• 제목/요약/키워드: 평균 열전달계수

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표면거칠기 효과에 따른 스프레이 냉각의 열전달 향상 연구 (Heat Transfer Enhancement of Water Spray Cooling by the Surface Roughness Effect)

  • 이정호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권2호
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    • pp.203-212
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    • 2010
  • 수분류 스프레이 냉각은 많은 산업적인 응용분야에 넓게 사용되고 있다. 본 연구는 수분류 스프레이가 표면거칠기가 주어진 $900^{\circ}C$ 고온강판의 표면에 충돌하는 경우, 열유속 및 열전달계수의 정량적인 측정을 통해 표면거칠기가 수분류 스프레이 냉각에 미치는 영향을 고찰하였다. 이 때의 국소 열유속은 시편, 카트리지히터, 열전대의 조합으로 고안된 고유의 열유속게이지를 제작하여 엄밀하게 측정되었다. 평균 표면거칠기 높이를 기준으로 40, 60, $80{\mu}M$의 3 가지 표면과 매끈한 표면에 대한 수분류 스프레이 냉각 의 열전달 현상이 비교 및 평가되었다. 표면거칠기가 주어진 표면에서의 돌출물은 얇은 열 경계층두께를 통과할 수 있기 때문에 표면거칠기가 주어진 경우에 열전달은 뚜렷하게 증가하였고, 표면거칠기의 의한 열전달 향상 기구는 서로 다른 비등영역에 대해 구분하여 조사되었다.

마이크로채널 열교환기에서 채널 굽힘 각도에 따른 R-134a의 증발열전달 특성에 관한 연구 (Experimental Study of Evaporative Heat Transfer Characteristics of R-134a with Channel-Bending Angle in Microchannel Heat Exchangers)

  • 이해승;전동순;김영률;김선창
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권6호
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    • pp.635-642
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    • 2010
  • 마이크로채널 열교환기에서 채널 굽힘 각도에 따른 R-134a의 증발열전달 특성에 관하여 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 채널의 굽힘 각도가 $120^{\circ}$, $150^{\circ}$$180^{\circ}$인 마이크로채널 열교환기에서 R-134a의 증발온도와 Reynolds수 변화에 따른 열전달 특성을 대향류 조건에서 실험하였으며, 실험결과 마이크로채널 열교환기에서 증발열전달량과 증발열전달계수는 R-134a의 레이놀즈수 증가에 따라 증가하였다. 또한 채널의 굽힘각도가 $120^{\circ}$$150^{\circ}$인 마이크로채널 열교환기는 증발온도 $4.9{\sim}14.9^{\circ}C$ 에서 채널굽힘 각도가 $180^{\circ}$인 마이크로채널 열교환기와 비교하여 평균 약 17.1% 및 13.3%로 증발열전달량이 증가하였으며, R-134a의 증발열전달계수는 채널의 굽힘 각도가 작을수록 증발열전달계수가 증가하는 것으로 나타났다.

어긋나기배열 직교류 열교환기의 열전달특성에 관한 연구 (A Study on Heat Transfer Characteristics for Cross Flow Heat Exchanger of Staggered Arrangement)

  • 유재환;윤준규
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권8호
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    • pp.1016-1023
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    • 2012
  • 열교환기는 다수의 원관으로 구성하고 있기 때문에 원관 주위에서 국소열전달과 압력강하의 해석, 크기의 성능과 추산, 경제성으로 설계 시 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 어긋나기배열 직교류 열교환기에서 물의 온도 및 공기량 변화에 따른 대류열전달계수, 대수평균온도차, 압력손실 등을 고찰하기 위하여 실험 및 해석을 수행하였다. 본 열교환기는 관군이 5행 7열 어긋나기배열로서 구성하였으며, 실험 및 해석 조건은 물의 온도는 $40^{\circ}C{\sim}65^{\circ}C$ 범위이고, 공기량은 $5.0{\sim}12.3m^3/s$ 범위이다. 그 결과로서 물의 온도 및 유량을 증가함에 따라 공기밀도가 감소하여 유속도 낮아지는 특성을 보여 레이놀즈수가 감소하고, 공기량 증대로 평균열전달계수가 증가하여 전열성능은 향상됨을 알 수 있었고, 압력손실도 증가하였다. 그리고 해석결과로서는 열전달율의 경우는 약 8~12%, 압력강하는 약 0.01~7.5% 오차를 나타내어 본 연구의 적합성을 평가할 수 있었다.

