• 대한기계학회논문집B
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• 제35권3호
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• pp.269-278
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• 2011

본 연구에서는 구리 재질의 평판 핀과 나선형 핀-관 열교환기에 대하여 핀 피치와 열수의 변화에 따른 공기측 전열성능을 검토하였다. 두 형상 모두 핀 피치가 열전달계수에 미치는 영향은 미미하였다. 마찰인자는 핀 피치가 증가하면 증가하였다. 열수가 미치는 영향은 형상에 따라 다르게 나타났다. 평판 핀-관 열교환기의 경우 열전달계수는 열수가 증가할수록 감소하였다. 하지만 나선형 핀-관 열교환기의 열전달 계수는 열수가 증가하면서 그 값이 증가하는 경향을 보였다. 평판 핀-관 열교환기의 열전달계수는 나선형 핀-관 열교환기의 열전달계수보다 높게 나타났다. 하지만 열수가 증가하면 그 차이가 줄어들어 4열이 되면 거의 같았다. 한편 마찰인자는 평판 핀-관 열교환기에서 다소 높게 나타나고 열수의 영향은 크지 않았다. 본 실험 데이터를 기존 상관식의 예측치와 비교하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권3호
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• pp.291-299
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• 2010

본 연구에서는 열의 수가 세 개인 원형관 및 종횡비가 고려된 납작관-평판휜 형상의 밀집형 열교환기 내 공기의 유동 및 열전달 특성을 RNG $k-{\varepsilon}$ 난류모델을 적용하여 수치적으로 해석하였다. 수치조건의 범위는 원형관인 경우 1,000<$Re_D_h$<10,000이며, 납작관인 경우 1,000<$Re_{D_h}$<10,000 및 3.06$f\;=\;CRe^m_{D_h}$의 형태로, Colburn j 계수는 $j\;=\;CRe^m_{D_h}$ 형태로 상관관계식을 제시하였다. 이러한 상관관계식은 향후 원형관 및 납작관-평판휜 형상의 열교환기 설계시에 기본적인 자료로 충분히 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제10권2호
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• pp.166-175
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• 2001

핀-관 열교환기의 효율을 증대시키기 위하여는 열저항을 결정하는데 있어서 중요한 역할을 하는 공기측 열전달 특성의 향상이 필요하다. 본 연구에서는 슬릿핀과 같은 핀 형상의 개선으로 인한 높은 압력손실을 감소시키기 위하여 타원관형 열교환기를 고려하였으며 이를 자체 개발한 3차원 비압축성 Navier-Stokes 코드를 이용하여 공기측 성능을 해석하였다. 이 코드는 시간항에 스칼라 내재적 근사분해법(scalar implicit approximate factorization)절차, 공간항에 유한체적법과 2차의 풍상차분법을 사용한다. 핀 형상이 평판핀인 타원관에 대하여 세장비가 0.3, 0.5, 0.75인 경우와 핀 형상이 슬릿핀이고 세장비가 0.5인 타원관에 대하여 공기측 유동을 해석하였으며 이를 원관의 성능과 비교하였다. 평판핀의 경우, 압력강하량은 원관과 비교하여 세장비가 작아질수록 감소하는 것을 볼 수 있었으며, 열전달 계수는 고려한 유입속도 범위에서 원관을 기준으로 약 5%이하의 변화로 거의 동일하게 유지되는 것을 볼 수 있었다. 슬릿핀의 경우 역시 문제되는 높은 압력강하량은 타원관을 도입함으로써 효과적으로 낮출 수 있음을 볼 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제9권4호
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• pp.309-318
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• 2000

핀-관 열교환기의 효율을 증대시키기 위하여는 열저항을 결정하는 데 있어서 중요한 역할을 하는 공기측 열전달 특성의 향상이 필요하다. 본 연구에서는 핀-관 열교환기의 공리측 성능을 해석하기 위해서 3차원 비압축성 Navier-Stokes 코드를 개발하였으며 이 코드는 시간항에 스칼라 내재적 근사분해법(scalar implicit approximate factorization)절차, 공간항에 유한체적법과 2차의 풍상차분법(upwind differencing)을 사용한다. 서로 다른 3개의 핀형상(평판핀, 슬릿핀, 파형핀)을 고려하였고 이들의 유동 및 열전달 특성을 연구하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.982-991
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• 1991

