• 에너지공학
• /
• 제14권4호
• /
• pp.241-247
• /
• 2005

3열 정렬형 관군 배열에서 3열의 'common flow up'과 'common flow down' 형상의 와류발생기를 부착하여 와류발생기에 의한 열전달 촉진과 압력강하를 비교하였다 선행 연구자들이 제안한 'common flow down' 형상의 와류발생기는 와류발생기가 없는 휜-관군에 비해 열전달 촉진은 $10\%{\~}25\%$ 향상되었고, 압력강하는 $20\%{\~}35\%$ 증가하였다. 'common flow up' 형상의 와류발생기의 경우 후연 수평거리(${\Delta}y$)를 변화시키면서 평가하였다. 와류발생기는 삼각형과 사각형 형상을 적용하였다. 후연 수평거리(${\Delta}y$)가 5mm이고 삼각형의 'common flow up' 형상의 와류발생기가 정렬형 관군에서 설치될 때 Reynolds수(유로 높이의 배를 기준으로)가 $300{\~}2700$ 범위에서 열전달촉진은 10까지 향상하였고, 동시에 압력강하는 $8\%{\~}15\%$ 감소하였다. 삼각형 와류발생기가 부착된 휜-관군의 성능이 상대적으로 작은 압력강하 때문에 사각형 와류발생기가 부착된 휜-관군의 성능보다 좋게 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제37권7호
• /
• pp.647-653
• /
• 2013

본 연구에서는 산화구리(CuO) 나노분말과 순수 물을 혼합하여 제조한 나노유체를 이용하여 가열된 고체표면에 있어서 나노유체 액적의 증발특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험결과로부터 가열된 표면에서 나노유체 액적의 증발속도는 순수 물 액적보다 증발속도가 약간 증가하는 경향이 있음을 알 수 있었으며, 이는 나노유체에 포함된 나노입자가 유체의 열전도도를 향상시켜 고체 표면에서 액적으로의 열전달이 촉진되었기 때문인 것으로 판단된다. 또한 고체의 표면조도가 커질수록 액적의 증발속도가 약간 증가하였으며, 이는 고체의 표면조도가 커질수록 고체-액체의 접촉 면적이 증가하여 열전달이 촉진되었기 때문인 것으로 추정된다.

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

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

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제22권11호
• /
• pp.1555-1563
• /
• 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
• /
• 제13권8호
• /
• pp.710-719
• /
• 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.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
• /
• 한국에너지공학회 1997년도 추계학술발표회 논문집
• /
• pp.114-121
• /
• 1997

회전 열파이프의 열전달 성능은 액막 두께 및 증발부로 귀환되는 응축 액막 유동율에 의해 결정된다. 그 동안 응축액 유동율을 촉진시키기 위하여 용기 내벽에 groove, 테이퍼 및 나선형 코일을 삽입하여 유동율을 높이는 방법들이 연구되었다. 본 연구도 회전 열파이프의 내부 관벽 구조에 관한 것으로써 삼각 단면을 갖는 회전 열파이프의 열전달 특성을 파악하고자 하였다. 삼각 단면을 갖는 회전 열파이프는 고속 회전 영역에서 모서리 부분으로 액막이 집중되어 관 내벽에 형성되는 액막 두께를 줄일 수 있으나 증발부에서 국부적인 과열이 발생되어 불안정한 작동 상태를 나타내었다. 따라서 본 연구에서는 개선방안으로 증발부에 부분적으로 원형관을 접합하였으며, 그 결과 dry-out의 억제와 함께 삼각 유동 단면에 의한 액막 두께 감소 효과를 볼 수 있었다. 회전체 발열부 냉각에 적용시키기 위해서는 앞으로 최적의 기하학적 형상에 따른 충전율 및 액막에서의 열전달에 대한 정량적인 해석 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 설비공학논문집
• /
• 제11권6호
• /
• pp.861-870
• /
• 1999

An experimental study was carried out to investigate the effects of using various shapes of turbulence promoter on the heat-transfer enhancement of 2-D and 3-D arrays of rectangular modules in a rectangular channel for design of noiseless and low-powered cooling fan in the electronic systems. Measurements of heat/mass transfer coefficients were made using a naphthalene sublimation technique, and the friction factors were measured for Reynolds numbers in the range$3.3{\time}10^3$~$1.6{\time}10^4$. Flow visualization was peformed by oil-film method. It was found that heat transfer and pressure drop increased remarkably due to the existence of the promoter. The results of the performance evaluation based on equal pumping power were showed that substantial heat-transfer enhancement was obtained at low Reynolds number range by use of a turbulence promoter.

• 한국추진공학회지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.32-40
• /
• 1997

무제트초기의 불안정성이 하류에서의 와류성장에 영향을 끼치기 때문에 와류의 조절에 의한 충돌면에의 유동 및 열전달 효과의 변화를 기대할 수 있게 된다. 따라서 본 논문에서는 FFT를 이용하므로써 제트의 와류생성과 병합의 주파수 특성을 연구하고 이에 적절한 주파수로 와류를 여기하여 자유제트의 유동특성 변화와 충돌제트의 유동 및 열전달 특성을 고찰하였다. 음향여기를 하게되면 제트주위의 와류형성을 조절할 수 있게 되는데, 자연적으로 형성되는 와류의 주파수(와류의 고유주파수)와 관련하여 여기해준 주파수성분 자체보다는 여기주파수의 부조화성분이 중요한 역할을 하게 된다. 음향여기를 통해 와류의 병합이 촉진되면 중심부에서의 난류강도가 증가하게 되고 억제하면 난류강도는 감소하게 된다. 따라서 와류병합을 촉진하면 가까운 거리에서는 높은 난류강도로 인해 정체점에서의 열전달이 증가하지만 멀어질수록 포텐션코어길이의 감소로 오히려 낮은 결과를 나타내었다. 이와 반대로 와류병합을 억제하면 중심부에서의 낮은 난류강도로 가까운 거리에서는 열전달이 감소하였으나 포텐셜코어길이가 길어지면서 먼거리에서는 열전달에 효과적이었다.

• 에너지공학
• /
• 제22권3호
• /
• pp.307-311
• /
• 2013

우리나라의 가정용 용도별 에너지 사용량의 68%를 난방과 온수가 차지하고 있다. 따라서 난방과 온수 생산의 대부분을 차지하는 보일러는 에너지 소비 절감을 위해 고효율화가 시급한 기기이다. 보일러의 고 효율화에는 응축 잠열을 회수하는 콘덴싱 보일러 기술이 있지만, 일반 보일러에 비해 가격이 높고 체적이 큰 단점을 가지고 있어 이를 개선하기 위한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 식각 기법을 이용한 응축 열전달 촉진 실험을 수행하였다. 열교환기와 동일 재질의 시편에 표면 형태를 구성한 후 식각을 통하여 표면 조도를 부과하고 열전달 특성을 측정한 결과, 최대 9.2%의 열전달 성능 향상을 확인하였다.