유동층을 열교환기에 응용하기 위한 시도로 알루미나 입자를 유동입자로 하는 수직 이중관식 유동층형 열교환기에서 내관으로 평활관과 핀관(종형핀)을 사용하는 경우에 각각의 열전달효과를 비교, 검토하였다. 본 실험에서는 평균직경이 $0.41{\sim}0.77mm$ 범위의 4종의 알루미나 입자를 사용하였으며, 초기충진높이는 50mm($H_o/H=0.083$)에서 250mm($H_o/H=0.417$)의 범위로 하였다. 입자의 크기와 초기 충진높이 및 유동화속도가 열전달계수에 미치는 영향을 검토하고, 단상강제대류형 열교환기와 열전달효과를 비교한 결과, 평활관을 사용하는 경우에는 7.8배, 핀관을 사용하는 경우에는 12.9배의 전열증진효과가 있었다. 또 유동층에서는 유동화속도가 증가함에 따라 열전달계수는 최대값을 보인후 다시 감소하는데, 이때의 Nu수 및 Re수와 Ar수의 무차원 관계식을 구하였다.
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.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제24권4호
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pp.414-420
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2000
In this paper, evaporation heat transfer characteristics at a inner grooved tube were studied using a new natural refrigerants R-290, R-600a and HCFC refrigerant R-22. Experiments were performed in the inner tube with outside diameter of 12.70mm, having 75 fins with a fin height of 0.25mm. The following results were obtained from this research. On the evaporating heat transfer characteristics, the maximum increment of heat transfer coefficient was found in R-290. Average heat transfer coefficient was obtained the maximum value in R-290 and the minimum value in R-22. It reveals that the natural refrigerant can be used as a substitute for R-22. In the grooved inner tube, 70% of the increment of the heat transfer coefficient was obtained compared to the smooth tube. Comparing the heat transfer coefficient between experimental results and simulation data of other's, the Kandlikar's correlated equation was closely approximated to the author's experimental results in the smooth tube or grooved inner one.
The objective of this study Is to investigate the heat transfer performance of plate discrete fin-and-tube heat exchangers with large fin pitch. In this study, twenty-two heat exchangers were tested with a variation of fin pitch, number of tube row, longitudinal tube pitch and fin alignment. Discrete fin type exchangers improved heat transfer performance more than 10% compared to tile continuous fin type heat exchangers. The air-side heat transfer coefficient decreased with a reduction of the fin pitch and an increase of the number of tube row, The staggered fin alignment improved heat transfer performance more than 6% compared to the inline fin alignment. The effect of longitudinal tube pitch was insignificant on the j-factor and experiments found opposite effects on the j-factor with respect to fin alignment. Heat transfer correlations were developed from the measured data for flat plate discrete fin-and-tube heat exchangers with large fin pitch. The correlations yielded good predictions of the measured data with mean deviations of 1,4% and 0.3% for tire inline and staggered tube alignment, respectively.
Experiments have been conducted to measure the overall heat transfer coefficient for gas-solid fluidized double pipe heat exchanger with finned tube. The average particle diameters of alumina are used in 0.4, 0.5, 0.6 and 0.9mm. And the effects of average particle diameter, static bed height and flow velocity on overall heat transfer coefficient have been investigated. Also the heat transfer effect of fluidized bed was compared with that of single phase forced convection and that of heat exchanger with smooth tube.
The plate fin and tube type of heat exchanger is widely used in air conditioner, and the heat exchanger is assembled by the mechanical expansion of copper tubes and fastening the aluminum fin. The objective of the present study is to investigate how the mechanical expansion of copper tube affects on the heat transfer performance of a plate fin and tube type heat exchanger. This study has been performed by experimental and numerical methods. The numerical and experimental results show that the tube expansion ratio has a influence on the heat transfer performance. Within the tested expansion ratio, the contact pressure shows the peak value and it decreases as the expansion ratio increases. Air-side heat transfer coefficient increases until the expansion ratio reaches 1.23, and then decreases with the similar pattern to the contact pressure. Also, contact heat transfer coefficient shows the maximum when the contact pressure is highest as well as the air-side heat transfer coefficient.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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