• Journal of the Korean Society for Geothermal and Hydrothermal Energy
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• v.13 no.2
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• pp.9-15
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• 2017

When applying geothermal systems in cities such as seoul where high density development prevails, the selection of geothermal system capable of obtaining a large capacity in the limited grounds is necessary. In this study, an easy-to-use design tool is developed in the form of spreadsheet by applying the calculation theory of existing closed-loop vertical ground heat exchanger that can be used in the early design stage of the open-loop ground heat exchanger. By only using the maximum cooling and heating load, it is possible to calculate optimal design open-loop ground heat exchanger. Further research is needed, we are plan to improve the program considering the heat loss of groundwater flowing in the inner casing, G-Function for Open-Loop, and verification by applying actual projects.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.115-118
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• 2010

2 Types of heater (Vitiated Type, Clean Air Type) in order to increase the temperature for a test are used for industry. In this report, large capacity clean air type heater was designed. Heater capacity and LNG consumption rate can be calculated by the air mass flow and heater inlet/outlet temperature. The heater is composed by Burner, Furnace, Heat Exchanger, and Stack. The hot air from the burner and cold air from the tube inlet exchange their heat indirectly in the heat exchanger, so the desired temperature can be achieved at the exit of the tube.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.10 no.1
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• pp.19-26
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• 1999

The effectiveness of a double-tube heat exchanger has been investigated experimentally. This problem is of particular interest in the design of the heat exchanger in a hydrogen liquefaction system. Temperature, pressure, and mass flow rate for hydrogen were measured both in inner tube and in annulus of a double-tube heat exchanger. The effectiveness could be evaluated from the measured temperature and mass flow rate. It is found that the effectiveness increases with an increase in the heat transfer area of a double-tube heat exchanger and with a decrease of the heat capacity ratio. But the increase rate of the effectiveness decreased with a decrease of the heat capacity ratio. Therefore, it is presented that a criterion for selecting the heat exchanger length and heat capacity ratio to obtain the effectiveness required in a hydrogen liquefaction system.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.3
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• pp.1111-1116
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• 2011

Heat exchangers have been used for the automotive, HVAC systems, and other various industrial facilities, so the market is very wide. In general, high-efficiency heat exchangers with louver fins are used in the dust-free environment while heat exchangers with wavy fins are used for dusty environment such as construction site, etc. In this study, numerical analysis has been performed for typical heat exchangers, used as oil coolers or fuel coolers, with dual cell model that can handle different grids for the air-side and oil-side of heat exchangers. First wind tunnel tests were conducted to obtain one-dimensional thermal performance data of heat exchangers. Then, heat release rates with varying air flows were numerically predicted using the three-dimensional dual-cell model. The model can greatly enhance the accuracy of thermal design since it includes the effects of nonuniformity of air flows across heat exchangers.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.245-253
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• 2010

The present study shows some results of developing evaporative heat exchangers with mini-channels. Heat exchangers with three different water paths were manufactured and tested to compare performances of cooling and pressure drop. Among the three types of heat exchangers, Type 2 with full-etching was proved to be the best in the cooling performances for considered operating conditions, and thus it is recommended to adopt Type 2 for its simplicity of production and outstanding performance. However, Type 1 was shown to be better when it is operated at a high air inlet temperature condition. The developed evaporative heat exchanger will be installed in Environmental Control Systems(ECSs) for aerial vehicles, and it can be used effectively in case an ECS is not only limited in its weight and volume but also required to absorb heats without supplying water (or a coolant) for a certain period of time.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.11
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• pp.925-933
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• 2014

Today, computational fluid dynamics (CFD) is widely used in industry because of the availability of high-performance computers. However, full-scale analysis poses problems owing to the limited resources and time. In this study, the performance and optimal size of a heat exchanger were calculated using the effectiveness-number of transfer units (${\varepsilon}-NTU$) method and a database of characteristics heat exchanger. Information about the geometry and performance of various heat exchangers is collected, and the performance of the heat exchanger is calculated under the given operating conditions. To determine the optimal size of the heat exchanger, a Genetic Algorithm (GA) is used, and MATLAB and REFPROP are used for the calculation.

