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

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.323-327
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• 2008

본 연구는 판형 핀-관 열교환기의 열전달 특성을 상용 CFD 코드인 SC/Tetra를 사용하여 해석한 내용에 관한 것이다. 해석조건은 입구속도 0.63 m/s, 튜브온도 $44.5^{\circ}C$이다. 해석 열교환기는 총6가지로 검토하였으며 각각의 온도분포와 유동패턴을 해석하고 판형 핀-관 열교환기의 열전달 특성을 비교 검토하였다.

• 설비공학논문집
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• 제13권7호
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• pp.602-611
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• 2001

Experiments on the condensation heat transfer characteristics inside a smooth and a microfin tube with R410A/R22 are performed in this study. The test tubes 7/9.52 mm in outside diameters and 3m in length are used. Varying the mass flux of the refrigerant and the condensation temperatures, the average heat transfer coefficients and pressure drop are investigated. Most flows in this study are in the annular and/or wavy flow regime. It is shown that the heat transfer is enhanced and the pressure drops are larger in the microfin tube than the smooth tube. From the heat transfer enhancement coefficients and the pressure drops, it is found that the high heat transfer enhancement factors are obtained in the range of small mass flux while the penalty factors are almost equal. Experiments results show that average heat transfer coefficients of R410A is larger than that of R22 and pressure drop of R410A is less than R22.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.517-524
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• 2018

본 연구의 목표는 수평 관외 초소수성 튜브에서 비응축가스(NCG)의 영향을 관찰하고, 이를 일반 알루미늄 튜브의 응축 현상과 비교하는 것이다. 초소수성 튜브 제작을 위해 Self-Assembled Monolayer(SAM) 코팅으로 알루미늄 튜브의 외부를 표면개질 했다. 응축 성능을 나타내기 위해 총합 열전달계수를 사용하였고, 이 값으로 응축 성능을 비교 검토하였다. 본 연구의 주요 변수는 비응축가스 질량 분율로, 0.08에서 0.45의 범위에서 실험을 진행하였다. 응축 실험을 통해 비응축가스 질량 분율이 낮아질수록 응축 성능이 SAM 튜브와 일반 튜브에서 모두 향상되는 것을 확인했다. SAM 튜브에서 적응축 열전달 성능은 일반 튜브 대비하여 평균 약 1.9배에서 2.5배 정도 큰 것을 관찰하였다. SAM 튜브에서 비응축가스 질량 분율이 낮아지면서 응축 성능 상승폭이 감소하게 되는데, 이는 Flooded 응축 현상이 발현되었기 때문이다. 응축이 더 활발하게 진행되면 SAM 튜브에서 막응축이 일어나는 것을 관찰하였고, 이 때 성능은 일반 알루미늄 튜브보다도 저하된 성능을 보였다. SAM 알루미늄 튜브에서 Flooded 응축과 막응축이 일어나는 원인으로 표면에서의 Pinning 효과를 이용하여 설명하였다. 결론적으로, SAM 튜브를 실제 응축기에 적용해 표면개질로 인한 응축 성능 개선 효과를 얻기 위해서는 적응축 또는 Flooded 응축이 일어나는 조건으로 응축기 내 환경 조성을 해야 한다.

• 동력기계공학회지
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• 제5권1호
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• pp.27-34
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• 2001

관 외벽에 낮은 핀을 가진 수직 및 경사 열사이폰의 열전달 성능에 관한 실험적인 연구를 하였다. 관 외벽에 낮은 핀을 가진 이상밀폐 열사이폰의 열전달 성능을 비교 분석하기 위하여 동일한 규격의 평관에서도 실험적인 연구를 하였다. 작동유체는 증류수와 CFC-30을 사용하였다. 열사이폰의 경사각과 자동온도를 변화시키면서 실험한 결과 경사각의 변화에 따라 열사이폰의 열전달 성능은 큰 변화를 나타내었다. 그리고 평관으로 제작한 열사이폰보다 관 외벽에 낮은 핀관을 가진 동관으로 제작한 열사이폰의 열전달 성능이 높게 나타났다. 그리고 열사이폰의 경사각이 $20{\sim}50^{\circ}$ 범위에서 열전달 성능이 높게 나타났다.

