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

• 에너지공학
• /
• 제24권1호
• /
• pp.42-50
• /
• 2015

신형 원전의 피동격납건물냉각계통(PCCS: Passive Containment Cooling System)을 구성하는 단일 전열관의 열제거 성능을 평가하기 위해, 비응축성 기체 존재 시 수직 튜브 외벽에서 발생하는 증기의 응축 열전달에 대한 실험을 수행하였다. 외경 40 mm, 길이 1.0 m의 전열관 외벽에서 증기-공기 혼합물의 평균 열전달계수를 측정하였으며, 압력 2-4 bar, 공기의 질량분율 0.1-0.7의 범위에서 실험데이터를 수집하였다. 이를 통해 압력과 비응축성기체의 농도가 응축 열전달계수에 미치는 영향을 평가하였다. 실험결과를 기존의 열전달모델인 Uchida와 Dehbi의 상관식과 비교하였으며, 이들 상관식은 실험결과에 비해 상대적으로 열전달계수를 낮게 예측함을 확인하였다.

• 에너지공학
• /
• 제15권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2006

고온의 연소가스를 교란시키고 열교환 요소와 오랜시간 접촉하도록 원관을 옆으로 서로 맞대어 붙인 후 이 원관의 배열과 수직한 방향으로 연소가스가 흐르도록 설계된 열교환기에 대하여 실험적으로 열전달특성을 조사하기 위해서 유동이 충분히 발달한 영역에서 관 외부 원주방향으로 스테인레스 박판을 부착하고 직류 전원공급기를 통해 열유속을 주어, 관 주위의 대류열전달계수를 측정하였다. 실험 결과 세로피치 0.075 m, 가로피치 0.08 m이고 엇갈림 배열일 때 열전달계수가 15% 정도 차이가 크게 났으며, 레이놀즈수가 증가할수록 열전달계수도 증가함을 알 수 있었다. 또한 전체 평균 누셀트 수도 엇갈림 배열이 정렬배열에 비해 높게 나타났다.

• 태양에너지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.31-37
• /
• 1990

사각관로의 축대칭 공동부내의 흐름에 대하이 실험적으로 연구를 하였다. 공동부의 측벽과 대향벽에서 압력과 전달계수를 측정하였다. 공동부의 길이는 80mm에서 ${\infty}$로 변화시켰을때 재부착점을 지나서 공동부의 길이를 증가시킨 경우 열전달계수는 감소하였고, 재부착점 근방에서 평균 열전달계수가 최대치가 됨을 얻었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제21권2호
• /
• pp.136-143
• /
• 1997

직경 비가 0.56인 이중동심관에 내외측모두 매끈한 벽면, 벽면 거칠기를 안측, 외측, 그리고 양측 모두의 4경우에 대한 난류 유동과 열전달특성을 실험과 이론으로 연구하였다. 시간평균속도분포, 마찰계수, 그리고 최대 속도 지점과 전단응력이 0인 지점들을 피토튜브와 X형 열선 풍속계로 측정하였다. 이중동심관내에서 4가지 경우에 따른 사각돌출형 거칠기효과가 난류 유동과 열전달에 미치는 영향을 수정난류모델을 기초로 하여 연구하였다. 직경비, 거칠기 위치, 레이놀즈수, 그리고 프란틀수 등의 여러 변수에 의해서 난류 유동과 열전달을 고찰하였다. 본 연구는 전체적 효율 측면에서 유리하게 열전달율을 향상시킬수 있는 거칠기 구조를 밝혔다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제20권6호
• /
• pp.1959-1970
• /
• 1996

스터링 또는 VM 사이클 기긱의 열교환기의 구성요소 중 냉각부와 가열부만으로 이루어진 실험장치를 구성하고 벽온도분포와 열전달량을 측정하여 왕복유동주파수와 왕복유동거리비가 열전달에 미치는 영향을 실험하였다. 냉각부와 가열부와 온도차를 일정하게 유지하기 위해서는 왕복유동의 주파수와 왕복유동거리비가 증가함에 따라 열유속이 증가되어야 함을 보였다. 이는 왕복유동의 주파수와 왕복유동거리비가 중감함에 따라 가열부와 냉각부 사이의 열전달, 즉 열교환기 길이 방향으로의 열전달이 증가함을 의미한다. 또한 실험과 1차원 속도가정에 의한 해석이 매우 잘 일치함을 확인하였다. 가열부에서 반경방향응로의 유체온도분포를 측정하고 열전달계수를 구하였다. 반경방향 온도분포는 왕복유동주파수가 빨라질수록 포물선형태에서 벗어나 편평한 분포를 보이고 무차원 주파수가 커지고 열교환기 길이가 유체의 왕복거리에 비하여 짧아질수록 반경방향으로의 열전달이 향상되었다. 따라서 가열부에서의 평균 열전달 계수 역시 왕복유동주기와 열교환기가 짧을 때 더 크게 나타났다. 결론적으로 같은 전열면적을 가진다면 짧은 열교환기가 상대적으로 유리하나 왕복주파수가 빨라지는 것은 한주기당 열전달량의 측면에서 오히려 효율을 저하시키는 효과를 가져온다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제44권12호
• /
• pp.1062-1070
• /
• 2016

