• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.127-140
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• 1995

본 연구는 2차원 충돌공기분류계에서 공기의 흐름 방향과 수직이 되게 설치한 평판 전열면 앞에 전열증진을 목적으로 난류촉진체인 정4각 로드군을 설치할때의 유동특성과 전열특성을 실험을 통해서 구명하고, 본 실험범위내에서 로드의 최적 설치조건을 제시하기 위한 실험적 연구이다. 실험은 먼저 로드를 설치하지 않은 평판에서의 전열특성을 밝힌후, 로드를 설치할 경우 로드의 피치가 40mm일때 로드와 전열면사이의 간극 및 로드폭 변화시의 유동특성과 전열 특성을 구명하여 로드를 설치하지 않은 평판과의 전열성능을 비교하였다. 본 실험범위내에서 전열면에 간극을 두고 로드를 설치하면 로드 바로 밑에서의 가속 및 로드에 의한 난류생성과 재부착에 의해 전열성능은 향상되며 로드폭을 변화시킨 경우에는 로드폭이 클수록 로드 바로 밑에서의 가속효과와 로드 직전에 와류의 영향이 크게 작용하여 전열성능이 향상된다.

• 한국가스학회지
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• 제20권2호
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• pp.23-29
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• 2016

배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 고온의 배기가스가 흐르면서 유동 유발 진동을 야기 시키며 배열회수 보일러의 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 단일 원관이나 전열관군의 원관들에서 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fD/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 배열회수 보일러에 사용하는 휜튜브 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 휜튜브에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 단일 휜튜브에서의 양력과 항력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 단일 휜튜브에서 양력과 항력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존에 단순 원관에서 이루어졌던 연구들과 비교를 통해 단일 휜튜브 주위의 PSD 특성을 정립하였다.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.105-117
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• 1995

본 연구소에서는 Furan foundry sand 유동층내에 Spiral coil tube를 설치하여 유동입자, 유동층내 온도, 유동율, 전열 관의 Pitch와 직경 비(p/Do) 및 전열 관의 Pitch와 유동입자의 크기의 비(p/dp) 등이 전열 관 표면 열 전달계수(ho)에 미치는 영향을 실험적으로 연구하고, 또한 최대 $Nu_{max}$수를 여러 변수들의 관계로 나타내었다. 전열 관 표면 열 전달계수는 유동층내 온도가 높아 질 수록, 유동율이 커질수록 증가한다. 그러나 유동입자의 크기가 커지면 열 전달계수는 감소한다. 전열 관의 Pitch와 직경 비(p/Do)와의 관계에서 p/Do=4.75일 때 가장 높은 열 전달계수를 얻었으며, 유동층내 온도가 상승하고, Re 수가 증가할 수록 p/Do=1.58일 때보다 p/Do=4.75일때가 Nu수의 증가율은 다소 감소하는 경향을 보였다. 또한 p/dp의 비가 클 경우 낮은 온도($75^{\circ}C$)에서, p/dp의 비가 작을 경우는 높은 온도($550^{\circ}C$)에서 열 전달 효과가 큰 것으로 나타났다. 본 실험범위에서 최대 $Nu_{max}$ 수와 Re 수, Prg 수, p/dp 및 p/Do의 관계를 무차원 식으로 다음과 같이 나타낼 수 있었다. $$Nu_{max}=1.01\;Re^{0.48}Prg^{0.4}(p/dp)^{0.28}(p/Do)^{0.05}$$.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.96-101
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• 1986

본 연구에서는 2차원 충돌분류에 있어서 전열면상에 비교적 큰 스케일을 가진 트랜스버스 리브(transverserib)형의 피형돌기를 만들고 충돌영역을 포함하여 통상열전달율이 현저하게 낮아지는 하류역까지의 넓은 영역에 걸쳐 전달회진을 목적 으로 전달특성을 실험적으로 조사하고 전보에서 다룬 거형의 트랜스버스 리브를 갖는 전열면에서의 결과와 비교 검토하였다. 한편 돌기면상의 유동형태의 상세를 smoke wire법에 의해 충돌분류 특유의 종과류와 그 신장에 대하여 조사하고 표면부유법 (surface floating method)에 의해 비교적 큰 스케일의 돌기에 따른 흐름의 박이 및 재부착에 관해서 조사하여 이들과 전열기구와의 관계를 정성적으로 검토하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.97-100
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• 2000

유동층 열교환기 (Fluidized Bed Heat Exchanger; FBHE) 는 온도 균일성이라는 유동층의 특징을 이용하여 적당한 전열면적을 갖는 열교환관을 층 내 설치하여 일정한 양의 열을 전열시키는 것으로, 최근 순환유동층 연소로의 scale-up 을 통한 열용량 증대와 함께 고온의 재순환물질로부터 열을 회수, 연소로의 온도제어 및 열회수율의 극대화를 얻고자 재순환부에 연결하여 사용하고 있다. 또한, 가압순환유동층의 개발과 더불어 유효열전달 면적의 증대를 통한 상대적인 연소로 소형화를 위해 채택되고 있다. 특히, 유동층 열교환기는 전체 공정에서 20-60% 의 열을 회수할 수 있어, 열전달에 있어 매우 중요한 역할을 차지한다.(중략)

