• 제목/요약/키워드: 열교환기 설계

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열전달을 고려한 냉동 사이클의 최적 설계조건 (Optimal Design Condition of Refrigeration Cycle with Heat Transfer Processes)

  • 김수연;정평석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.225-229
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    • 1990
  • 본 연구에서는 외부조건과 입력이 일정하게 주어져 있는 냉동 사이클에 대하 여 열교환기의 용량을 설계변수로 하여 출력과 효율이 최대가 되는 조건, 즉 최적 설 계조건을 살펴 보고자 한다. 아울러 이 조건과 엔트로피 생성 최소조건과의 관계와 비가역 사이클인 경우도 살펴보았다.

월성 2,3,4호기 비상급수계통 성능평가에 관한 연구

  • 오광석;김창호;이중섭;김선철;오종필
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.362-367
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    • 1996
  • CANDU-6형 원자력발전소인 월성 2,3,4호기 비상급수계통의 성능을 평가하기 위하여 설계기능 수행과 관련된 변수로서 격납건물내 집수조(sump) 온도와 열수송계통으로 주입되는 냉각재온도를 사용한 분석을 수행하였다. 이 온도들은 NTU(Number of Transfer Unit)방법을 이용한 비상노심 냉각계통 열교환기의 열전달속도와 열전달계수의 해석을 열평형관계식과 함께 조합한 프로그램을 사용하여 계산하였다. 또한 증기발생기 급수량과 추후 수조에 공급되는 보충수에 대한 설계요건을 검토하였다. 이러한 변수와 설계요건은 비상급수계통이 발전소 정상 열제거기능 상실후 노심의 붕괴열제거에 유효한 열침원으로서의 기능을 수행함을 보여 주었다. 또 격납건물의 건전성 유지와 관련된 집수조내 최고온도가 허용치 이하로 유지되었다.

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열전달을 고려한 열기관의 최대출력 설계조건 (Maximum power design conditions of heat engine with heat transfer processes)

  • 김수연;정평석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.734-738
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    • 1989
  • 본 연구에서는 한 걸음 더 나아가 작동유체의 온도 뿐만 아니라 열기기의 규모를 결정하는 열교환기의 용량도 변수로 하여 출력과 효율의 변화를 조사하고, 최대출력을 얻기 위한 운전 조건 뿐만 아니라 설계조건에 대해서도 살펴 보았다.

액체질소 냉각용 극저온 열교환기의 최적설계를 위한 열전달 및 압력강하 특성 분석 (An Analysis of Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics for Optimum Design of Cryogenic Heat Exchanger used for Liquid Nitrogen Cooling)

  • 고지운;전동순
    • 설비공학논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.24-32
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    • 2018
  • In this paper, analytical studies were conducted to obtain optimal design factors and analysis parameters of liquid nitrogen cooling exchanger applied in cryogenic refrigerator. The target value of heat transfer rate was more than 1 kW and pressure drop was less than 40 kPa. Design factors of cryogenic heat exchanger included width of channel and configuration of paths. Analytical factors of liquid nitrogen cooling exchanger included temperatures of coolant header surface and inlet liquid nitrogen. The width and number of channels in the design parameters were 0.0050~0.0150 m and 4~8, respectively. The configuration of channel path was 4 ways. Temperatures of coolant header surface and inlet liquid nitrogen in analytical parameters were 74 to 78K and 82 to 86K, respectively. As result, the design factor and analysis parameter satisfying the target values were obtained. The biggest heat transfer rate was 1.36 kW with pressure drop of 32.26 kPa.

4.57 mm 세관 열교환기 내 이산화탄소의 증발열전달 특성 (Evaporation Heat Transfer Characteristics of Carbon Dioxide in the Inner Diameter Tube of 4.57 mm)

  • 구학근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제31권2호
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    • pp.145-151
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    • 2007
  • The evaporation heat transfer coefficient of $CO_2$(R-744) in a horizontal tube was investigated experimentally. The main components or the refrigerant loop are a receiver, a variable-speed pump, a mass flow meter, a pre-heater and evaporator(test section). The test section consists of a smooth, horizontal stainless steel tube of inner diameter of 4.57 mm. The experiments were conducted at mass flux of 200 to $500\;kg/m^2s$, saturation temperature of -5 to $5^{\circ}C$, and heat flux of 10 to $40\;kW/m^2$. The test results showed the heat transfer of $CO_2$ has a greater effect on nucleate boiling more than convective boiling. Mass flux of $CO_2$ does not effect nucleate boiling too much. In comparison with test results and existing correlations, the best fit of the present experimental data is obtained with the correlation of Jung et al. But existing correlations failed to predict the evaporation heat transfer coefficient of $CO_2$, therefore, it is necessary to develope reliable and accurate predictions determining the evaporation heat transfer coefficient of $CO_2$ in a horizontal tube.

