• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• 제35권3호
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• pp.269-278
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• 2011

We investigate the heat-transfer and pressure-drop characteristics of fin-and-tube heat exchangers with a copper plate or copper spiral fins. Twenty-four samples with different fin pitches and tube rows were tested. For both configurations, the effect of the fin pitch on the j factor is negligible, and the f factor increases with the fin pitch. The effect of the tube row depends on the configuration. For plate fin-and-tube heat exchangers, the j factor decreases as the row number increases; the reverse is true for spiral exchangers. We explain this by considering the flow pattern. The j factor for plate fin-and-tube heat exchangers is larger than that for spiral exchangers, and the difference decreases as the row number increases. The f factor of the plate fin-and-tube heat exchanger is also larger. We compare our results with existing predictions of correlations.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• 제22권3호
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• pp.30-35
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• 2021

The present study examined the effects of various guide fin structures and boundary parameters on the thermal performance of heat exchangers used in heat recovery thermoelectric generators. The heat transfer rate and pressure drop of the heat exchangers without fins, with circular fins, with triangular fins, and with combined circular and triangular fins were simulated numerically using ANSYS 19.1 commercial code to confirm the effect of the guide fin structures. The heat transfer rate of the heat exchanger with combined fins was 27.0%, 5.2%, and 1.5% higher than those without fins, with circular fins, and with triangular fins, respectively. The pressure drop characteristic of the heat exchanger with the combined fins was 28.3% higher than that without fins but 9.2% and 10.5% lower than those with circular fins and with triangular fins, respectively. The heat exchanger with combined fins as the optimal model showed the highest heat transfer rate of 5664.9 W and pressure drop of 1454.02 Pa for highest hot gas temperature, maximum flow rates of hot gas and coolant, and lowest coolant temperature.

• Journal of Energy Engineering
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• 제9권4호
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• pp.309-318
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• 2000

핀-관 열교환기의 효율을 증대시키기 위하여는 열저항을 결정하는 데 있어서 중요한 역할을 하는 공기측 열전달 특성의 향상이 필요하다. 본 연구에서는 핀-관 열교환기의 공리측 성능을 해석하기 위해서 3차원 비압축성 Navier-Stokes 코드를 개발하였으며 이 코드는 시간항에 스칼라 내재적 근사분해법(scalar implicit approximate factorization)절차, 공간항에 유한체적법과 2차의 풍상차분법(upwind differencing)을 사용한다. 서로 다른 3개의 핀형상(평판핀, 슬릿핀, 파형핀)을 고려하였고 이들의 유동 및 열전달 특성을 연구하였다.

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.323-327
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• 2008

본 연구는 판형 핀-관 열교환기의 열전달 특성을 상용 CFD 코드인 SC/Tetra를 사용하여 해석한 내용에 관한 것이다. 해석조건은 입구속도 0.63 m/s, 튜브온도 $44.5^{\circ}C$이다. 해석 열교환기는 총6가지로 검토하였으며 각각의 온도분포와 유동패턴을 해석하고 판형 핀-관 열교환기의 열전달 특성을 비교 검토하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• 제34권5호
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• pp.515-522
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• 2010

The objective of this study is to investigate the air-side heat transfer characteristics of a spirally-coiled circular fin-tube heat exchanger for various geometric parameters under non-frosting conditions. The heat transfer characteristics of the heat exchanger were analyzed with respect to heat exchanger geometries, and then, the characteristics were compared with those of rectangular-plate fin-tube heat exchangers with discrete fins. The heat transfer coefficient increased with a decrease in the number of tube rows and an increase in the fin pitch. The optimum length of the L-foot was 2.7 mm. In addition, the heat transfer rate increased with a decrease in the tube pitch and the tube thickness. The heat transfer coefficient of the spirally-coiled circular fin-tube heat exchanger was 24.3% higher than that of the rectangular-plate fin-tube heat exchanger.

• Journal of the KSME
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• 제33권11호
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• pp.936-941
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• 1993

최근 소비전력 구제 및 $CO_{2}$ 발생량 구제 등으로 인하여 에너지 절약형 제품에 대한 요 구가 점증하고있어 핵심부품인 열교환기의 효율 향상은 숙명적인 과제라 할 수 있다. 에어컨에 사용되고 있는 응축기와 증발기(condenser/evaporator)는 대부분이 핀-튜브(fin-tube)형의 직교 류형 열교환기 (crossflow heat exchanger)이다. 이와 같은 열교환기의 성능에 영향을 미치는 인자들은 크게 핀과 튜브로 구성되는 기하학적인 인자와 공기부와 냉매부로 나뉘어지는 물리적인 인자로 나눌 수 있다. 이 글에서는 핀-튜브형 열교환기의 설계시 고려하여야 할 기하학적 인자와 물리적 인자에 대하여 기술하고자 한다.

