A theoretical model for film condensation of a vapor including a relatively lighter noncondensable gas on a horizontal tube has been formulated on the basis of the conservation laws and other fundamental physical principles. The model is applied to the prediction of the condensation heat transfer characteristics for the Freon vapor in the presence of air on a horizontal tube. Calculated results for the mean heat transfer coefficient, which is shown to depend strongly on the bulk concentration of air, are in good agreement with the available experimental results for a range of operating conditions. The distributions of physical quantities along the surface of tube are also calculated, such as the boundary layer thickness and local heat transfer coefficient. The present model is readily reduced to the Nusselt model as the bulk concentration of air decreases to zero. Therefore, the transition from the condensation of pure vapor to that of vapor-air mixture occurs continuously not abruptly.
주거환경기기$\cdot$시스템에서는 점차 지구환경보호, 환경공생에 대한 고려가 대단히 중요시되고 있는 추세이다. 이에 따라 생에너지성, 리사이클성, 프레온 규제 등에 대응하는 기술개발과 환경친화적인 성에너지의 실용화가 중요한 테마가 되고있다. 이 논문에서는 이에 대한 이쓰비시전기의 기본적인 대처와 분야별 기술개발의 현황 그리고 전망에 대하여 소개한다. 또한 냉동$\cdot$공조기기에 대하여는 프레온규제에 대응한 HCFC 냉매에서 HFC냉매로의 대체, 생에너지화의 관점에서 요소기술 개발, 룸에어컨과 냉장고의 생에너지화 추이, 그리고 업무용공조기에 대하여는 자연순환사이클과 빙축열시스템의 실용화 및 고성능화에의 대처, 나아가서는 고기밀$\cdot$고단열 주택에 대응하는 가정용 환기시스템과 리사이클성에 대한 노력에 대하여 기술하기로 한다. 주택설비 가전기기에 대해서는 형광등의 인버터화와 그것을 활용한 조광시스템에 의한 생에너지화의 추진, 전자동세탁기와 전자레인지 등의 생에너지화 연구, 가전제품 전반에 대한 주요과제인 대기전력 삭감에 대한 대처, 또한 전기온수기의 고성능화, 신에너지활용으로서의 주택용 태양광발전시스템의 현황과 대처에 대해서도 알아본다.
원자력발전소 중대사고시 용융된 노심과 잔류냉각수가 증기폭발을 일으켜 원자로 격납용기의 건전성을 위협할 수 있다. 본 연구에서는 증기폭발을 모사할 수 있는 실험 장치를 제작하고, 물과 프레온을 사용하여 증기폭발실험을 수행하였다. 이때 고속카메라를 사용하여 폭발현상을 관측하였고, 동압측정기와 압력분출관을 이용하여 생성되는 폭발압력과 기계적인 에너지를 계측하였다. 이를 토대로 증기폭발의 중요인자들(물의 온도, 물의 주입속도, 물의 주입 시간, 그리고 냉매의 깊이)에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 그리고, 압력용기 바닥의 구조물이 용융/냉각재의 반응에 미치는 영향을 살펴보기위하여 실험용기 내부에 그리드를 설치하여 폭발실험을 실시하였다. 물/프레온의 폭발실험에서 계측된 기계적에너지를 이용한 에너지효율은 0.5∼l.6%인 것으로 계산되었다.
대용량의 공기조화용으로 널리 사용되는 터보냉동기는 냉매로 HCFC-123 가스를 주로 사용하며, HCFC-123은 CFC계 프레온의 대체 냉매제로 독성은 낮으나 환기가 원활하지 않는 밀폐공간이나 작업공간에서 산소결핍으로 인한 질식재해를 유발할 수 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 2011년 대형할인마트 기계실 내부 터보냉동기 냉매 누출로 인해 작업자 4명이 질식 등의 사유로 사망한 재해 사례를 대상으로 전산유체역학을 이용하여 HCFC-123 누출에 따른 산소농도를 예측함으로써 프레온 가스 누출사고에 대한 원인을 조사하고 대응책을 제시하여 동종 재해의 재발 방지에 도움이 되고자 한다.
산업화가 진행되면서 야기된 지구온난화와 프레온 가스등의 증가로 인한 오존층 파괴 그리고 화석연료의 사용으로 인한 산성비 발생 등은 지구 환경문제로서 전 세계적인 관심이 되고 있다. 특히, 산업혁명 이후부터 꾸준히 증가하고 있는 온실가스는 기후변화에 있어서 양의 복사강제력(radiative forcing)으로 작용하고 있으며, 지표면의 온도를 높임으로서 기후의 다른 변화를 일으키는 매개체로도 작용하고 있다. 대기중에 온실가스 농도가 증가하게 되면 지구가 에너지를 우주로 방출하게 되면서 냉각되는 효과를 감소시키게 된다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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