• 청정기술
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• 제14권4호
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• pp.265-270
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• 2008

본 연구는 전자기기 모듈의 공기 냉각용 정렬 배열된 핀-휜 열교환기에서 휜 형상의 변화가 유동 및 열전달에 미치는 영향을 수치적으로 해석하였다. 휜 단면의 기하학적 형상은 세 가지로서 원형, 타원형, 그리고 날개형이었다. 취급된 모든 휜의 단면적과 높이는 서로 동일하지만, 그 표면적만은 서로 달랐다. 그 결과, 휜의 표면적, 열전달계수, 그리고 열전달 성능은 휜의 형상에 크게 의존하였다. 적절한 형상을 갖는 휜의 열전달 성능은 세 가지 형태의 핀-휜 중에서 날개형 핀-휜이 가장 우수하였다. 이러한 결과로부터 공기의 유량증가측은 휜의 밀도증가 없이 적절한 핀-휜의 형상변화만으로도 핀-휜 열교환기의 냉각성능을 크게 향상 시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제4권1호
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• pp.59-66
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• 1995

본 연구에서는 액체 유동층 열교환기의 수직관내에 유리알 (직경 3.0mm, 비중 2.54) 이 물과 함께 흐를 때 압력 손실, 열전달 계수 및 화울링 계수를 측정하였다. 실험 결과 유리알은 1.0 m/s 이하의 낮은 유속에서 열전달을 증진시켰고 실험범위 내에서 열전달 계수는 유속 및 고체의 흐름양에 관계없이 거의 일정하였다. 압력 손실은 고체의 흐름양이 증가할수록 급격히 증가하였다. 실험 결과를 토대로 압력손실 및 열전달 계수를 예측할 수 있는 상관식을 개발하였다. 유리알 유동층 흐름은 화울링 조절에 효과적인 것으로 일어나지 않았고 이미 화울링이 심하게 일어난 때에도 유리알은 효과적으로 산화철을 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권5호
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• pp.453-460
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• 2013

평판형 태양열 집열기의 효율을 높이기 위한 방법으로 열전달 향상 장치의 삽입, 표면 거칠기의 변화 등 다양한 방법들이 알려져 있다. 본 연구는 실험을 통해 다양한 열전달 향상 장치를 제작하고 이를 덕트에 삽입해 실험을 수행하였다. 실험은 기본적으로 덕트 윗 평판에 일정한 열유속을 가하였고, 삽입된 모델은 매끈한 덕트 형상(Base case)과 Chamfered rib $10^{\circ}$, Chamfered rib $20^{\circ}$, Rib & Groove, Rib & Dimple 모델이다. 실험은 Reynolds 수가 2,300~22,000의 범위에서 이루어졌으며 이는 난류영역에 해당한다. 열전달 향상 장치를 삽입하면 면적의 증가와 2차 유동으로 인하여 열전달이 향상되고, Reynolds 수가 증가할수록 열전달이 향상되었으며 압력강하도 증가하였다. 열전달 측면에서는 Rib & Dimple 모델이 열전달 향상 효과가 가장 좋았으며, 압력강하는 Chamfered rib $10^{\circ}$ 모델이 가장 낮았으며, 성능계수 측면에서도 Chamfered rib $10^{\circ}$ 모델이 가장 높은 것으로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.40-46
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• 2013

열전달 향상을 위하여 이차유동을 발생시켜 열전달을 증가시키는 방법에는 여러 가지가 있다. 본 연구에서는 수평채널에 다양한 형태의 립을 설치하여 유속을 변화시켰을 때의 열전달 및 압력강하 특성을 수치해석을 통하여 고찰하였다. 립은 수평채널의 아랫면에 설치하였고, 립의 높이는 5mm이다. 립이 $60^{\circ}$ 기울어지고 그루브도 설치된 경우 열전달 특성이 가장 우수하게 나타났는데, 이는 주유동이 립을 따라 흘러가면서도 유속이 어느 정도 유지되기 때문이다. 끊어진 립에서 주유동이 립의 저항을 적게 받으면서 압력강하가 가장 작게 나타났다. 모든 립의 형태에서 유속이 증가함에 따라 열전달이 향상되는 경향을 보였지만 성능계수는 감소하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권2호
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• pp.105-112
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• 2011

본 연구의 목적은 나선형 원형핀-튜브 증발기의 열전달 성능에 관하여 해석적으로 연구하는 것이다. 이를 위하여 두 가지 냉매인 R134a 와 R600a 에 대하여 냉매의 질량유량, 공기온도, 공기풍량 및 튜브직경 변화에 대하여 나선형 원형핀-튜브 증발기의 열전달 성능변화를 고찰하였다. 본 연구에서 개발된 증발기 성능해석 프로그램은 실험결과와 평균 8.3% 오차 범위 안에서 잘 예측되었다. 결과적으로, 동일한 냉매유량 범위에서 R600a 를 사용하는 경우가 R134a 를 사용하는 경우보다 더 우수한 열전달율을 나타내었다. 열전달량은 풍량 및 공기온도가 증가할수록 증가하였으나 열전달량은 튜브두께가 증가할수록 감소하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.165-171
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• 2017