광폭 루버 핀이 장착된 핀-관 열교환기의 습표면 성능에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Airside Performance of Fin-and-Tube Heat Exchangers Having Wide Louver Fins Under Wet Conditions)

  • 김내현
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권9호
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    • pp.719-726
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    • 2015
  • 전열량을 늘리는 손쉬운 방법은 전열면적을 크게 하는 것이다. 본 연구에서는 세로와 가로 방향 튜브 핏치의 비(Pt/Pl)가 1.03인 광폭 루버 핀 시료의 습표면 j와 f 인자를 실험을 통하여 구하고 Pt/Pl=0.6인 일반 루버 핀 시료와 비교하였다. 동일 소비동력에서 광폭 루버 핀 시료의 전열성능이 일반 루버 핀 시료보다 1열에서 평균 16%, 2열에서 평균 29%, 3열에서 평균 38% 크게 나타났다. 이 증가량은 핀 면적의 증가량 (2.17배)에 비하면 현저히 작은데 이는 광폭 루버 핀 시료의 열전달계수와 핀 효율이 일반 루버 핀 시료의 값들보다 작기 때문이다. 핀 핏치가 j와 f 인자에 미치는 영향이 크지 않았다. 또한 튜브 열수가 증가할수록 j와 f 인자는 감소하였다. 실험 데이터를 기존 상관식과 비교하였다.

회전전열평판과 충돌수분류간의 열전달특성에 관한 실험적 연구 (Heat transfer characteristics between a rotating flat plate and an impinging water jet)

  • 전성택;이종수;최국광
    • 설비공학논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.509-522
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    • 1998
  • An experimental investigation is reported on the heat transfer coefficient from a rotating flat plate in a round turbulent normally impinging water jet. Tests were conducted over a range of jet flow rates, rotational speeds, jet radial posetions with various combinations of three jet nozzle diameter. Dimensionless correlation of average Nusselt number for laminar and turbulent flow is given in terms of jet and rotational Reynolds numbers, dimensionless jet radial position. We suggested various effective promotion methods according to heat transfer characteristics and aspects. The data presented herein will serve as a first step toward providing the information necessary to optimize in rational manner the cooling requirement of impingement cooled rotating machine components.

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순환 유동층 열교환기내 유체유동과 열전달 (Fluid Flow and Heat Transfer in the Fluidized Bed Heat Exchanger)

  • 김원철;배성택;이병창;안수환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제28권1호
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    • pp.39-45
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    • 2004
  • The commercial viability of heat exchanger is mainly dependent on their long-term fouling characteristics because the fouling increases the pressure loss and degrades the thermal Performance of a heat exchanger. An experimental study was performed to investigate the characteristics of fluid flow and heat transfer in a fluidized bed heat exchanger with circulating various solid particles. The Present work showed that the flow velocity range for Possible collision between the tube wall and the particles was higher with heavier density solid particles. in audition. the solid particle periodically hitting the tube wall broke the thermal boundary laver. and increased the rate of heat transfer.

내경 1.77 mm관내 R-22와 R-410A의 응축열전달 (The Condensation Heat Transfer of R-22 and R-410A in an Inner Diameter Tube of 1.77 mm)

  • 손창효;노건상
    • 한국가스학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.48-53
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    • 2008
  • 본 연구는 세관내 R-22와 R-410A의 응축 열전달 계수를 실험적으로 조사하였다. 냉매 순환루프의 주요 구성품은 수액기, 변속 액펌프, 질량유량계, 증발기(예열기), 응축기(시험부)로 구성된다. 시험부는 평활, 수평 동관으로 내관의 내경과 외경이 각각 1.77 mm와 3.38 mm이다. 냉매 질량유속은 $450{\sim}1050\;kg/(m^2s)$이고, 입출구 평균건도는 $0.05{\sim}0.095$이다. 주요 실험결과를 요약하면, 응축 열전달 계수는 질량유속과 건도이 증가할수록 증가하였고, R-410A의 응축 열전달 계수가 R-22에 비해 약간 높았다. 종래의 상관식과 비교한 결과, 저건도와 저질량유속을 제외하고는 실험값과 종래의 상관식으로 예측한 값의 차이가 큰 것으로 나타났다.

