of the second stage. The effects of operating variables such as absorber temperature on the coefficient of performance have been studied for two-stage absorption heat pump cycle. The working fluid is lithium bromide and water solution. The efficiency of the two-stage absorption heat pump cycle has been studied and simulation results show that higher coefficient of performance could be obtained for the first stage with parallel flow type. The optimum ratio of solution distribution can be shown by considering the COP, the crystallization of solution and the generator temperature.

• 설비공학논문집
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• 제12권2호
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• pp.218-225
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• 2000

In the present study, the effects of film Reynolds number (60∼200) and volumetric content of non-absorbable gases (0∼10%) in water vapor on the absorption process of aqueous LiBr solution were investigated experimentally. The formation of solution film on the horizontal tubes of six rows were observed to be complete for Re>100. Transition film Reynolds number were found to exist above which the Nusselt number and Schmidt number diminishes with solution flow rate. As the concentration of non-absorbable gases increased, mass transfer rate decreased more seriously than heat transfer rate did. The degradation effects of non-absorbable gases seemed to be significant especially when small amount of non-absorbable gases were introduced to the pure water vapor.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권8호
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• pp.1085-1096
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• 2000

An experimental study was performed to examine the heat and mass transfer characteristics of $LiBr-H_2O$ solution flowing over a single horizontal tube with the water vapor absorption. Effects of the flow rate and the temperature of the solution at the top of the tube, the absorber pressure and the drainage pattern were considered. The absorption rate depends highly on the absorber pressure at the low flow rate condition while on the solution inlet temperature at the high flow rate condition. Also, when the flow rate is low, the absorption performance with the sheet flow drainage appeared to be higher than that with the dripping/jet drainage. However, at the high flow rate condition, the case became reversed. The liquid film became wavy with the higher absorption rate. The waves were more probable to form with the lower flow rate and temperature of the solution, and with the higher absorber pressure.