• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.716-723
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• 2016

전열 촉진관은 흡수식 냉동기에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 흡수식 냉동기의 재생기에 주로 사용되는 평활관, 리브 튜브, 코류게이트 튜브, 플로랄 튜브에 대하여 관 내측 열전달계수 및 마찰계수를 측정하였다. 실험 결과 열전달계수 및 마찰계수는 코류게이트 튜브에서 가장 크게 나타나고 다음으로 리브 튜브에서 크게 나타났다. 한편 플로랄 튜브의 열전달계수 및 마찰계수는 평활관 값과 4% 내에서 일치하였다. 이로부터 플로랄 튜브의 열전달 및 압력손실 특성이 수력직경으로 적절히 표현될 수 있음을 알 수 있다. 실험 데이터로부터 코류게이트 튜브와 리브 튜브의 B(e+)와 g(e+) 상관식을 구하였는데 코류게이트 튜브의 B(e+)와 g(e+)는 기존 상관식의 예측치와 20% 내에서 일치하였다. 본 연구 결과는 고온 영역에서 재생기용 전열촉진관의 관 내측 열전달 계수 및 마찰계수 산정에 활용될 수 있을 것이다.

• 설비공학논문집
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• 제18권12호
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• pp.1017-1024
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• 2006

In this work, pool boiling heat transfer coefficients (HTCs) of five hydrocarbon refrigerants of propylene, propane, isobutane, butane and dimethylether (DME) were measured at the liquid temperature of $7^{\circ}C$ on a 26 fpi low fin tube, Turbo-B, and Thermoexcel-E tubes. All data were taken from 80 to $10kW/m^2$ in the decreasing order of heat flux. The data of hydrocarbon refrigerants showed a typical trend that nucleate boiling HTCs obtained on enhanced tubes also increase with the vapor pressure. Fluids with lower reduced pressure such as DME, isobutane, and butane took more advantage of the heat transfer enhancement mechanism of enhanced tubes than those enhancement ratios of $2.3\sim9.4$ among the tubes tested due to its sub-channels and re-entrant cavities.

• 설비공학논문집
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• 제25권3호
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• pp.143-149
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• 2013

In this work, nucleate pool boiling heat transfer coefficients (HTCs) of R134a and R1234yf are measured, on flat plain, 26 fpi low fin, Turbo-B, Turbo-C and Thermoexcel-E surfaces. All data are taken at the liquid pool temperature of $7^{\circ}C$, on a small square copper plate ($9.53mm{\times}9.53mm$), at heat fluxes from $10kW/m^2$ to $200kW/m^2$, with an interval of $10kW/m^2$. Test results show that nucleate boiling HTCs of all enhanced surfaces are greatly improved, as compared to that of a plain surface. Nucleate pool boiling HTCs of R1234yf are very similar to those of R134a, for the five surfaces tested.

• 에너지공학
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• 제5권2호
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• pp.115-122
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• 1996

망초를 이용한 저온 잠열축열시스템에서 핀을 설치한 전열관에서 방열과정중의 열전달 특성을 살펴보았다. 잠열물질의 과냉각과 상분리를 방지하기위해 3.0 wt% $Na_2$B$_4$O$_{7}$10$H_2O$와 2.2 wt% acrylic acid sodium sulfate가 조핵제 및 증점제로 사용되었다. 축열조는 높이가 530 mm, 직경이 74 mm이고 열전달관은 높이가 480 mm, 직경이 13.5 mm인 이중관으로 되어있으며 열전달 유체로는 물을 사용하였다. 축열재로부터 열을 치수하는 방열과정에서 열회수율은 열전달 유체의 유입온도와 유량에 크게 의존하였다. 핀이 설치되지 않은 전열관과의 비교실험을 통하여 핀에 의한 열전달 촉진은 얇은 핀의 경우에는 열전달계수의 증가가 미미하였지만 두꺼운 핀을 사용한 경우에는 같은 조업조건에서 열전달계수가 약 60% 정도 증가하였다. 실험적으로 결정된 총괄 열전달계수는 핀이 없는 경우에는 약 150-260 w/$m^2$K이었고 두꺼운 핀을 사용한 전열관에서는 230-530 W/$m^2$K정도였다. 총괄 열전달계수의 크기와 핀에 의한 전열면적을 기준으로 한 핀의 효율은 두꺼운 핀의 경우에는 약 0.26, 얇은 핀의 경우에는 0.05 정도로 계산되었다.다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권5호
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• pp.275-281
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• 2016

본 연구에서는 비등표면 위에 다공판을 설치하여 풀비등을 촉진시키는 방안에 대하여 검토하였다. 실험은 대기압에서 R-123을 사용하여 수행되었다. 다공판은 풀비등을 현저히 촉진시켰다. 이는 다공판이 기포를 비등표면 위에 넓게 퍼뜨려 기포와 비등표면 사이 액막의 면적을 증가시키기 때문이다. 또한 높은 열유속에서는 다공도가 클수록, 낮은 열유속에서는 다공도가 작을수록 비등이 촉진되었다. 본 연구에서는 구멍 직경 2.0 mm, 구멍 간격 $2.5mm{\times}5.0mm$ 또는 $5.0mm{\times}5.0mm$, 비등 표면과의 간격 0.5 mm에서 최적 형상이 얻어졌고 이 형상들의 열전달계수는 상용 GEWA-T의 값에 근접하였다. R-123에서의 최적 다공도는 물이나 에탄올에서 보다 현저히 큰데 이는 R-123의 밀도비가 크고 증발잠열은 작기 때문이다. 한편 다공판의 비등이력은 평판보다 작았다.

