• 한국가스학회지
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• 제11권3호
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• pp.1-6
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• 2007

본 연구에서는 경사진 헬리컬 코일형 동관내 이산화탄소의 증발 열전달 계수와 압력강하를 실험적으로 조사하였다. 냉매 순환루프의 주요구성품은 수액기, 변속펌프, 질량유량계, 예열기, 경사진 헬리컬 코일형 가스냉각기(시험부)로 구성된다. 시험부는 내경 4.55 mm의 평활 동관으로 이루어져 있다. 냉매질량 유속은 $200kg/m^2s$에서 $600kg/m^2s$까지 변화시켰고, 가스냉각기의 입구압력은 7.5 MPa에서 10.0 MPa까지이다. 경사진 헬리컬 코일관내 이산화탄소의 열전달 계수는 질량유속과 냉각압력의 증가와 함께 따라 증가하였다. 이산화탄소의 압력강하는 헬리컬 코일관내 단상 상관식인 Ito식과 좋은 일치를 보였고, 이산화탄소의 국소 열전달 계수는 Pilta 등이 제안한 상관식과 좋은 일치를 보였다. 하지만, 유사임계 온도 영역부근에서는 실험데이터가 더 높게 나타났다.

• 에너지공학
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• 제16권4호
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• pp.181-186
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• 2007

본 연구에서는 이산화탄소의 증발열전달 특성을 이해하기 위해 질량유속, 열유속 기리고 포화온도를 변화시키면서 이산화탄소의 증발 열전달계수와 압력강하를 측정하였다. 질량유속과 열유속은 기존의 실험범위보다 크게 확장하여 내경 7.75 mm, 길이 5.0 m의 수평관에서 실험하였다. 실험장치는 시험부, 전원공급기, 히터, 칠러, 기어펌프, 유량계, 계측시스템 등으로 구성되었다. 건도가 증가할수록 증발 열전달계수는 감소하였으며, 이산화탄소의 증발 열전달계수는 질량유속보다 열유속에 더 민감함을 확인하였다. 또한 주어진 열유속과 포화온도에 따라 증발 열전달계수의 급격한 감소가 다르게 관찰되었다. 압력강하는 질량유속 증가에 대해 선형적인 증가를 보였지만 열유속 증가에 대한 압력강하의 증가효과가 크지 않았다.

• 한국가스학회지
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• 제11권3호
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• pp.44-48
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• 2007

본 연구는 코일직경변화에 따른 헬리컬 코일 가스냉각기내 초임계 $CO_2$의 냉각 열전달 특성에 대해 실험적으로 조사하였다. 냉매 순환루프의 주요구성품은 수액기, 변속펌프, 질량유량계, 예열기, 헬리컬 코일형 가스냉각기(시험부)로 구성된다. 시험부는 내경 4.55 mm의 평활 동관과 26.75 mm와 41.35 mm인 코일직경으로 이루어져 있다. 냉매질량유속은 $200kg/m^2s$에서 $800kg/m^2s$가지 변화시켰고, 가스냉각기의 입구압력 범위는 7.5 MPa에서 10.0 MPa까지이다. 코일직경이 26.75 mm인 가스냉각기내 이산화탄소의 냉각열전달 계수가 코일직경이 41.35 mm인 열전달 계수보다 높은 것으로 나타났다. 또한 초임계 상태에서 제안한 종래의 냉각 열전달 상관식과 비교한 결과, 대부분의 상관식이 과소예측되었고, 그 중에서도 이산화탄소의 냉각 열전달 계수는 Pilta 등이 제안한 상관식과 좋은 일치를 보였다. 하지만, 유사임계 온도 영역부근에서는 실험데이터가 더 큰 것으로 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.524-529
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• 2001

Because of the ozone layer depletion and global wanning, new alternative refrigerants are being developed. Among them, HFC refrigerants are thought promising, but some European countries are arguing that these refrigerants are also harmful to the global wanning. Therefore, natural refrigerants should be considered as an eventual alternative in refrigerators and heat pumps. In the present study, the supercritical gas cooling process are computationally analysed by employing various turbulence models of carbon dioxide in a trans critical refrigeration cycle. The gas cooling process near the critical point experiences a drastic change in thermodynamic and transport properties, thus the heat transfer characteristics would be different from those of two or single phases. Based on the computational results, the correlations to estimate the near-critical heat transfer characteristics will are obtained.

