• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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• pp.8-8
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• 1999

2-유체 인젝터의 분무연소에 대한 통찰 및 구조에 대한 이해와 연료-공기 혼합과 연소반응의 물리적 이해에 필요한 수치적 모델의 개발 및 검증을 위해서는 2유체 시스템에서 액체 및 기체 각각의 기본적 특성인 액적크기, 액적속도, 액적의 질량플럭스(flux), 가스상의 속도측정 등이 필요하다. 특히, 액체분무에서는 액적의 크기를 예측하는 것이 매우 중요한 과제이며, 액적의 크기에 영향을 주는 인자들로는 노즐의 형태, 분사액체의 물성치(점도, 표면장력, 밀도), 주위기체의 조건(온도, 압력, 응축과 증발현상), 분사압력 등이 있다. 그러나, 실제 분무액적의 크기는 분포를 가지므로 같은 SMD를 가지더라도 그 분포의 정도는 크게 다를 수 있어 결과적으로 분무액적의 크기를 평균값만으로 표현하는 것은 불충분할 뿐만 아니라 그 적용에도 한계를 가지게 된다. 따라서 분무액적의 평균크기와 함께 그 분포의 정도 등을 함께 나타내려는 시도가 많은 과학자들에 의하여 연구되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.125-128
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• 2008

이중모드 위상도플러속도계(Dual-mode Phase Doppler Anemometry, DPDA)를 이용하여 소형 액체 로켓엔진 인젝터 분무의 미립화 특성을 고찰하였다. 분무액적의 반경방향 이동에 따른 속도, 크기, 수밀도, 부피플럭스 등을 다양한 분사압력에서 측정하여 인젝터 분무의 공간분포 특성을 규명한다. 분사 압력이 증가함에 따라 분무액적의 속도, 난류강도, 수밀도, 그리고 부피플럭스는 증가하지만, 산술평균 직경($D_{10}$)과 분무액적의 증발율에 대한 척도인 Sauter Mean Diameter($D_{32}$)로 표현되는 액적의 크기는 감소하였다. 또, 속도와 부피플럭스는 Sauter 평균직경(Sauter mean diameter, SMD)에 비례하는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권6호
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• pp.593-600
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• 2012

대형 선박의 추진용 디젤엔진에서 버려지는 배기가스의 열을 회수하기 위한 랭킨사이클이 적용된 발전시스템에 대하여 R245fa 및 water의 작동유체에 따른 그 엑서지 특성을 분석하였다. 그 이론적인 계산 결과로, R245fa에 대하여 터빈입구의 압력이 증가할수록 엑서지 효율 및 시스템의 엑서지 효율이 증가하였고, 엑서지 파괴율은 주로 응축기 및 증발기에서 상대적으로 높게 나타났다. 그리고 질량유량의 증가에 따라 시스템의 엑서지 효율이 증가하는 특성을 보였다. Water의 경우에, 증발기에서의 엑서지 파괴율은 R245fa의 경우와 유사하게 나타났지만, 터빈입구의 압력 및 질량유량 비율의 변동에 대하여 열원에 대한 엑서지 손실률이 가장 큰 폭으로 변동하였다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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• pp.189-194
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• 2005

The evaporation heat transfer and pressure drop of $CO_2$ in a small diameter tube was investigated experimentally. The experiments were conducted without oil in a closed refrigerant loop which was driven by a magnetic gear pump. The main components of the refrigerant loop are a receiver, a variable-speed pump, a mass flow meter, a pre-heater and evaporator(test section). The test section was made of a horizontal stainless steel tube with the inner diameter of 4.57 mm, and length of 4 m. The experiments were conducted at mass flux of 200 to 700 $kg/m^2s$, saturation temperature of $0^{\circ}C$ to $20^{\circ}C$, and heat flux of 10 to 20 $kW/m^2$ . The test results showed the evaporation heat transfer of $CO_2$ has great effect on more nucleate boiling than convective boiling. The evaporation heat transfer coefficients of $CO_2$ are highly dependent on the vapor quality, heat flux and saturation temperature. The evaporation pressure drop of C02 are highly dependent on the mass flux. In comparison with test results and existing correlations, correlations failed to predict the evaporation heat transfer coefficient and pressure drop of $CO_2$, therefore, it is necessary to develop reliable and accurate predictions determining the evaporation heat transfer coefficient and friction pressure drop of $CO_2$ in a horizontal tube.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.30-37
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• 2008

The evaporation pressure drop of $CO_2$ (R-744) in horizontal tubes was investigated experimentally. The experiments were conducted without oil in a closed refrigerant loop which was driven by a magnetic gear pump. The main components of the refrigerant loop are a receiver, a variable-speed pump, a mass flow meter, a pre-heater and evaporator (test section). The test section consists of a smooth, horizontal stainless steel tube of 7.75 and 4.57 mm inner diameter. The experiments were conducted at saturation temperature of $-5^{\circ}C\;to\;5^{\circ}C$, and heat flux of 10 to $40kW/m^2$. The test results showed the evaporation pressure drop of $CO_2$ are highly dependent on the vapor quality, heat flux and saturation temperature. The pressure drop measured during the evaporation process of $CO_2$ increases with increased mass flux, and decreases as the saturation temperature increased. The evaporation pressure drop of $CO_2$ is very lower than that of R-22. In comparison with test results and existing correlations, the best fit of the present experimental data is obtained with the correlation of Choi et al. But existing correlations failed to predict the evaporation pressure drop of $CO_2$. Therefore, it is necessary to develop reliable and accurate predictions determining the evaporation pressure drop of $CO_2$ in a horizontal tube.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권8호
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• pp.612-620
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• 2008