본 연구에서는 냉방기에서 널리 이용되고 있는 평판핀이 연속적으로 부착된 다관식 증발 열교환기에 대하여 (1) 냉매의 열역학적 물성치의 변화 (2) 냉매와 공기 측 열전달 계수의 변화 (3) 냉매측 관 마찰 손실등을 고려한 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 그 결과를 실험을 통하여 보정 완성하였다. 계산결과로 부터 공조기기의 설계조건, 공조계통 해석을 위한 기초자료를 제시하였다.

• 에너지공학
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• 제16권1호
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• pp.7-14
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• 2007

본 연구는 핀-관 열교환기의 건표면과 습표면 조건에서의 공기측 열전달 및 마찰특성을 실험을 통해 이해하고자 수행하였다. 핀-관 열교환기의 성능평가 및 해석기술을 확보하기 위하여 공기엔탈피식 칼로리 미터를 이용하였다. 핀형상은 슬릿과 평판이며, 관경은 7.0mm로 2열과 3열 핀-관 열교환기 4종에 대해 실험하여, 건표면과 습표면의 공기측 열전달 및 마찰특성을 조사하였다. 습표면에서 습도변화(RH 50%, 70%)에 따른 습도영향도 조사하였다. 건표면 조건에서 Re 수가 증가할수록 j 계수는 감소하며, 2열이 3열보다 높았다. 마찰계수는 슬릿 핀이 평판 핀보다 높았다. 습표면 조건에서 슬릿 핀이 평판 핀보다 그리고 2열이 3열보다 우수한 열전달효과를 나타내었다. j 계수와 마찰계수는 습도변화, 열수, 핀 형상에 따라 달라짐을 확인하였다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 하계학술발표대회
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• pp.90-90
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• 2005

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권5호
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• pp.318-325
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• 2009

Numerical analysis has been carried out to investigate air-side convective heat transfer characteristics in compact heat exchanger with flat tubes and continuous plate fins having a symmetric and non-symm etric staggered arrangements. Simulation results such as air velocity and temperature distributions are presented, and heat transfer coefficients are compared with previous experimental results. In order to investigate the flow and heat transfer features by periodic boundary conditions, the three blocks were used. Predicted heat transfer coefficients between the three blocks are similar while there are relatively differences, compared with the experimental data. From the calculated results a correlation for Colburn j factor in the compact heat exchanger system is suggested. The predicted results in this study can be applied to the optimal design of air conditioning system.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권9호
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• pp.695-703
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• 2008

Numerical analysis has been carried out to investigate air-side convective heat transfer characteristics in a compact heat exchanger with flat tubes and continuous plate fins according to the aspect ratio. RNG k-$\varepsilon$ model is applied for turbulence analysis. Simulation results such as air velocity and temperature distributions are presented, and heat transfer coefficients are compared with previous correlations for circular tubes. The numerical conditions are considered for the aspect ratios ranging from 3.06 to 5.44 and Reynolds number ranging from 1000 to 10,000. The results showed that heat transfer coefficients decreased with the increase of aspect ratio. From the calculated results a correlation of Colburn j factor for the considered aspect ratio in the compact heat exchanger system is suggested. The predicted results in this study can be applied to the optimal design of air conditioning system.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권12호
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• pp.994-1001
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• 2007

Numerical analysis has been carried out to investigate air-side convective heat transfer characteristics in a compact heat exchanger with circular tubes and continuous plate fins. Simulation results such as air velocity and temperature distributions are presented, and heat transfer coefficients are compared with previous experimental correlations. Three models of standard and RNG $k-{\varepsilon}$, and Reynolds stress are applied for turbulence model applicability. Predicted heat transfer coefficient from the models of standard and RNG $k-{\varepsilon}$ are very close to those of the heat transfer correlations while there are relatively large difference, more than 17 percentage in the result from the Reynolds stress model. From the calculated results a correlation for Colburn j factor in the compact heat exchanger system is suggested.