• 제목/요약/키워드: 증발냉각

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철사를 삽입한 초소형 열사이폰에 관한 기초 실험 연구 (An Experimental Study on Miniature Two-phase Closed Thermosyphons With Inserts)

  • 이영수;천원기;이윤표
    • 태양에너지
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    • 제15권2호
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    • pp.39-46
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    • 1995
  • 본 논문은 가는 철사를 삽입한 이상의 초소형 열사이폰에서의 작동유체의 유동과 그 열전달 특성 및 가시화에 대한 연구 결과를 소개하고자 한다. 가시화 실험은 열사이폰 내의 작동유체의 이상유동 현상을 확실히 보여주었으며, 또한 삽입한 철사의 직경, 증발과 냉각부분의 길이의 비, 그리고 증발부에 가해진 열량이 열사이폰의 열성능에 미치는 영향에 대하여 정량적으로 그 결과를 분석하였다.

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다중 영역법을 이용한 증발식 응축관 주위의 열 및 물질전달 해석 (Numerical study of heat and mass transfer around an evaporative condenser tube by multi-zone method)

  • 윤일철;이재헌
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권12호
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    • pp.3317-3328
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    • 1995
  • The objective of the present study is to predict the characteristics of heat and mass transfer around an evaporative condenser. Numerical calculations have been performed using multi-zone method to investigate heat transfer rate and evaporation rate with the variation of inlet condition(velocity, relative humidity and temperature) of the moist air, the flow rate of the cooling water and the shape of the condenser tube. From the results it is found that the profile of heat flux is the same as that of evaporation rate since heat transfer along the gas-liquid interface is dominated by the transport of latent heat in association with the vaporization(evaporation) of the liquid film. The evaporation rate and heat transfer rate is increased as mass flow rate increases or relative humidity and temperature decrease respectively. But the flow rate of the cooling water hardly affect the evaporation rate and heat flux along the gas-liquid interface. The elliptic tube which the ratio of semi-minor axis to semi-major axis is 0.8 is more effective than the circular tube because the pressure drop is decreased. But the evaporation rate and heat flux shown independency on the tube shape.

복사장 내에서 충돌면의 표면조도가 단일액적 증발냉각에 미치는 영향 (Effects of Surface Roughness on Evaporation Cooling of Single Water Droplet in Radiative Fields)

  • 유갑종;박철우;장충선
    • 설비공학논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.467-474
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    • 2004
  • This paper presents the results of an experimental investigation for the effect of radiant heat on the evaporation cooling of water droplet in the process of fire extinguishing. The experiments are mainly focused on the surface temperature, the surface roughness and the droplet diameter. The range of surface temperature is T$_{s}$ =80-14$0^{\circ}C$, surface roughness is R$_{a}$=0.08-0.64 ${\mu}{\textrm}{m}$ and the droplet diameter is $\Phi$=3.0 mm in the radiation. The results show that the evaporation time is shorter for the larger surface roughness and the volume of droplet increased when the surface roughness is 0.64 ${\mu}{\textrm}{m}$ at the surface temperature 127$^{\circ}C$. When the surface roughness is 0.64 ${\mu}{\textrm}{m}$, the heat flux is larger than the surface roughness is 0.08 ${\mu}{\textrm}{m}$ at the surface temperature 81$^{\circ}C$.>.>.

다공물질 표면처리가 경사판의 증발냉각에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effects of Porous Layer Treatment on Evaporative Cooling of an Inclined Surface)

  • 이대영;이재완;강병하
    • 설비공학논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.25-32
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    • 2005
  • Falling film heat transfer has been widely used in many applications in which heat and mass transfer occur simultaneously, such as evaporative coolers, cooling towers, absorption chillers, etc. In such cases, it is desirable that the falling film spreads widely on the surface forming thin liquid film to enlarge contact surface and to reduce the thermal resistance across the film and/or the flow resistance to the vapor stream over the film. In this work, the surface is treated to have thin porous layer on the surface. With this treatment, the liquid can be spread widely on the surface by the capillary force resulting from the porous structure. In addition to this, the liquid can be held within the porous structure to improve surface wettedness regardless of the surface inclination. The experiment on the evaporative cooling of an inclined surface has been conducted to verify the effectiveness of the surface treatment. It is measured that the evaporative heat transfer increases about $50\%$ by the porous layer treatment as compared with that from orignal bare surfaces.