New alternative refrigerants have been developed due to the ozone layer depletion and global warming. For this reason, carbon dioxide is believed to be a promising refrigerant for use in air conditioners and heat pumps. Evaporative heat transfer characteristics and pressure drop of $CO_2$ with outer diameter of 5 mm in inclined ($45^{\circ}$) smooth and micro-fin tubes have been investigated by the experiments with respect to several test conditions such as mass fluxes, heat fluxes, evaporation temperatures in this study. The inclined ($45^{\circ}$) smooth and micro-fin tubes with length of 1.44 m were installed to measure the evaporative heat transfer coefficients of $CO_2$ and heat was supplied to the refrigerant by direct heating method where the test tube was uniformly heated by electricity. The tests were conducted at mass fluxes from 212 to $656\;kg/m^2s$, heat fluxes from 15 to $60\;kW/m^2$ and evaporation temperatures from -10 to $20^{\circ}C$. The heat transfer coefficients of $CO_2$ are slightly increased with increasing mass flux, and the heat transfer characteristics in the inclined ($45^{\circ}$) tubes are enhanced about $5{\sim}10%$ compared with those in horizontal or vertical tubes.

• 태양에너지
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• 제15권1호
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• pp.29-38
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• 1995

본 연구는 $H_2O/LiBr$와 $NH_3/H_2O$계를 사용하는 2단2원 흡수식 사이클의 특성에 관한 연구이다. 이 사이클은 2개의 단효용 사이클로 이루어져 있으며, 저온단의 흡수기와 응축기에서 얻어진 열을 고온단의 증발기에서 이용하는 사이클로서 저온단의 증발기 및 응축기의 온도, 재생기 온도, 열교환 온도차를 파라메터로 하여 계산한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 2단2원사이클의 성립범위를 확인하였으며 본 계산조건에서 $50{\sim}70^{\circ}C$의 승온폭을 얻을 수 있었다. 또한 $50^{\circ}C$의 난방온도를 얻기위한 최적재생온도는 $105^{\circ}C$, 최대 COP를 얻기위한 저온측사이클의 응축압력은 $16^{\circ}C$, 그리고 이 조건에서 저온측 사이클의 응축압력을 단효용 사이클의 경우보다 낮게 억제하는 것이 가능함을 알았다.

• 설비공학논문집
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• 제19권9호
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• pp.615-621
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• 2007

Experimental study on the heat transfer characteristics of $CO_2$ in a horizontal smooth tube was carried out to investigate the heat transfer coefficient and pressure drop during evaporation of $CO_2$. 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. Experiment was conducted for various mass fluxes ($200{\sim}1200kg/m^2s$), heat flukes ($10{\sim}100kW/m^2$) and saturation temperatures (-5, 0, $5^{\circ}C$). With increasing the heat flux, the evaporation heat transfer coefficient increased. But the variation of the heat transfer coefficient on the increase of the mass flux was not large. And the significantly drops of the heat transfer coefficient was observed at any heat flux and mass flux because of the change of the flow pattern in the tube. With increasing the saturation temperature, the heat transfer coefficient increased due to the promotion of a nucleate boiling. The measured pressure drop during evaporation increased with increasing the mass flux and decreasing the saturation temperature.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권2호
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• pp.269-277
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• 2002

Experiments on the evaporation heat transfer and pressure drop in the brazed type plate heat exchangers were performed using refrigerants R410A and R22. To investigate the geometric effect, plate heat exchangers with the same pitch and height but different 45$^{\circ}$, 35$^{\circ}$and 20$^{\circ}$chevron angles are used. Tests were conducted fur the ranges of the mass flux of refrigerant from 13 kg/m$^2$s to 34 kg/m$^2$s, the evaporation temperatures of 15$^{\circ}C$, 1$0^{\circ}C$ and 5$^{\circ}C$, vapor quality from 0.15 to 0.95 and the heat flux from 2.5 kW/m$^2$to 8.5 kW/m$^2$. The evaporation heat transfer coefficients and pressure drops were measured. Most of flow patterns are in the chum flow regime and become close to the annular flow for increasing the mass flux and the vapor quality. The heat transfer coefficient increases with increasing the evaporation temperature at a given mass flux in all plate heat exchangers. Also, the pressure drop increases with increasing the mass flux and the quality and decreasing the evaporation temperature and the chevron angle.

• 한국추진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.61-67
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• 2015

연소기 시험 장치의 구축 시 고온의 연소 가스의 냉각은 중요한 설계요구조건이다. 물 분무(Water spray) 냉각 방식은 증발 과정에서 물의 잠열을 이용하므로, 효과적인 연소 가스 냉각이 가능하다. 본 연구에서는 연소기 시험 설비 구축 과정의 일환으로, 물 분무를 이용한 연소 가스의 냉각을 이해하기 위하여 연속방정식, 에너지 보존식과 포화 증기의 압력-온도 관계식을 이용한 1차원 해석을 수행하였다. 연소기 시험 장치에서 배출되는 고온, 고압의 연소 가스는 냉각수와의 혼합과정에서 배출가스의 온도가 낮아지며, 분무된 물의 일부는 기화하여 연소가스와 함께 배출되고, 일부는 다시 응축 되어 집수조로 모인다. 냉각수는 연소 가스의 온도를 낮춰주는 동시에, 증발된 증기는 연소기 내부의 압력을 증가시키므로 1차원 해석에서 증기의 압력-온도 관계식을 고려하여 해석을 수행하였다. 1차원 해석으로부터 연소가스의 적절한 냉각과 배기 덕트 내부의 압력의 지나친 상승을 피하기 위한 최적의 물 분무량을 확인하였으며, 물 분무 냉각 방식에 대한 물리적 이해를 얻을 수 있었다.