• 청정기술
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• 제13권2호
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• pp.151-158
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• 2007

프레온계 냉매의 지구온난화와 오존층파괴 문제로 인해 대체냉매로서 R-410A가 주목을 받고 있다. 이러한 대체냉매를 세관에 적용시킬 경우 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 지구환경에 미치는 영향을 감소시키고, 대기를 청정하게 만드는 기술 및 방안으로 각광 받고 있다. 따라서 본 연구에서는 R-22의 대체냉매로 각광받고 있는 R-410A의 세관응축기 내에서의 응축열전달 특성에 대해 실험적으로 고찰하고자 하였다. 실험장치는 유동양식, 열전달, 압력강하 특성을 파악할 수 있도록 제작되었고, 주요 구성품은 냉매펌프, 증발기, 응축기(시험부), 사이트 글라스(가시화부), 압력탭, 측정장치 등이다. 시험부의 내관은 내경 3.36 mm와 5.35 mm인 수평평활 동관이다. 실험변수들의 범위로서 질량유속 $200{\sim}500\;kg/m^2s$이고, 열유속은 $1.0{\sim}2.4\;kW$이다. R-410A의 응축열전달 계수가 R-22에 비해 최대 5% 정도 높은 것을 알 수 있었다. 세관 내 R-410A와 R-22의 유동양식은 환상류 영역이 지배적으로 나타남을 관찰하였고, 건도가 0.2 이하인 영역에서는 성층류가 나타남을 확인할 수 있었다. 내경 3.36 mm의 압력강하가 내경 5.35 mm에 비해 $30{\sim}50%$정도 높았다. 종래의 응축 열전달 상관식과 실험데이터를 비교한 결과, Fujii의 상관식과 최대 40%이내에서 일치하였다.

• 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.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.23-30
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• 2002

본 연구는 축방향 내부 핀을 가진 열사이폰의 작동유체의 체적변화에 대한 응축 및 비등열전달 성능에 관한 연구이다. 열사이폰 내부의 작동유체는 증류수를 사용하였다. 열사이폰의 총체적에 대한 작동유체의 양을 변화시키면서 실험데이터를 산출하였다. 열사이폰의 응축부에 대한 열유속과 응축열전달계수를 구하였으며, 실험결과를 이론모델과 비교분석하였다. 실험결과로부터 열사이폰의 열전달 성능은 작동유체의 체적변화에 크게 의존하였다. 축방향내부 핀을 가진 열사이폰의 열전달 성능은 평튜브로 제작한 열 사이폰보다 크게 향상되었다. 이와 같은 열사이폰을 태양열 분야의 열교환기에 응용할 경우, 고성능화와 소형화할 수 있다. 그리고 산업현장에서 실제적으로 적용하기 위해 총열전달계수를 산출하였다.

• 에너지공학
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• 제23권2호
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• pp.217-222
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• 2014

일반 가정용 보일러의 열효율을 증진시키기 위해서 콘덴싱 보일러에 부착되는 급기 예열 열교환기의 응축 열전달에 대한 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 스테인리스의 표면에 대하여 에칭을 이용하여 표면 거칠기를 부과하였다. 그리고 열전달 성능 평가를 위해 대향유동 열교환기를 폴리카보네이트로 제작하였고 원판과 비교 실험을 수행하였다. 그 결과 에칭 처리한 모든 시편의 총괄열전달계수는 원판에 비해 증가하는 것을 확인할 수 있었고, 에칭 시간이 60초인 시편에서 평균 15%까지 증가하였다. 그리고 AFM 장비를 이용하여 표면 특성에 대한 분석을 통하여 열전달 증진 요인에 대해 연구하였다.