공기열원 히트 펌프 시스템 설계 (Design of Heat Pump System in Air Heat Source Type)

  • 이윤민;신진섭
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.73-77
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    • 2019
  • 본 논문에서는 냉매의 흡열 또는 응축열을 이용하여 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 고온의 열원을 저온으로 전달하는 공기열원 히트 시스템을 설계 제작하였다. 히트펌프는 냉동 사이클에서 응축기 및 증발기를 기능이 전환가능한 밸브를 이용하며 따라서 난방시에 응축기 기능을 하는 열교환기가 냉방시에는 증발기 기능을 하도록 함으로써 냉난방을 구현할 수 있도록 하였다. 이를 위하여 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 고온의 열원을 저온으로 전달하기 위한 체계가 개발되었다. 실험을 위하여 냉각 사이클에서 콘덴서와 증발기를 전환하는 기능으로 밸브를 사용하기 위한 히트펌프를 제작하였다. 그 결과 히트펌프시스템은 공기열원방법으로 개발되어졌으며 하나의 시스템으로 냉난방을 동시에 해결할 수 있는 에너지 절약 시스템을 설계하였다.

대향류 핀삽입형 재생증발식 냉방기 연구 (Study on the Counterflow Regenerative Evaporative Cooler with Finned Channels)

  • 최봉수;홍희기;이대영
    • 설비공학논문집
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    • 제20권7호
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    • pp.447-454
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    • 2008
  • The regenerative evaporative cooler(REC) is to cool a stream of air using evaporative cooling effect without an increase in the humidity ratio. In the regenerative evaporative cooler, the air can be cooled down to a temperature lower than its inlet wet-bulb temperature. Besides the cooling performance, for practical application of the regenerative evaporative cooler, the compactness of the system is also a very important factor to be considered. In this respect, three different configurations, i.e., the flat plate type, the corrugated plate type, and the finned channel type are investigated and compared for the most compact configuration. The optimal structure of each configuration is obtained individually to minimize the volume for a given effectiveness within a limit of the pressure drop. Comparing the three optimal structures, the finned channel type is found to give the most compact structure among the considered configurations. The volume of the regenerative cooler can be reduced to 1/8 by adopting the finned channel type as compared to that of the flat plate type.

U형 직교 대향류 플라스틱/종이 재질 간접증발소자 (U-type Cross-Counter Indirect Evaporative Cooler made of Plastic/Paper)

  • 김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.732-739
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    • 2016
  • 여름철이 무더운 대한민국에서는 냉방에 많은 전력을 소비한다. 이 경우 간접증발냉각을 동시에 적용하면 전기 사용을 줄일 수 있다. 본 연구에서는 플라스틱/종이 재질의 U형 직교대향류 간접증발소자를 개발하고 그 성능을 기존의 직교류소자와 비교하였다. 시료의 크기는 $500mm{\times}500mm{\times}1000mm$이었다. 직교대향류 소자의 간접증발효율은 직교류 소자의 간접증발효율보다 6~21% 크고 그 차이는 전방 풍속이 증가할수록 증가하였다. 이는 직교대향류 소자의 크기가 크고 (대향류의 2배) 직교 대향류의 유용도가 직교류의 유용도보다 크기 때문이다. 직교대향류 소자의 압력손실은 직교류 소자의 압력손실보다 2배 가량 컸다. 습채널의 압력손실도 건채널보다 51~66% 컸다. ${\epsilon}$-NTU 방식의 해석 모델은 실험 데이터를 ${\pm}10%$ 이내에서 예측하였다. 직교대향류 소자를 사용하였을 때 절약되는 전기에너지는 직교류 소자의 값보다 크고 그 차이는 풍속이 증가할수록 증가하였다. 하지만 직교대향류 소자의 크기가 직교류 소자에 비하여 2배 크므로 원가의 상승과 분무수 사용량의 증가가 예상된다.