• Journal of the KSME
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• v.35 no.9
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• pp.836-847
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• 1995

파울링은 열교환기에 형성되는 열저항으로 에너지 손실에 많은 영향을 미친다. 그러나 파울링은 그 예측이나 감소 또는 제거가 매우 어려운 것으로 인식되어 왔다. 작동유체자체를 철결하게 유지함으로써 파울링을 감소할 수도 있으나 작동유체 자체의 특성 때문에 본질적으로 작동유체를 청결하게 유지할 수 없는 경우가 대부분이다. 즉, 폐열 회수의 대상이 되는 액체가 하천수나 생 활하수인 경우 작동액체를 청결하게 유지함으로써 파을링을 저감시피는 방법은 타당치 않다.일 본의 폐얼회수 프로젝트와 담수화 프로젝트에서 특이한 점은 두 가지 프로젝트에서 열교환기면의 파울링 문제 해경을 전열 촉진의 내용과 거의 비슷한 비중으로 다루고 있다는 점이다. 파울링은 오래 전부터 열시스템설계자의 주요 관심사였으나 큰 진전은 없었다. 그러나 현재는 주변기술이 발달로 더 이상 연구 불가능 영역은 아닐 듯 싶다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.16 no.1
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• pp.51-57
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• 2012

본 연구는 컴팩트한 열교환기의 설계를 위하여 열교환기 내의 원형 단면 도관의 유변 유체의 압력 강하 및 대류 열전달률을 수치해석적으로 수행하였다. 유변 유체의 구성방정식은 기존의 비뉴톤 유체 멱법칙을 보완한 수정 멱법칙 모델을 채택하였다. 도관 내의 압력강하를 의미하는 마찰계수와 수정 레이놀즈 수의 곱은 기존 문헌치와 비교할 때 뉴톤 유체 영역과 유변 멱법칙 영역에서 각각 0.01% 및 0.004% 내에서 일치함을 보였고 유변 수정멱법칙 유체 모델의 형태를 띠는 유변 유체를 열교환기 내의 원형 단면 도관 내에서 사용하면 뉴톤 유체보다 최대 58%의 압력강하를 감소시켰고 최대 9%의 대류 열전달 증가을 발생시킬 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.10a
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• pp.352-357
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• 1995

원자력발전소 화학 및 체적제어계통의 일부인 밀봉수주입계통은 원자로 냉각재펌프 밀봉장치로 일정한 온도 범위의 밀봉수를 공급하여 밀봉장치의 건전성 및 원자로 냉각재 계통의 압력경계를 유지한다. 그러나 발전소 과도상태시 밀봉수 주입온도가 허용범위를 벗어나게 되면 온도조절기 폐쇄신호에 의해 밀봉장치로의 밀봉수 주입이 차단될 수 있다. 본 연구에서는 발전소 과도시에도 밀봉수 주입이 지속적으로 가능한 설계개선 방안으로 밀봉수주입 열교환기 주위에 우회라인을 설치하는 방안을 제시하고 밀봉수주입 열교환기 내에서의 비정상 열전달 현상을 수치해석을 이용하여 분석하였다. 계산은 속도장을 정상 상태인 power-law분포로 가정하고 시간 t=0에서 입구온도가 급격히 변하는 과도시 우회 유량 및 시간 변화에 대한 온도분포, 국부 Nusselt 수, 평균온도 등을 구하였다.

• Journal of the Korean Society of Mechanical Technology
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• v.13 no.4
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• pp.23-30
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• 2011

본 연구는 산업용 열교환기 및 상용 파이프의 최적 설계를 위하여 열교환기 내의 사각형 단면 파이프의 shear-thickening 비뉴톤 유체의 압력강하 및 대류 열전달률을 수치해석적으로 수행하였다. shear-thickening 유체의 구성 방정식은 기존의 비뉴톤 유체 멱법칙을 보완한 확장 멱법칙 모델을 채택하였다. 파이프 내의 압력강하를 의미하는 마찰계수와 확장 레이놀즈 수의 곱은 기존 연구의 비교자료와 비교할 때 뉴톤 유체 영역과 멱법칙 영역에서 각각 0.018% 및 0.06% 내에서 일치함을 보였고, 대류 열전달률을 의미하는 뉴셀트 수는 문헌치와 비교할 때 뉴톤 유체 영역과 멱법칙 영역에서 각각 0.025% 및 0.14% 내에서 일치함을 보였다. 비뉴톤 확장 멱법칙 유체 모델의 형태를 띠는 shear-thickening 유체를 열교환기 또는 상용파이프 내의 사각형 단면 파이프 내에서 사용하면 유동지수(n)에 따라서 뉴톤 유체보다 최대 160%의 압력강하를 증가시켰고 최대 14%의 대류 열전달 감소를 발생시킬 수 있었다.