• 설비공학논문집
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• 제16권5호
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• pp.444-451
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• 2004

Flow condensation heat transfer coefficients (HTCs) of R22, R134a, R407C, and R410A were measured on horizontal plain and microfin tubes. The experimental apparatus was composed of three main parts; a refrigerant loop, a water loop and a water/glycol loop. The test section in the refrigerant loop was made of both a plain and a microfin copper tube of 6.0∼6.16 mm inside diameter and 1.0 m length. Refrigerants were cooled by passing cold water through an annulus surrounding the test section. Tests were performed at a fixed refrigerant saturation temperature of 4$0^{\circ}C$ with mass fluxes of 100, 200, and 300 kg/m2s. Test results showed that at similar mass flux the flow condensation HTCs of R134a were similar to those of R22 for both plain and microfin tubes. On the other hand, HTCs of R407C were lower than those of R22 by 4∼16% and 16∼42% for plain and microfin tubes respectively. And HTCs of R410A were similar to those of R22 for a plain tube but lower than those of R22 by 3∼9% for a microfin tube. Heat transfer enhancement factors of a microfin tube were 1.3∼1.9.

• 에너지공학
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• 제9권3호
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• pp.202-211
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• 2000

본 연구는 다양한 각도를 가지는 와이어코일을 사용하여 관내 단상 열전달 촉진 및 압력강하 특성 실험을 수행하였다. 작동유체는 순수 물과 에틸렌글리콜을 체적비율로 50% 혼합하여 사용하였으며, 시험부 관지름은 11mm와 13.88mm이고, 시험부 길이는 760mm를 사용하였다. 평활관과 와이어코일을 삽입한 열전달촉진관에 대한 관내 열전달계수와 마찰계수는 실험에서 측정한 온도, 유량, 압력강하 값을 기초로 구하였다. 와이어코일에 대한 거친표면해석을 수행하였으며, 그 결과를 거칠기 래이놀즈수에 대한 운동량전송 거칠기함수와 열전달 거칠기함수로 표현하였으며 이에 대한 상관식을 제시하였다. 이 상관식들은 거칠기 레이놀즈수, 코일 각도, 프란틀수의 함수로 표현하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권4호
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• pp.343-352
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• 2013

본 연구에서는 열전달 표면의 형상과 그 위에서의 유동 속도의 변화에 따른 풀 비등 열전달계수의 변화를 살펴보기 위해 평판, 낮은 핀, Thermoexcel-E, Turbo-B 표면을 사용하여 유동 속도를 변화시켜가며 임계 열유속까지 열전달계수를 측정하였다. 작동 유체로는 증류수를 사용하였고 사각 평면 히터($9.53{\times}9.53mm$)를 이용하여 네 가지 표면에서 임계 열유속까지의 데이터를 얻을 수 있도록 장치를 제작하였고 $60^{\circ}C$에서 유동 속도를 0, 0.1, 0.15, 0.2m/s로 변화시켜가며 데이터를 취했다. 실험 데이터를 보면 모든 표면에서 유동이 있을 때의 임계 열유속은 유동이 없을 때에 비해 높은 것으로 나타났다. 또한 표면적의 증가와 기포 이탈에 충분한 핀 간격 등으로 인해 낮은 핀 표면의 임계 열유속은 평판이나 Turbo-B, Thermoexcel-E 표면보다 훨씬 놓았고 평판에 비해서는 무려 5배 정도의 향상을 보였다. 한편 대형 냉동기의 증발기용으로 개발된 Turbo-B와 Thermoexcel-E 표면은 물에서 기포의 이탈 지름이 크므로 열전달계수와 임계 열유속 모두 예상보다 큰 효과를 나타내지 않았다. $50kW/m^2$이하의 저열유속에서는 모든 표면에 대해 유동 속도 증가에 따라 열전달계수가 증가하였다. 결론적으로 핵발전소의 증기발생기에 적용하기에는 낮은 핀 형상의 표면이 가장 좋은 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권11호
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• pp.1555-1563
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• 1998

Heat transfer and pressure drop for ${\phi}10.07$ dry surface fin-tube heat exchanger with wave and wave-slit fins were measured for different fin spacings and number of tube rows. Longitudinal and transverse tube spacings of the heat exchangers are 21.65mm and 25mm respectively, and wave depth of wave fin is 1.5mm. The experiments were performed for 4 different fin spacings, 1.3, 1.5, 1.7 and 2.0mm, and the number of tube rows were 1,2 and 3 rows. The present results were compared with the previous results for the wave depth of 2mm. Also hydrophilic coated and bare fins were tested. Correlations for Colburn j-factor and friction factor were developed.

• 설비공학논문집
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• 제13권8호
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• pp.710-719
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• 2001

Pool boiling heat transfer coefficients (HTCs) of HCFC123, HFC134a, HCFC22, HFC407C, HFC410A and HFC32 wre measured on a horizontal smooth tube, 26 fpi low fin tube, Turbo-B and Thermoexcel-E enhanced tubes. AN experimental apparatus was designed such that all tubes heated by cartridge heaters could be installed at the same time to save the refrigerant. Data were taken in the pool of $7^{\circ}C$ with the heat flux decreasing from 80 kW/$m^2\;to\;5kW/m^2$. Test results showed that HTCs of pure refrigerants and those of a azeotrope were greatly influenced by reduced pressure. HTCs of HFC407C were 21~25% lower than those of HCFC22 due to mass transfer resistance. For all refrigerants, enhanced tubes with sub-surface and sub-tunnels showed the largest heat transfer enhancement. Especially the largest heat enhancement was obtained for HCFC123 whose reduced pressure is the lowest among al the refrigerants tested. This indicates that either Turbo-B or Thermoexcel-E enhanced tube would be the best choice when used with a low vapor pressure refrigerant.