튜브배열 변화에 따른 직교류형 열교환기의 성능에 관한 연구 (A Study on the Performance of a Cross-Flow Beat Exchanger by Tube Array Change)

  • 전용한;김남진;김종보
    • 에너지공학
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    • 제15권1호
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    • pp.28-34
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    • 2006
  • 고온의 연소가스를 교란시키고 열교환 요소와 오랜시간 접촉하도록 원관을 옆으로 서로 맞대어 붙인 후 이 원관의 배열과 수직한 방향으로 연소가스가 흐르도록 설계된 열교환기에 대하여 실험적으로 열전달특성을 조사하기 위해서 유동이 충분히 발달한 영역에서 관 외부 원주방향으로 스테인레스 박판을 부착하고 직류 전원공급기를 통해 열유속을 주어, 관 주위의 대류열전달계수를 측정하였다. 실험 결과 세로피치 0.075 m, 가로피치 0.08 m이고 엇갈림 배열일 때 열전달계수가 15% 정도 차이가 크게 났으며, 레이놀즈수가 증가할수록 열전달계수도 증가함을 알 수 있었다. 또한 전체 평균 누셀트 수도 엇갈림 배열이 정렬배열에 비해 높게 나타났다.

보일러용 裸管 및 리브붙이管 의 熱傳達 特性 에 관한 硏究 (A Study on Heat Trasfer Characteristics of Smooth and Ribbed Tubes for Boiler)

  • 김종보;한승탁
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.699-705
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    • 1985
  • 본 논문에서는 자연 및 강제순환 모두를 실험 했으며 사용한 리브붙이 관은 관의 두께와 직경, 리브수, 리브 피치(Pitch), 높이 및 폭등을 사용 하려는 열교환기 나 보일러에 합당하도록 설계, 선정하면, 그 적용 범위는 매우 넓다고 생각돼 연구 검 토 하고자 한다.

초기 지중온도 측정이 지중 열교환기 설계에 미치는 영향 (Effect of initial ground temperature measurement on the design of borehole heat exchanger)

  • 송윤호;김성균;이강근;이태종
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.600-603
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    • 2009
  • We compared relative importance of thermal conductivity and initial ground temperature in designing borehole heat exchanger network and also we test accuracy of ground temperature estimation in thermal response test using a proven 3-D T-H modeler. The effect of error in estimating ground temperature on calculated total length of borehole heat exchanger was more than 3 times larger than the case of thermal conductivity in maximum 20% error range. Considering 10% of error in estimating thermal conductivity is generally acceptable, we have to define the initial ground temperature within 5% confidence level. Utilizing the mean annual ground surface temperature and the geothermal gradient map compiled so far can be a economic way of estimating ground temperature with some caution. When performing thermal response test for estimating ground temperature as well as measuring thermal conductivity, minimum 100 minutes of ambient circulation is required, which should be even more in case of very cold and hot seasons.

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지중 열교환기 설계를 위한 화강암의 열물성 연구 (Thermal Properties of Granite for Installation of Underground Heat Exchanger)

  • 김종찬;이영민;구민호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.456-459
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    • 2007
  • Thermal conductivities (TC) of 57 Jurassic muscovitic granite samples (KIGAM) and 149 porphyritic granite samples (Yeonki: BE-2, BE-3) were measured with LFA-447. Ranges of TC values are $2.429{\sim}3.878$ W/mK (KIGAM), $2.220{\sim}3.767$ W/mK (Yeonki, BE-2) and $2.019{\sim}3.990$ W/mK (Yeonki, BE-3); arithmetic means are 2.924 W/mK (KIGAM), 2.907 W/mK (Yeonki, BE-2), and 2.881 W/mK (Yeonki, BE-3), respectively. In this study, harmonic mean values were calculated to estimate the average value of TC. Harmonic mean values are 2.883 W/mK (KIGAM), 2.886 W/mK (Yeonki, BE-2), and 2.866 W/mK (Yeonki, BE-3), respectively. Heat extraction rates of a borehole heat exchanger strongly depend on TC values. Heat-extraction rates from re values are expected to be a little lower than 84 W/m in all sites. However, considering ground water flow, it is expected that actual heat extraction rate would be higher than the expected value.

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소듐냉각고속로 잔열제거계통 강제대류 소듐-공기 열교환기의 구조개념 설계 (Structural design concept of the forced-draft sodium-to-air heat exchanger in the decay heat removal system of PGSFR)

  • 김낙현;이사용;김성균
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.78-84
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    • 2016
  • The FHX (Forced-draft sodium-to-air Heat Exchanger) employed in the ADHRS (active decay heat removal system) is a shell-and-tube type counter-current flow heat exchanger with M-shape finned-tube arrangement. Liquid sodium flows inside the heat transfer tubes and atmospheric air flows over the finned tubes. The unit is placed in the upper region of the reactor building and has function of dumping the system heat load into the final heat sink, i.e., the atmosphere. Heat is transmitted from the primary cold sodium pool into the ADHRS sodium loop via DHX (decay heat exchanger), and a direct heat exchange occurs between the tube-side sodium and the shell-side air through the FHX tube wall. This paper describes the DHRS and the structural design of the FHX.