• 제목/요약/키워드: 열 전달 계수

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셀-튜브형 잠열축열조의 축열특성에 관한 연구 (A Study on the Heat Storage Characteristics of a Latent Heat Storage Tank with Shell and Tube Type)

  • 권영만;김경우;모정하
    • 설비공학논문집
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    • 제12권8호
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    • pp.745-754
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    • 2000
  • An experimental study has been carried out in order to investigate the heat storage characteristics for a latent heat storage tank with horizontal shell and tube type. The heat storage tank consists of cylindrical capsules with a staggered tube bank. The effects of flow rates and initial temperature differences on the melting time and heat storage rates are examined. It is found that the melting time decreases with increase of the flow rates and initial temperature differences. Results also show that the time-averaged overall heat transfer coefficients increase in proportion to the increase of flow rates and initial temperature differences.

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금속기판에 유전체 후막을 형성시켜 제조한 2층 층상재료에서 두께 방향의 열전도 특성 (Thermal Properties of Two-Layered Materials Composed of Dielectric Layer on Metallic Substrate along the Thickness Direction)

  • 김종구;정주영;주재훈;박상희;조영래
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.87-92
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    • 2016
  • 전자소자의 방열모듈에서 두께 방향의 열방출 특성에 대한 중요성이 증가하고 있다. 금속과 금속의 본딩 및 유전체와 금속의 본딩 구조를 갖는 2가지 종류의 2층 층상재료를 제조한 후 두께 방향으로 열확산계수를 측정하였다. 금속(STS439)과 금속(Al6061)으로 이루어진 2층 층상재료에서는 섬광법(LFA)으로 열확산계수를 측정했을 때, 열흐름의 방향을 반대로 변화시켜도 열확산계수의 변화가 없었다. 그런데, 유전체(AlN-Polymer)와 금속(Al6061)의 2층 층상재료에서는 열흐름의 방향을 반대로 인가하였을 때 열확산계수는 17.5% 정도 다르게 나타났다. 유전체와 금속의 단면구조를 갖는 2층 층상재료에서, 금속에서 유전체 방향으로 측정한 열확산계수가 유전체에서 금속 방향으로 측정한 열확산계수에 비해 17.5% 작게 나타난 이유는, 금속내의 전자가 갖고 있던 에너지가 유전체 쪽으로 전달되기 위해서는 계면 주변에서 포논의 에너지 형태로 변환될 때 저항이 생기기 때문이다.

일중 피복온실의 관류열전달계수 산정 (Estimation of Overall Heat Transfer Coefficient for Single Layer Covering in Greenhouse)

  • 황영윤;이종원;이현우
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.108-115
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 일중피복온실의 피복재에 대하여 우리나라 환경에 적합한 관류열전달계수를 산정하는 방법을 찾아내고 검증하여 다양한 온실조건 및 환경조건에서 관류열전달계수를 산정할 수 있는 모델을 제시하는 것이다. 온실내부 및 외부온도와 피복재 표면온도와의 상관관계를 분석한 결과 주간 및 야간 온도를 모두 고려하였을 때보다 야간온도만을 고려하였을 경우가 상관성이 훨씬 더 높은 것으로 나타났다. 피복재의 표면온도가 온실의 외부온도보다는 내부온도와 상관성이 더 높은 것으로 나타났다. 관류열전달계수를 산정하는데 사용된 5가지 종류의 대류 및 복사열전달계수 산정식을 비교한 결과 Kittas가 제안한 대류 및 복사열전달계수 산정식이 가장 적합한 것으로 나타났다. 피복재 표면온도의 측정값과 계산 값의 상관성을 분석한 결과 직선의 기울기는 1.009이고 절편은 0.001이며 결정계수가 0.98로 나타나 본 연구에서 제시된 관류열전달계수 산정모델이 신뢰성이 있음을 확인할 수 있었다. 온실내부로부터 피복재 내부표면으로 전달되는 열흐름량의 경우 모든 풍속구간에 대해 대류열전달량이 복사열전달량보다 더 컸으며 풍속이 증가할수록 그 차이가 증가하였다. 외부표면에서 손실되는 열흐름량의 경우 풍속이 낮을 때에는 대류열전달량에 비해 복사열전달량이 더 컸으나 풍속이 증가함에 따라 그 차이는 점점 줄어들어 풍속이 높을 때에는 대류열전달량이 더 커지는 것으로 나타났다. 피복재 외부 표면의 대류열전달량은 내부표면의 대류열전달량에 직선적으로 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 풍속이 증가함에 따라 관류열전달계수는 증가하고 피복재의 표면 온도는 감소하는 것을 확인할 수 있었고, 변화추세를 보면 관류열전달계수는 거듭제곱함수와 그리고 표면온도는 로그함수와 잘 일치하였다.