본 연구에서는 전산해석을 통해 냉각 터빈 블레이드 팁 간극의 유동 및 열전달 특성을 연구하였다. 1단 고압터빈 노즐 출구에서 획득한 속도, 온도 프로파일을 로터의 입구에 적용하여 로터 도메인을 대상으로 전산해석을 하였다. 스퀼러 팁이 적용된 블레이드의 팁 간극을 스팬의 1%부터 2.5%로 조절하여 팁 간극의 공력 손실, 열전달 계수와 막냉각 효율의 영향을 고찰했다. 팁 간극이 커질수록 출구에서 공력 손실과 블레이드 끝단 표면에서 열전달 계수는 증가하였다. 특히 팁 간극이 스팬의 2%일 때 평균 열전달 계수가 급격히 증가하였다. 팁 영역의 막냉각 효율은 팁 간극이 작을수록 높았고, 캐비티 내부 냉각 홀 근처의 막냉각 효율이 높았다.

• 에너지공학
• /
• 제18권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2009

본 논문에서는 알루미나-물 나노유체를 사용하여 자연대류 실험을 수행하였다. 시험공간은 실린더이며 유체층 두께를 조절하여 종횡비는 10.9부터 30.4까지 변화를 주었다. 열전달계수는 순 물의 자연대류 실험과 비슷하게 30분 이내에 정상상태에 거의 도달한 것같이 보이나 경사도가 $0^{\circ}$인 경우 열전달계수가 $1{\sim}2$시간이상 감소하며 일부 종횡비에서는 열전달계수의 변동현상이 10시간이상 측정되었다. 변동형태와 주기는 종횡비와 각도에 따라 다르며 $0^{\circ}$의 경사도에서는 열전달계수의 변동주기가 $60^{\circ}$의 경사도에 비하여 2배 이상 이였다. Rayleigh 수가 $1.0{\times}10^5$ 보다 작은 경우, 평균 Nusselt 수는 $30^{\circ}$의 경사도에서 가장 높게 나타나며 $60^{\circ}$의 경사도에서 가장 낮게 나타났다. 그러나 본 실험결과도 응집된 상태의 나노유체가 사용되었으므로 일반성을 가지고 있지는 않는다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권1호
• /
• pp.57-63
• /
• 2012

열전달 향상을 위하여 이차유동을 발생시켜 열전달을 증가시키는 방법에는 여러 가지가 있다. 본 연구에서는 수평채널에 딤플과 돌출을 설치하여 각각의 깊이와 높이를 변화시켰을 때의 압력강하 및 열전달 특성을 수치해석을 통하여 연구하였다. 딤플과 돌출은 수평채널의 윗면과 아래면 에 설치되었으며, 깊이 및 높이를 0.125, 0.25, 0.25, 0.3, 0.375로 하였다. 딤플의 경우, 후면부에서 높은 Nusselt 수가 나타났고 깊이가 커질수록 평균 Nusselt 수가 감소하였다. 돌출의 경우, 전면부에서 높은 Nusselt 수가 나타났고 높이가 커질수록 Nusselt 수가 증가하였다. 딤플과 돌출 모두 유속이 증가함에 따라 열전달이 향상되는 경향을 보였지만 성능계수는 감소하였다. 성능계수는 유속이 낮은 영역에서 가장 크게 나타났다.

• 한국가스학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.35-40
• /
• 2007

본 연구는 마이크로핀관에서 이소부탄과 프로판의 증발 열전달 특성에 대해 실험적으로 조사하였다. 시험부는 외경 12.70 mm이고, 높이가 0.25 mm인 75개 핀이 원주방향으로 삽입되어 있다. 실험결과, 탄화수소계 냉매의 평균 열전달계수는 프레온계 냉매인 HCFC22보다 높을 것으로 나타났고, 높은 질랑유속에서는 이소부탄 > 프로판 순으로 나타났다. 마이크로핀관에서 증발 열전달 계수는 평활관에 비해 약 $80{\sim}100%$ 정도가 향상되었다. 이러한 본 연구 결과로부터 탄화수소계 냉매를 냉동 공조 시스템의 냉매로 사용하여 열교환장치를 설계할 경우에는 유리하리라 생각된다.