최소 공정연계를 가지는 석탄가스화 복합발전 시스템의 개념 설계 (Conceptual Design of the Minimum Integration IGCC)

  • 박명호;김종진;김용희;김철
    • 에너지공학
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    • 제9권1호
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    • pp.1-9
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    • 2000
  • 공정연계를 최소호하는 IGCC 시스템에 대한 개념설계를 수행하였다. 공정분석은 상용코드인 ASPEN PLUS를 이용하였다. 가스화기의 적절한 운전조건을 찾기위하여 가스화기를 경계조건으로 하는 액서지 민감도분석을 통하여 투입되는 슬러리와 산소의 조건을 결정하였다. 또한 , 생성가스 냉각시 현열을 최대한 회수학 ldn하여 , 열교환망을 통하여 급수를 에열하고 가스화플랜트의 각 부분에 공급하도록 공정을 구성하였다. 여분의 가열된 급수는 갑압증발시켜 복합사이클에서 동력을 생성시키는데 사용되어진다. 이와 같은 시스템은 , 가스터빈 -ASU-가스화플랜트의 공기에 의한 공정연계와, HRSG-가스냉각 및 정제시스템 간의 증기연계를 가능한 적게함으로써 공정의 운전성과 경제성을 최적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서 제시하는 공정의 경우에, 열효율이 약 39%(고위발열량 기준)으로 나타났으며, 단위 기기 및 단위공정들의 최적화를 통하여 40%의 효율달성이 가능할 것이다.

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PF 열교환기가 적용된 슬림형 중계기 냉각기 (Slim Electronic Panel Cooler with Parallel Flow Condenser)

  • 조진표;김내현;이재훈;이진용;목인균;임원경;임석선
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.483-488
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    • 2006
  • In this study, newly-developed slim electronic panel cooler with aluminum PF condenser and evaporator was tested and the results are compared with imported panel cooler with fin-tube heat exchangers. The PF heat exchangers significantly (approximately 45%) reduced the refrigerant charge. The air-side pressure drop was also reduced, which resulted in the reduction of the sound level of the panel cooler. The effect of the condenser size was also investigated.

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인터쿨러와 공랭식 응축기를 동시에 사용하는 냉방-냉동 겸용 캐스케이드 사이클에 대한 연구 (A Study on the Cascade Hybrid Cooling/Refrigeration Cycle Equipped With Intercooler and Air-Cooled Condenser in Series)

  • 김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.353-362
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    • 2019
  • 그간 캐스케이드 냉동 시스템에 대해서 열역학적 해석은 다수 수행되었으나 증발기, 응축기, 인터쿨러 등 부품 해석을 통한 시스템 평가는 미진한 상태이다. 본 연구에서는 냉방 및 냉동 열교환기가 별도로 장착되어 있고 하부 사이클에 공랭식 응축기와 인터쿨러가 직렬로 연결되어 있는 캐스케이드 냉동 사이클에 대해 성능 해석을 수행하였다. 우선 증발기, 응축기, 인터쿨러 등 요소부품에 대해 모델링을 수행하고 R-410A를 사용하는 냉방 능력 8 kW, 냉동 능력 15 kW의 캐스케이드 냉동 사이클의 요소 부품의 - 상부 응축기, 하부 응축기, 냉방 증발기, 냉동 증발기, 인터쿨러, 압축기, 전자팽창변 - 설계를 수행하였다. 설계 사양에 대하여 외기 온도를 $26^{\circ}C$에서 $38^{\circ}C$로 변화시키며 해석을 수행한 결과 냉각 열량은 하부 증발기에서는 거의 일정하고 상부 증발기에서는 9% 감소, 인터쿨러에서는 63% 증가하였다. 한편 COP는 외기 온도의 증가에 따라 감소하였다. 인터쿨러가 작동하지 않는 사이클 대비 인터쿨러 사이클이 COP 측면에서 우위를 보였다. 또한 상부 응축기의 크기를 당초 설계치의 2배 증가시키면 하부 증발기 열량은 변함이 없는 반면 상부 증발기 열량은 4% 증가하였다. 한편 상부 응축기의 크기 증가에 따라 상부 사이클의 COP는 증가하는 반면 하부 사이클의 COP는 큰 변화가 없다. 또한 하부 응축기 크기를 2.8배 증가시키면 상하부 증발기의 열량 변화는 거의 없고 인터쿨러의 열량만이 8% 감소하였다. 아울러 하부 사이클의 COP는 응축기의 크기가 증가함에 따라 다소 증가하였으나 상부 사이클의 경우는 그 변화가 미미하였다.