마이크로채널 열교환기에서 채널 굽힘 각도에 따른 R-134a의 증발열전달 특성에 관한 연구 (Experimental Study of Evaporative Heat Transfer Characteristics of R-134a with Channel-Bending Angle in Microchannel Heat Exchangers)

  • 이해승;전동순;김영률;김선창
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권6호
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    • pp.635-642
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    • 2010
  • 마이크로채널 열교환기에서 채널 굽힘 각도에 따른 R-134a의 증발열전달 특성에 관하여 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 채널의 굽힘 각도가 $120^{\circ}$, $150^{\circ}$$180^{\circ}$인 마이크로채널 열교환기에서 R-134a의 증발온도와 Reynolds수 변화에 따른 열전달 특성을 대향류 조건에서 실험하였으며, 실험결과 마이크로채널 열교환기에서 증발열전달량과 증발열전달계수는 R-134a의 레이놀즈수 증가에 따라 증가하였다. 또한 채널의 굽힘각도가 $120^{\circ}$$150^{\circ}$인 마이크로채널 열교환기는 증발온도 $4.9{\sim}14.9^{\circ}C$ 에서 채널굽힘 각도가 $180^{\circ}$인 마이크로채널 열교환기와 비교하여 평균 약 17.1% 및 13.3%로 증발열전달량이 증가하였으며, R-134a의 증발열전달계수는 채널의 굽힘 각도가 작을수록 증발열전달계수가 증가하는 것으로 나타났다.

새로운 응축열전달계수 상관식이 적용된 MARS-KS를 활용한 원자로건물 피동냉각계통 열제거 성능의 수치적 연구 (Numerical Study of the Heat Removal Performance for a Passive Containment Cooling System using MARS-KS with a New Empirical Correlation of Steam Condensation)

  • 장영준;이연건;김신;임상규
    • 에너지공학
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    • 제27권4호
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    • pp.27-35
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    • 2018
  • 피동원자로건물냉각계통(PCCS)은 사고 발생 시 원자로건물로 방출된 열을 제거하여 원전의 건전성을 보장하기 위해 설계되었다. PCCS의 열제거 성능은 증기-공기 혼합물의 응축열전달에 의해 결정된다. 본 연구에서는 응축열전달계수의 예측 정확도를 향상시키기 위해 새로운 상관식을 이식한 MARS-KS 코드를 사용하여 PCCS의 열제거 성능을 평가하였다. MARS-KS 코드에 사용된 새로운 상관식은 압력, 벽면과냉도, 비응축성 기체 질량분율 및 응축튜브의 종횡비와 같은 열전달계수에 영향을 미치는 변수들을 이용하여 개발하였고, 이는 MARS-KS코드의 기본 응축 모델인 Colburn-Hougen 모델을 대체하여 적용되었다. 대형파단 냉각재상실사고 발생 시 PCCS의 운전에 따른 다양한 열수력학적 변수들을 분석하였고, 열제거 성능 평가를 위해 새로운 상관식이 적용된 MARS-KS 코드의 원자로건물 압력거동 계산결과와 기존의 응축모델을 이용한 해석결과를 비교하였다.

수평 평활관과 마이크로핀 관내에서 HFC-134a의 응축 및 증발열전달 특성 (Condensation and evaporation heat transfer characteristics of HFC-134a in a horizontal smooth and a micro-finned tube)

  • 이상천;박병덕;한운혁;이재희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권5호
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    • pp.1725-1734
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    • 1996
  • Experimental condensation and evaporation heat transfer coefficients were measured in a horizontal smooth tube and a horizontal micro-finned tube with HFC-134a. The test sections are straight, horizontal tubes with have a 9.52mm outside diameter and about 5000mm long. The micro-finned tube had 60 fins with a height of 0.12mm and a spiral angle of 25.deg.. The condensation test section was a double-pipe type with counter flow configuration. The evaporation test section employed an electic heating method. Enhancement factors which is defined as a ratio of the heat transfer coefficient for micro-finned tube to that for smooth tube, varied from 1.3 to 1.6(mass flux:110~190kg/m$^{2}$s) for condensation and 1.2 to 1.5 (mass flux:70~160kg/m$^{2}$s) for evaporation. The experimental data of condensation and evaporation heat transfer coefficients were compared to several empirical correlations. Based on these comparisons, modified correlations of the condensation and evaporation heat transfer coefficient for both smooth and micro-finned tubes were proposed.