고령자 및 장애인의 삶의 질을 높이기 위하여 일상생활동작을 보조하는 경량의 재활보조 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 수소저장합금 모듈 3가지를 설계하였고, 열전달 해석을 통하여 수소저장합금 엑츄에이터의 성능을 높일 수 있는 수소저장합금 모듈을 선정하였다. 수소저장합금 엑츄에이터는 열전소자의 열전달을 통하여 수소저장합금 모듈 안에 담겨 있는 수소의 흡수/방출을 통하여 공압 엑츄에이터의 기계적인 동작을 구동시킨다. 수소저장합금 모듈의 열전달의 효과를 검증하기 위하여, 열전소자와 수소저장합금 모듈의 접촉 방식을 선접촉과 면접촉 방식의 3가지 타입으로 3D 모델을 설계하였고, 열전달 해석을 통하여 열전달에 대한 특성을 비교하였다. 그 결과, 열전소자와의 열전달 방식이 선접촉 방식과 비교하여 면접촉 방식의 수소저장합금 모듈이 열전달 특성이 4.4배 좋아지는 것을 확인하였다. 면접촉 방식의 수소저장합금 모듈은 재활보조 시스템의 착용성을 높일 수 있는 수소저장합금 엑츄에이터 개발에 적용될 수 있을 거라 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.316-323
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• 2013

평판형 태양열 집열기의 성능을 향상시키기 위하여 다양한 형태의 형상과 크기의 인공 거칠기가 가장 일반적이고 효과적으로 사용된다. 본 연구에서는 다양한 형상의 립을 삽입한 사각 채널에서의 열전달 특성 및 압력강하에 대하여 수치해석을 수행하였다. 사각 채널의 윗 평판에 일정한 열유속을 가하였다. 삽입된 립의 형상은 rib $90^{\circ}$, groove $90^{\circ}$, groove $60^{\circ}$, baffle $90^{\circ}$, baffle $60^{\circ}$, wave $90^{\circ}$, wave $60^{\circ}$ 모델이다. 작동유체는 공기이며 Reynolds 수는 3200~17800의 범위이다. 다양한 형태의 립 형상에 따른 시스템의 성능을 예측하기 위하여 Nusselt 수와 마찰인자를 고찰하였다. 모든 형태의 립에서 속도가 증가할수록 Nusselt 수와 압력강하는 증가하였다. 열전달 향상과 압력강하가 가장 높은 모델은 baffle $90^{\circ}$ 모델이지만, 열전달 특성과 압력강하를 고려하여 나타낸 성능계수에서는 groove $60^{\circ}$ 모델이 가장 크게 나왔다. 따라서 평판형 태양열 집열기에서는 열전달 향상과 압력강하를 항상 동시에 고려한 설계가 필요하다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권5호
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• pp.1-12
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• 2020

본 논문에서는 재생냉각 연소기에서 냉각제 및 연료로 사용되는 Jet A-1의 열전달 특성에 대해 실험적으로 연구하였다. 냉각채널 가열을 위한 인가 전류, 모사 시편 지름, 시편 후단 압력, Jet A-1 유속을 변화시키며, 시편에서의 벽면 온도 및 시편 전/후단에서의 Jet A-1 온도를 측정하였다. 시편 지름과 유속이 열전달 특성에 중요한 인자임을 알 수 있었으며, 시편의 후단 압력은 열전달 성능에 영향을 주지 않음을 확인할 수 있었다. 열전달 실험결과는 기존 Nu수 경험식들과 비교하였으며, 최종적으로 새로운 Nu수 경험식을 도출하였다.

• 신재생에너지
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• 제2권2호
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• pp.86-93
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• 2006

유출지하수나 지표수를 열원으로 지열히트펌프의 지초자료로 활용하기 위하여 Pond Loop형 열교환기를 설계, 제작하여 유동이 없는 수조 내에서 수조의 온도가 변화함에 따라 일정한 열교환기 입구온도를 유지하면서 열전달량을 측정하였다. 그 결과 수조를 Heat Source로 사용하는 경우 $5,500{\sim}4,500kcal/h$의 열량이 전달되었고 수조를 Heat Sink로 사용할 경우 $5,200{\sim}3,500kcal/h$의 열량이 전달되었다. 또한 열교환기 관내 유속이 증가함에 따라 열전달량이 증가하는 경향성을 확인할 수 있었고 이는 동시에 열교환기 입출구의 차압을 증가시킴을 알 수 있었다. 열교환기의 설계단계에서 사용하였던 열전달관계식으로 구한 총괄열전달계수, U와 실험값을 통해 유추한 U값을 비교한 결과 실험에 의해 유추된 U값이 $24{\sim}27%$ 설계치보다 크게 나타났다. 본 연구를 통하여 유출지하수 뿐만 아니라 하수 및 하천수를 이용한 지열히트펌프의 기초자료를 확보할 수 있었다.