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플라스틱 온실에서 지중가온을 위한 퇴비화 발효율의 열전달 특성 (Thermal Transfer Properties of Composting Heat for Underground Heating in the Plastic Greenhouse)

  • 홍지형;박금주
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.113-122
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    • 1999
  • 온실에서 퇴비화 발효율을 이용하기 위하여 발효율이 토양을 직접 가온하면서 퇴비화하는 퇴비화 하우스를 제작하였다. 퇴비화가 진행되는 동안 각 단계별 열의 발생량과 발생열량이 토양에 전달되는 특성을 분석하였다. 우분과 왕겨를 혼합하여 퇴비화 처리하였다. 퇴비화 과정의 총 70일 동안 391MJ/㎥의 열량이 발생하였으며, 이중 22일의 주발효기간 동안에 약 82%의 열량이 발생하였다. 또한 총 열량중 토양의 지표면의 지표면을 통하여 방출되는 열량을 제외한 260M/㎥의 열량이 지중가온에 이용된 것으로 나타났다. 콤포스트의 열 전도계수는 1.7~0.3W/m$^{\circ}$K이었다. 퇴비화 시스템을 구비한 온실의 주 발효기간의 지중 평균온도는 27.9$^{\circ}C$인 반면, 퇴비화 시스템이 없는 온실의 경우 13.9$^{\circ}C$로 나타나 퇴비화 시스템이 지중 온도증가에 큰 효과를 나타내고 있었다.

매끈한 튜브의 입구 영역에서 난류유동에 의한 대류와 비회복사 (Non-gray Radiation with Turbulent Convection in the Entrance Region of a Smooth Tube)

  • 서태범
    • 설비공학논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.667-680
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    • 1995
  • 튜브 내의 입구영역에서 난류 유동에 의한 대류와 비회복사(non-gray radiation)가 동시에 일어날 때의 열전달특성을 수치해석적으로 연구하였다. 작동유체는 이산화탄소, 수증기, 질소의 혼합가스라고 가정하였다. 지배방정식을 계산하기 위해 유한차분법이 이용되었고, 복사전달방정식을 이차편미분방정식으로 바꾸기 위해 P-1 근사법이 사용되었다. 그리고 혼합가스의 비회흡수계수(non-gray absorption coefficient)는 지수광폭밴드모형(exponential wide band model)을 이용해서 구하였다. 열전달특성에 대한 온도조건의 영향을 조사하기 위해 튜브의 축방향에 대한 평균 온도와 뉴셀트수(Nusselt number)의 변화를 몇 가지 다른 온도조건에 대해 나타내었다. 또한, 가스의 성분조성에 대한 영향을 조사하였으며, 이러한 결과에 기초해서 튜브 내에서 난류유동에 의한 대류와 비화복사가 동시에 일어날 때의 복사 뉴셀트수를 쉽게 예측할 수 있는 방법을 제시하였다.

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설계조건에 따른 핀-튜브 증발기의 열전달 특성 (Heat Transfer Characteristics on Design Conditions of Finned-Tube Evaporators)

  • 강희정;이윤수;권영철;장근선;김영재
    • 설비공학논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.46-54
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    • 2002
  • To investigate the design effects of a heat exchanger on a tube type, a tube circuit and a fin pitch, an experimental study on the heat transfer characteristics of finned- tube evaporators was performed. The refrigerant was R-22. A refrigerant loop was established to measure the heat transfer rate, the air heat transfer coefficient. The experimental results showed that the heat transfer characteristics of the evaporators were affected by the design parameters. And the heat transfer rate of the slit fin was better about 25%, compared to those of the louver fin. In the present experimental range, the heat transfer performance with the straight tube circuit was more remarkable than that of the zigzag tube circuit, as seen from temperature variations of the evaporator exit. $\jmath$-factor on the tube type, the tube circuit and the fin pinch decreased, as increasing Reynolds number.