• 대한설비공학회지:설비저널
• /
• 제29권10호
• /
• pp.47-51
• /
• 2000

최근 룸에어콘이나 패키지에어콘의 에너지 절약, 쾌척성 등에 대환 사용자나 회사로부터의 요구는 더더욱 높아지고 있다. 공조기의 중요한 구성요소 중 하나인 열교환기도 이러한 요구에 대응하여 기술개발이 계속해서 진행되고 있다. 공조용 열교환기를 설계할 때 가장 중요한 과체는 비용이냐 설치성 등의 제약조건올 만족하면서 필요한 교환열량을 달성하기 위해, 요구되는 열 전달계수(K)와 전열면적(A)의 곱인 KA값을 얼마나 확보하는가 하는 점에 있다. 그러나 이 외의 과제, 예를 들어 홴입력, 소음을 억제하기 위한 공기측 통풍저항의 감소, 증발온도에 영향을 마치는 관내압력손실의 감소 등도 중요한 과제이다. KA값 증대와 통풍저항억제를 동시에 판촉하기 위해 공조용 열교환기는 전면면적을 크게 하고 두께를 작게 하여 사용하는 것이 원칙이다. 또, 전열관의 관경도 관 둘레길이와 냉매분배성능 면에서 제약이 발생한다. 이와 같은 배경으로부터 공조용 열교환기는 판경 6~10 mm정도의 전열 관을 20~25mm길이로 배치한 핀튜브형 열교환기가 주류로 되어있다. 여기에서는 공조기에 널리 사용하고 있는 핀튜브형 열교환기에 대한 최근의 기술개발 사례를 소개하고자 한다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제13권5호
• /
• pp.952-961
• /
• 1989

본 연구에서는 널리 사용되는 핀-관 직교류 열교환기의 정상 상태를 예측 하기 위하여 냉매의 상변화에 따른 유체의 물성치, 열전달계수 및 마찰계수의 변화와 관벽에서의 축방향 열전도를 고려한 모형을 세우고 이를 분석하여 열교환기의 종합적 인 특성을 규명하고자 한다.

• 에너지공학
• /
• 제24권4호
• /
• pp.105-116
• /
• 2015

본 연구에서는 절곡 깊이(1.4 mm)와 절곡 핏치(5.5 mm)가 같은 둥근 웨이브와 각진 웨이브 핀-관 열교환기에 대한 실험을 통하여 절곡 형상이 전열성능에 미치는 영향을 검토하였다. j 인자의 경우 둥근 웨이브 핀이 모든 열수에서 1.2~22% 크고 f 인자는 3열의 경우 8.3~23% 크고 1, 2열의 경우는 -1.0~29% 작다. 둥근 웨이브 핀이 우수한 성능을 보이는 이유로 둥근 웨이브 핀의 경우 각진 웨이브 핀 보다 유동이 핀의 곡면을 잘 따라갈 수 있으므로 골에 존재하는 재순환 영역의 크기가 줄어들기 때문으로 판단된다. 둥근 웨이브 핀의 경우 핀 핏치가 j와 f 인자에 미치는 영향은 크지 않다. 또한 j 인자는 튜브 열수가 증가할수록 감소하는 반면 f 인자는 튜브 열수와 무관하다. 실험 데이터로부터 새로운 상관식을 도출하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.3698-3707
• /
• 2015

본 연구에서는 비대칭형 슬릿 핀 열교환기의 습표면 열전달 및 압력손실에 대하여 실험적으로 검토하였다. 비교를 위하여 널리 사용되는 루버 핀 열교환기에 대한 실험도 수행하였다. 실험범위에서 핀 핏치가 j와 f 인자에 미치는 영향은 크지 않았다. 또한 루버 핀 시료의 j와 f 인자가 슬릿 핀 시료의 값들보다 크게 나타났다. 1열의 경우 평균 j 인자와 f 인자는 27%, 31% 크고, 2열에서는 15%, 30% 크게 나타났다. 슬릿 핀과 루버 핀 모두 열수가 증가하면 j와 f 인자가 감소하였다. 슬릿 핀의 평균 j/f가 루버 핀보다 1열에서 3.4%, 2열에서 11.5% 크게 나타났다. 본 데이터로부터 새로운 상관식을 도출하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.982-991
• /
• 1991

본 연구에서는 냉방기에서 널리 이용되고 있는 평판핀이 연속적으로 부착된 다관식 증발 열교환기에 대하여 (1) 냉매의 열역학적 물성치의 변화 (2) 냉매와 공기 측 열전달 계수의 변화 (3) 냉매측 관 마찰 손실등을 고려한 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 그 결과를 실험을 통하여 보정 완성하였다. 계산결과로 부터 공조기기의 설계조건, 공조계통 해석을 위한 기초자료를 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권8호
• /
• pp.805-814
• /
• 2011

