• 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.

• 설비공학논문집
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• 제12권6호
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• pp.561-569
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• 2000

Single phase and condensation heat transfer characteristics of ammonia in a horizontal tube have been investigated experimentally The horizontal test section is composed of smooth SUS316 tube for refrigerant flow, surrounding annulus for water flow, and temperature and Pressure measuring sensors. For single phase test, subcooled ammonia mass flux was varied from 320 to 501 kg/mrs and temperature was varied from 18 to $47^{\circ}C$. For condensation test, mass flux and saturation temperature were varied from 86 to 128 kg/$m^2$s and 34 to $47^{\circ}C$, respectively. The equations of Gnielinski Soliman et al., Traviss et at., Cavallini and Zecchin, Shah, Chen et al., Tandon et al., and Chilli and Anand were compared with the experimental data. New correlations are proposed based on the experimental results and the absolute mean deviation of the experimental data becomes 1.0% for single phase test and 4.9% for condensation test.

• 에너지공학
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• 제9권4호
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• pp.334-341
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• 2000

회전 히트파이프의 열 전달 특성은 내부 관벽에 형성되는 응축 액막 두께와 증발부로 귀한되는 응축액의 유동율에 의해 결정된다. 본 연구는 축 방향으로 그루브(groove)를 갖는 회전 히트파이프의 열 전달 성능에 대한 실험 연구로써, 그루브에 의한 효과를 파악하기 위해 2종류의 히트파이프를 제작하고 작동성은 시험을 수행하였다. 회전 히트파이프가 작동시, 원심력에 의해 그루브로 응축액의 유동을 촉진시키며, 따라서 응축부 벽면에 형성되는 액막 두께가 얇게 된다. 응축부에 그루브를 갖는 히트파이프의 열전달 계수는 풀 유동에서 2000~4000W/$m^2$$^{0}$ C, 환상 유동 영역에서 1500~2500W/$m^2$$^{0}$ C로써, 전체 원형단면을 갖는 히트파이프와 비교하여 약 1.5배 정도의 열저달 향상을 볼 수 있었으며, 열전달 한계는 약 40% 정도 향상되는 것으로 나타났다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.193-208
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• 1998

본 논문에서는 써모싸이폰식 히트파이프의 열수송한계와 작동유체의 주입량이 파이프의 직경, 가열량 및 증발부와 응축부의 길이비 등에 따라 변화하므로 이러한 인자에 따른 적정 작동유체의 주입량과 가열량의 한계에 대해 고찰하였다. 특히 각종 전자부품의 냉각에 사용되는 히트파이프가 써모사이폰식이므로 사용작동유체에 대해 가열량에 따라 파이프의 직경예측이 가능토록 열수송한계특성에 대해 검토하고, 싸이리스터용은 증발부와 응축부의 길이비 변동이 심하므로 작동유체의 주입량이 중요한 성능인자로 작용하므로 길이비에 따른 작동유체의 주입량범위에 대해 기술하였다. 그리고 최적의 작동유체범위와 히트파이프의 증발열전달계수 및 응축열전달계수에 대한 실험으로부터 성능자료를 도출하여 이론해석과 비교검토하였다.

• 에너지공학
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• 제7권2호
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• pp.194-201
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• 1998

전기 철도 차량의 A.C 모터 속도제어에는 여러 개의 GTO thyristor와 다이오드가 필요하다. 그런데 이러한 반도체 소자들은 약 1~2 kW의 열을 발생하기 때문에 냉각장치가 필요하며 이러한 반도체의 냉각에는 Perfluorocarbon(PFC)을 작동유체로 하는 히트파이프를 많이 사용하고 있다. 본 연구에서는 PFC 히트파이프의 증발 및 응축 열전달 계수에 미치는 관련변수로 주입율, 관의 내부 표면상태, 경사각, 증기압, 열유속 등의 영향을 파악하고, 열전달 계수를 예측할 수 있는 상관식을 제시하고자 하였다. 이를 위해 내부 표면에 그루브가 설치된 동관과 표면이 매끈한 외경 15.88mm인 동관을 이용하여 주입율이 다른 총 길이 520mm의 PFC 히트파이프와 열사이폰을 제작하고 실험을 수행하였다. 증발 열전달 계수는 열유속 15~45 kW/$m^2$의 범위일 때 2 kW/$m^2$K~5.5 kW/$m^2$K 사이의 분포를 보였다. 실험결과는 수정계수 CR=1.3을 적용할 때 Rohsenow의 핵비등 상관식과 실험치가 매우 접근된 결과를 보였으며 이러한 결과는 내부 벽면 그루브의 열전달 촉진효과이다. 응축 열전달 계수의 측정치는 1.5kW/$m^2$K~3.5kW/$m^2$K 사이의 분포를 보였으며 Nusselt 막응축 모델에 수정계수 CN=4를 도입함으로써 매우 접근된 예측이 가능하였다. 증발부 체적에 대한 작동유체 주입율은 40~100%의 범위가 적절하였다. 그리고 30$^{\circ}$이상의 경사각에서는 경사각의 영향이 미소하였다.