• 설비공학논문집
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• 제16권6호
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• pp.538-545
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• 2004

This paper presents the experimental data for the heat transfer and pressure drop characteristics obtained during the gas cooling process of carbon dioxide in a horizontal tube. The tube in which carbon dioxide flows is made of copper with an inner diameter of 7.73 mm. Experiments were conducted for various mass fluxes and inlet pressures of carbon dioxide. Mass fluxes are controlled at 225, 337 and 450 kg/$m^2$s and inlet pressures are adjust-ed from 7.5 to 8.8 ㎫. The experimental results in this study are compared with the existing correlations for the supercritical heat transfer coefficient, which generally under-predict the measured data. Pressure drop data agree very well with those calculated by the Blasius' equation. Based on the experimental data, a new empirical correlation to estimate the near-critical heat transfer coefficients has been developed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1440-1446
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• 2012

본 논문은 수평 마이크로핀관내 초임계 $CO_2$와 PAG 혼합물의 열전달과 압력강하 특성에 대해서 실험적으로 연구한 것이다. $CO_2$와 PAG 혼합물의 열전달계수는 압력이 10 MPa이고, 질량유속은 520 kg/$m^2s$이며, PAG 오일 농도는 0.06~2.26%에서 측정하였다. PAG 오일농도가 0.3%인 경우, $CO_2$와 PAG 혼합물의 열전달계수와 압력강하는 순수 $CO_2$ 냉매의 열전달계수와 동일한 경향을 나타내었다. 그리고 PAG 질량농도가 2.26%인 경우, 초임계 온도근처에서 측정한 열전달계수는 순수 $CO_2$의 열전달계수 보다 약 50%정도 낮게 나타났다. 마찰압력강하는 $60^{\circ}C$의 $CO_2$ 평균온도에서 순수 $CO_2$의 압력강하보다 약 1.6배 더 높게 나타났다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2004년도 동계학술대회 논문집
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• pp.103-103
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• 2004

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2004년도 하계학술발표 논문집
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• pp.49-49
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• 2004

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권8호
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• pp.937-944
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• 2004

An experimental study has been conducted to evaluate the effects of $CO_2$ on heat transfer from oxygen-enriched hydrogen flame. Experiments were performed on flames stabilized by a co-flow swirl burner, which was mounted on top of the furnace. Five different oxidizer compositions were prepared by replacing $N_2$ with $CO_2$. In a steady state, the total as well as radiative heat flux from the flame to the wall of furnace have been measured using a heat flux meter. Temperature distribution in furnace also has been measured and compared. By increasing $CO_2$ proportion in the oxidizer, the convection played a more significant role rather than radiation. Overall temperature in the furnace was seen to be decreased, while the total heat flux has increased.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2200-2205
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• 2007

In order to investigate the variation on a heat transfer coefficient during evaporation of $CO_2$, basic experiment on the evaporation heat transfer characteristics in a horizontal micro-channel tube was performed. Hydraulic diameters of micro-channels were 0.68 and 1.46 mm. The experiment apparatus consisted of a test section, a DC power supply, a heater, a chiller, a mass flow meter, a pump and a measurement system. Experiments were conducted for various mass fluxes of 300 to 800 kg/$m^2s$, heat fluxes of 10 to 40 kW/$m^2$ and saturation temperatures of -5 to 5$^{\circ}C$. With the increase heat flux, the evaporation heat transfer coefficient increased. And the significantly change of the heat transfer coefficient was observed at any heat flux and mass flux. As the saturation temperature increased and the hydraulic diameter decreased, the heat transfer coefficient increased.