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권3호
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• pp.412-418
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• 2005

상용 순환 유동층 연소로(200 ton steam/hr, $4.97{\times}9.90{\times}28.98m$)의 수관벽에서 전열관의 두께분포를 측정하였으며, 전열관 마모를 고찰하였다. 전열관의 두께는 초음파 측정방법을 이용하여 측정되었다. Splash 영역에서 윙월을 포함한 모든 수관벽 전열관의 마모가 심하게 발생하였다. 전면과 후면의 수관벽 하부 옆면벽에 가까운 양편에서 마모가 더 큰 것으로 나타났다. 기체출구 부근벽의 일부 전열관에서 상당한 전열관 마모가 발생되었다. 윙월에서는 연소로 단면의 내부로 들어올수록 전열관의 마모가 증가되는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권3호
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• pp.35-43
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• 2019

본 연구에서는 핀-휜이 있는 유로에 위치와 유동 입사각이 다른 가이드 베인을 부착하여 전열 성능 및 압력 강하 특성 변화를 분석하였다. 레이놀즈수가 1400일 때 가이드 베인의 위치와 입사각에 따른 전열 성능과 유동 특성을 수치해석으로 확인하였고, 핀-휜 만 있는 해석 결과와 비교하였다. 수치해석을 수행한 결과, Case 1의 입사각 $0^{\circ}$일 경우에 전열 성능이 최대가 되고 핀-휜 만 있는 유로에 비해 약 5% 향상되었다. Case 2의 입사각 $10^{\circ}$일 경우에 압력 손실이 최소가 되고 약 1.9% 감소하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.85-91
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• 1996

원전 증기발생기 시제 전열관으로 제조된 Alloy 600 및 690 에 대하여 ASTM 규정 (B163-86a)에 따라 확관실험을 실시하여 평가하였으며, 관 요소에 작용하는 응력을 해석하였다. 실험 결과 시제 전열관은 ASTM에서 요구하는 확관율 30% 및 그 이상의 35% 까지 확관할 경우에도 양호한 확관상태를 보였다. 확관에 따른 유동곡선의 축력은 Alloy 690 이 Alloy 600 에 비해 높았으며, 확관율의 증가에 따라 차이가 점진적으로 크지는 경향을 보였다. 얇은 벽 튜브의 확관에 대한 응력 해석식은 Modified Tresca's Yield Criterion를 도입하여 얻었으며, 소성변형식을 이용하여 확관율에 따른 응력을 예측하였다. 유동곡선의 이론 계산치와 실험치를 비교한 결과 Alloy 600의 경우 이론치는 실험치보다 약간 낮은 값으로 잘 일치되었으나, Alloy 690 경우는 Alloy 600에 비하여 확관율의 증가에 따라 차이가 커지는 경향을 보였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.57-60
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• 1999

순환유동층 보일러는 연소로 (상승관: riser)내에 공기를 고속으로 주입하여 비말동반되는 고체입자를 사이클론에서 포집 하여 재주입하는 유동층을 이르는 것으로, 난류유동층(turbulent fluidized bed), 고속유동층(fast fluidized bed) 그리고 희박상 유동(dilute phase flow) 영역에서 조업이 이루어진다. 순환유동층은 비교적 높은 기체 유속에서 조업이 이루어지기 때문에 고체입자의 혼합 및 비산 그리고 재순환이 격렬하게 이루어지고, 기-고체간 접촉효율 및 전열계수가 높아 전체적인 처리량 및 효율이 좋은 장점을 가지고 있다.(중략)

• 한국추진공학회지
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• 제23권4호
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• pp.28-34
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• 2019

본 연구에서는 터빈 냉각에 널리 사용되는 핀-휜 배열에 대한 연구를 진행하였다. 본 연구에서 원형 튜브 전방에 익형 와류발생기가 위치하며, 익형 단면 형상은 NACA-9410을 사용하였다. 본 논문에서는 와류 발생기가 있는 핀-휜 배열 유동의 전열 성능과 유동 특성을 수직인 방향으로 변화시키며 기존의 핀-휜 유동과 비교하였다. 레이놀즈수 영역은 6000, 10000 그리고 15000 세 가지를 계산하였다. 전산 해석은 상용 프로그램인 ANSYS v18.0 CFX, 난류 모델은 $k-{\omega}$ SST를 사용하였다. 결과적으로 전열 성능은 최대 5.8% 증가하였고 압력 손실은 1% 미만으로 증가하였다.