판형열교환기 설계프로그램 개발을 위한 응축열전달 및 압력강하 분석 (Analysis on condensation heat transfer and pressure drop to develop design program for plate heat exchangers)

  • 고제현;송영호;박권하
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권4호
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    • pp.376-382
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 물에 대한 판형열교환기의 설계프로그램 개발을 위해 응축열전달계수 및 압력강하에 관한 상관식을 확보하는 것이다. 저온측의 단상유동에 관해서는 Ko의 상관식을 사용하였으며 고온측의 응축이 발생하는 이상유동에 대해서는 Annaiev의 상관식과 Lockhart 모델을 적용하여 알고리즘을 제시하였다. 판형열교환기의 운전가능한 범위내에서 상관식의 오차는 상용코드와 비교시 20%이내를 나타냈다.

막냉각되는 평판에서의 열전달특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Heat Transfer Characteristics on a Film-Cooled Flat Plate - Effect of Injection Angle and Blowing Rate -)

  • 이상우;신세현;이택시;이준식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1415-1427
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    • 1988
  • 본 연구에서는 막냉각되고 있는 수평평판에서 분사각도와 분사율의 변화가 열 전달계수에 미치는 영향을 주 연구대상으로 하였다. 열전달계수의 측정을 위하여 나 프탈렌 승화법을 이용하였고, 열전달 계수에 가장 큰 영향을 미치는 유동장에 대한 이 해를 위해 슐리렌 광학계를 이용한 유동의 가시화 실험을 수행하였다. 분사각도는 Fig.1에서와 같이 y축 방향으로의 수직분사(case 1), 유동방향(x축방향)dp eogo 35˚ 경사진 분사(case 2), 그리고 유동의 직각방향(Z축)dp eogo 35˚경사진 분사(case 3) 등 3가지의 경우에 대해 실험하였고, 분사율은 0.5, 1.0, 1.8로 변화시켰다.

마이크로채널에서의 비등열전달 현상에 관한 연구 (Study on Boiling Heat Transfer Phenomenon in Micro-channels)

  • 정남균
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권9호
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    • pp.605-613
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    • 2017
  • 최근 기기들이 소형화 되고 이에 따른 효율적인 열방출 방안이 필요해지면서, 마이크로채널에서의 비등에 관한 연구가 주목받고 있다. 그러나 마이크로채널의 경우는 마찰계수 및 열전달 특성이 매크로스케일의 경우와 달라 기존에 매크로스케일에서 도출된 상관식과 비교 시에 큰 오차를 발생시킨다. 또한, 채널 내에서의 비등현상은 메커니즘의 복잡함으로 인하여 실제 문제 적용에 있어서 실험적, 이론적인 방법만으로 접근하는데 무리가 있다. 따라서 이러한 방법들과 더불어 수치해석적인 연구방법이 보완되어져야 하는데, 그동안 수행되어진 연구들은 매크로채널에서의 연구가 대부분이다. 본 연구는 최근 CFD 방법의 대안으로 제시된 격자 볼츠만 방법을 마이크로채널에서의 비등현상을 모의하는데 적용해보았으며, 마이크로채널 내에서의 기포 성장과정에 대하여 예측해 보았다.

삼각 셀의 정의와 효율적인 GRM 계수 생성 기법 (Definition of Triangle Cell and Effective Generating methodology of Generalized Reed-Holler Coefficients)

  • 나기수;윤병희;변기영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권6C호
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    • pp.751-762
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    • 2004
  • 본 논문에서는 삼각 셀을 이용하여 2$^n$개의 서로 다른 극수를 갖는 새로운 GRM 계수의 생성 기법을 제안한다. 기존의 GRM 계수 생성방법으로는 주어진 RM제수를 변환행렬과 연산하는 Green 등의 방법과 기본 전달행렬들을 만복 적용하여 다른 극수들을 구하는 Besslich 등의 방법이 대표적이다. 본 논문에서 효율적인 GRM 계수의 생성을 위하여 삼각 셀을 정의하였고, 삼각 셀의 첫 행에 2n개의 주어진 RM계수를 나열한 후 고정된 수식에 의해 하위 열에 순차적 모듈로 합을 행하는 병렬형 방법이다. 제안한 연산 기법의 효율성을 예증하기 위해 기존의 기법들과 비교하였고, 비교결과 n개의 입력 변수에서 모든 극수의 GRM 계수들을 구하는데 같은 시스템 복잡도 (log 2$^n$) $T_{X}$에 대하여 Besslich 등의 기법은 2$^n$$^{-1}$${\times}$(2$^n$-1)개의 2입력 Ex-OR가 필요한 반면에 본 논문에서 제안한 기법은 2${\times}$(n-1변수의 Ex-OR 개수) + 3$^n$$^{-1}$ 개의 2입력 Ex-OR만을 필요로 한다.다..