알루미늄 플레이트-핀 열교환기는 석유 및 가스 처리공정에서 널리 사용되고 있다. 알루미늄 플레이트-핀 열교환기의 성능은 각 유체의 헤더 및 분배기에서의 분배 성능에 의하여 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 CFD(Computational fluid dynamics)를 이용하여 알루미늄 플레이트-핀 열교환기의 측면 입구 형태의 분배기를 모델링하고, 입구 조건과 형상비의 변화에 따른 상대 및 절대 불균등 분배도를 고찰하여 최적 분배기 형상비를 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.599-604
• /
• 2008

본 연구에서는 냉방운전 시에 팬코일 유닛에 사용되는 핀-관 열교환기의 공기측 열전달 능력과 압력강하를 실험을 통하여 조사하였다. 실험을 위하여 칼로리미터와 항온수조를 이용하였다. 사용된 핀은 슬릿핀이며 5종 열교환기에 대해 배관회로와 실험조건을 변화하면서 실험하였다. 공기-물 정격유량에서의 냉방능력은 열교환기 공급 물온도가 낮은 조건이 우수하였으며, 배관회로에 따른 냉방능력은 배관 내 물흐름이 U형보다 ㄹ형인 경우에 더 크게 나타났다. 물유량이 증가할수록 냉방능력은 일정비율로 증가하였으며, 열교환기 공급 물 온도가 낮을 때 우수하였다. 공급 물 온도가 낮은 조건에서 많은 응축수가 생성되어 공기측 압력강하는 크게 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권12호
• /
• pp.5655-5660
• /
• 2012

본 연구의 목적은 경계층 해석법을 이용하여 고효율 열교환기 설계를 위한 이론적 접근법을 제시하고 기존 열교환기에 많이 사용되고 있는 사각 평판 핀과 이를 대체할 수 있는 원형 평판 핀에 대하여 경계층 형성과 간섭에 대하여 설명하고 속도 및 온도 경계층 성장에 따른 열전달계수의 변화를 나타내고자 한다. 더불어 한 개의 핀에서의 유동은 외부유동으로 간주할 수 있으나 다수의 핀 사이의 유동은 내부유동으로 간주하였고 이론적인 결과를 도출하였다. 결과적으로 열교환기의 고효율화 및 컴팩트화를 실현하기 위하여 경계층 간섭을 회피할 수 있는 방안을 이론적으로 제시하였고, 이러한 관점에서 원형 평판 핀이 사각 평판 핀에 비하여 열전달성능이 우수함을 알 수 있었다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
• /
• 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
• /
• pp.238-244
• /
• 2003

An experimental study was performed to examine the heat transfer performance of individual rows of fin-tube heat exchangers. The heat transfer performance was measured using air-enthalpy type calorimeter. The examined heat exchangers consists of $7{\Phi}$ tube and fin patterns of them are slit and louver types. Equivalent fin spacing are 18 FPI for all samples, and the number of tube rows were 2. In order to confirm that thermal boundary condition on fins of each row are the same, physically separated between two rows as well as connected heat exchangers were used. The frontal air velocity varied from 0.7 to 2.5 m/s. Heat transfer performance for each row are measured. It was observed that the heat transfer coefficient of the 2nd row were smaller than that of the 1st row at low Reynolds number while larger at high Reynolds number.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권2호
• /
• pp.79-86
• /
• 2017

본 연구에서는 이중관 지중열교환기의 내부에 삽입되는 유로의 외벽에 설치된 핀 형상에 따른 유동 및 열전달 특성의 변화를 수치해석적으로 분석하였다. 해석에는 상용 CFD 소프트웨어인 Ansys Fluent를 이용하였으며, SST $k-{\omega}$ 난류 모델을 적용하였다. 지중열교환기의 성능을 높일 수 있는 핀의 형상을 찾기 위하여 핀의 각도($15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$), 높이비(0.1, 0.3, 0.5), 그리고 핀 간의 간격비(1, 3, 5)를 변화시키며 해석을 수행하였다. 그 결과 핀의 각도와 높이가 증가하면서 대부분의 핀 형상에서 외각유로의 외벽과 내벽에서 Nusselt 수가 증가하는 경향이 나타났다. 하지만 핀 각도 $15^{\circ}$, 높이 비 0.3 이하의 형상에서 핀이 설치되지 않은 경우보다 외벽의 열전달계수는 증가하며 내벽의 열전달 계수가 감소하는 결과를 관찰하였다. 또한 핀 간의 간격이 감소할 경우 외벽의 열전달계수는 큰 변화가 없으나 내벽의 열전달계수는 감소하는 경향이 나타났다.