• Journal of Energy Engineering
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• 제10권2호
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• pp.166-175
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• 2001

핀-관 열교환기의 효율을 증대시키기 위하여는 열저항을 결정하는데 있어서 중요한 역할을 하는 공기측 열전달 특성의 향상이 필요하다. 본 연구에서는 슬릿핀과 같은 핀 형상의 개선으로 인한 높은 압력손실을 감소시키기 위하여 타원관형 열교환기를 고려하였으며 이를 자체 개발한 3차원 비압축성 Navier-Stokes 코드를 이용하여 공기측 성능을 해석하였다. 이 코드는 시간항에 스칼라 내재적 근사분해법(scalar implicit approximate factorization)절차, 공간항에 유한체적법과 2차의 풍상차분법을 사용한다. 핀 형상이 평판핀인 타원관에 대하여 세장비가 0.3, 0.5, 0.75인 경우와 핀 형상이 슬릿핀이고 세장비가 0.5인 타원관에 대하여 공기측 유동을 해석하였으며 이를 원관의 성능과 비교하였다. 평판핀의 경우, 압력강하량은 원관과 비교하여 세장비가 작아질수록 감소하는 것을 볼 수 있었으며, 열전달 계수는 고려한 유입속도 범위에서 원관을 기준으로 약 5%이하의 변화로 거의 동일하게 유지되는 것을 볼 수 있었다. 슬릿핀의 경우 역시 문제되는 높은 압력강하량은 타원관을 도입함으로써 효과적으로 낮출 수 있음을 볼 수 있었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• 제16권9호
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• pp.5778-5788
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• 2015

In this study, wet surface heat transfer and friction characteristics of compound enhanced fin-and-tube heat exchangers were experimentally investigated. Louver-finned heat exchangers were also tested for comparison purpose. The effect of fin pitch on j and f factor was negligible. Both j and f factor decreased as number of tube row increased. Compound enhanced fin samples yielded higher j and f factors than louver fin samples. For one row, j and f factors of compound enhanced fin samples were 11% and 43% higher than those of louver fin samples. For two row, those were 8% and 50%, and for three row, those were 17% and 53%. Heat transfer capacities at the same pressure drop of the compound enhanced fin samples were 2.0% for one row, 3.1% for two row and 8.4% for three row larger than those of louver fin samples, Data were compared with predictions of existing louver fin correlations.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.279-285
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• 1997

본 연구에서는 나선형과 판형의 핀을 가진 원자력 발전소용 직교류 핀-관 열교환기의 열량을 ARI Standard-410에 따라 실험적으로 측정하여 풍속과 냉수속에 따른 열저항 및 압력 손실을 도출하는 것을 목적으로 하였으며, 이러한 시도를 통해서 실제 열교환기의 성능 평가시 필요한 기술적 자료를 축적하고자 하였다. 실험에서는 나선형 6fin/in, 8fin/1n, 10fin/in 열교환기와 판형 8fin/in 열교환기를 사용하였으며, 풍속을 0.486m/s와 2.214m/s로, 수속을 1m/s～4m/s로 하여 실험을 행하였다. 실험 결과를 통하여, 원자력 발전소의 격납 용기내의 공기조화를 위하여 사용되어 지는 열교환기의 성능 평가 방법 및 실증 능력을 확보하였으며, 풍속 증가에 따라 총괄 열전달 계수는 전체적으로 비례 증가하는 경향을 보였다. 판형이 나선형 보다 열전달 계수가 작게 나타났으며, 나선형 열교환기의 경우 fin수에 따른 변화는 크지 않았으나, 열전달 면적을 고려한 경우에는 나선형 10fin/in 열교환기가 가장 뛰어난 열교환 성능을 발휘함을 알 수 있었다. 또한, 공기측의 압력 손실은 전체적으로 전연 풍속 증가에 따라서 속도 제곱에 비례하여 증가하는 경향을 보였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• 제10권3호
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• pp.470-475
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• 2009

In the present study, the heat transfer characteristics of the fin-tube and PF heat exchangers and the performances of the air-conditioner are experimentally investigated. Also, Cooling Seasonal Performance Factor(CSPF) of the air-conditioner is evaluated. For the heat exchanger experiment, the heat transfer and pressure drop are obtained. For the air-conditioner experiment, the cooling capacity, input power and COP are obtained. The air-enthalpy calorimeter and the constant temperature water bath are used. As the inlet air velocity increases, the heat transfer rate and pressure drop of the heat exchanger increased. PF heat exchanger has smaller refrigerant weight and larger capacity and COP than the fin-tube heat exchanger. The performance of PF-2 heat exchanger with the squarer fin is more excellent than that of PF-1 heat exchanger with the triangler fin. Also, CSPF of the fm -tube and PF heat exchanger is evaluated.