• 한국가스학회지
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• 제12권1호
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• pp.48-53
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• 2008

본 연구는 세관내 R-22와 R-410A의 응축 열전달 계수를 실험적으로 조사하였다. 냉매 순환루프의 주요 구성품은 수액기, 변속 액펌프, 질량유량계, 증발기(예열기), 응축기(시험부)로 구성된다. 시험부는 평활, 수평 동관으로 내관의 내경과 외경이 각각 1.77 mm와 3.38 mm이다. 냉매 질량유속은 $450{\sim}1050\;kg/(m^2s)$이고, 입출구 평균건도는 $0.05{\sim}0.095$이다. 주요 실험결과를 요약하면, 응축 열전달 계수는 질량유속과 건도이 증가할수록 증가하였고, R-410A의 응축 열전달 계수가 R-22에 비해 약간 높았다. 종래의 상관식과 비교한 결과, 저건도와 저질량유속을 제외하고는 실험값과 종래의 상관식으로 예측한 값의 차이가 큰 것으로 나타났다.

• 설비공학논문집
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• 제22권6호
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• pp.345-352
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• 2010

In this study, external condensation heat transfer coefficients(HTCs) of R134a and R1234yf are measured on a plain, low fin, and Turbo-C tubes at the saturated vapor temperature of $39^{\circ}C$ with the wall subcooling of $3{\sim}8^{\circ}C$. R1234yf is a new alternative refrigerant of low greenhouse warming potential for replacing R134a which is one of the greenhouse gases controlled by Kyoto protocol and is used extensively in mobile air-conditioners. Test results show that the external condensation HTCs of R1234yf are very similar to those of R134a for all three surfaces tested. For the application of condensation heat transfer correlations to the design of condensers charged with R1234yf, thorough property measurements are needed for R1234yf in the near future.

• 설비공학논문집
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• 제17권8호
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• pp.729-735
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• 2005

In this study, external condensation heat transfer coefficients (HTCs) were measured on a horizontal smooth tube at the saturated vapor temperature of $30^{\circ}C,\;39{\circ}C,\;and\;50^{\circ}C$ for R22, R410A, R407C, and R134a with the wall subcooling of $3\~8^{\circ}C$. The HTCs of all refrigerants are the highest at $30^{\circ}C,\;39{\circ}C,\;and\;50^{\circ}C$ in order. This trend is due to its excellent thermodynamic properties of the liquid phase. The measured data of HTCs were compared with the calculated ones by Nusselt's equation for a smooth tube. Measured HTCs of R22, R134a, R410A are $4.2\~7.5\%$ higher than prediction respectively while those of R407C are $15.6\~28.9\%$ lower than the prediction.

• 에너지공학
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• 제10권4호
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• pp.349-356
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• 2001

물과 증기의 직접접촉에 의한 응축 열전달은 움직이는 증기/물 경계면에서 열 및 물질 전달이 이루어지는 현상으로서, 매우 큰 열전달계수를 수반하는 특징이 있기 때문에 이를 응용한 설계가 산업계에서 광범위하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 단일 수평 배관을 통해 과냉각수가 있는 응축탱크로 안정된 증기제트가 방출될 때, 증기제트 형상을 예측하는 간단한 응축해석모델을 제시하였다. 해석모델은 축대칭 좌표계에서 질량, 운동량 및 에너지 방정식과 증기/물 경계면에서 의 응축 특성을 고려한 열평형 방정식을 사용하여 유도하였다. 증기/물 경계에서의 매우 큰 열전달율은 기존의 실험을 근거로 한 유효열전도계수에 의해 반영되었다. 해석결과는 실험결과와 비교하였고, 제시된 해석 모델은 실험에서 관찰된 바와 같이 증기 질량유속과 수조 온도가 증가할수록 증기제트 크기(반경 및 길이)가 증가하는 경향을 보였다.

• 설비공학논문집
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• 제14권2호
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• pp.175-183
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• 2002

Flow Condensation heat transfer coefficients (HTCs) of Rl2, R22, R32, Rl23, Rl25, R134a, R142b were measured experimentally on a horizontal plain tube. The experi- mental apparatus was composed of three main parts; a refrigerant loop, a water loop and a water-glycol loop. The test section in a refrigerant loop was made of a copper tube of 8.8 mm inner diameter and 1000 mm length respectively. The refrigerant was cooled by passing cold water through an annulus surrounding the test section. All tests were performed at a filed refrigerant saturation temperature of 4$0^{\circ}C$ with mass fluxes of 100, 200, 300 kg/$m^2$s. The experimental result showed that flow condensation HTCs increase as the quality, mass flux, and latent heat of condensation increase. At the same mass flux, the HTCs of R32 and R142b were higher than those of R22 by 35~45% and 7~14% respectively while HTCs of R134a and Rl23 were similar to those of R22. On the other hand, HTCs of Rl25 and Rl2 were lower than those of R22 by 28 ~30% and 15 ~25% respectively Finally, a new correlation for flow condensation HTCs was developed by modifying Dobson and Chato's correlation with the latent heat of condensation considered. The correlaton showed an average deviation of 13.1% for all pure fluids data indicating an excellent agreement.