• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.3
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• pp.269-278
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• 2011

We investigate the heat-transfer and pressure-drop characteristics of fin-and-tube heat exchangers with a copper plate or copper spiral fins. Twenty-four samples with different fin pitches and tube rows were tested. For both configurations, the effect of the fin pitch on the j factor is negligible, and the f factor increases with the fin pitch. The effect of the tube row depends on the configuration. For plate fin-and-tube heat exchangers, the j factor decreases as the row number increases; the reverse is true for spiral exchangers. We explain this by considering the flow pattern. The j factor for plate fin-and-tube heat exchangers is larger than that for spiral exchangers, and the difference decreases as the row number increases. The f factor of the plate fin-and-tube heat exchanger is also larger. We compare our results with existing predictions of correlations.

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2008.06a
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• pp.323-327
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• 2008

본 연구는 판형 핀-관 열교환기의 열전달 특성을 상용 CFD 코드인 SC/Tetra를 사용하여 해석한 내용에 관한 것이다. 해석조건은 입구속도 0.63 m/s, 튜브온도 $44.5^{\circ}C$이다. 해석 열교환기는 총6가지로 검토하였으며 각각의 온도분포와 유동패턴을 해석하고 판형 핀-관 열교환기의 열전달 특성을 비교 검토하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.4
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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.

• Journal of Energy Engineering
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• v.10 no.2
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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.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.19 no.1
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• pp.73-79
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• 2008

An experimental study was conducted to investigate the effect of a tube row, a fin pitch and an inlet humidity on air-side heat and mass transfer performance of louvered fin-tube heat exchangers under wet conditions. Experimental conditions were varied by three fin pitches, two rows, two inlet relative humidities. Experimental results showed that the heat transfer performance decreased and the friction increased with the decrease of fin pitch, for 2 row heat exchanger. The effect of fin pitch on heat transfer performance was negligible with 3 row heat exchanger. The changes in relative humidity was not affected heat transfer and friction. However, the mass transfer performance was slightly decreased with the increase of relative humidity and with the decrease of fin pitch. The mass transfer performance of the louvered fin-tube heat exchanger decreased with the decrease of the fin pitch and was different according to the number of tube row.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.5
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• pp.476-482
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• 2006

An experimental study has been performed to investigate the characteristics of air-side heat transfer and friction of a fined tube heat exchanger under heating conditions. Air enthalpy calorimeter was used to obtain the performance evaluation and analysis of the fined tube heat exchanger. Eight finned tube heat exchangers with slit fin, louver fin, and plain fin were used. The air-side heat transfer coefficient was calculated by the log-mean-temperature-difference. Air-side heat transfer and friction were presented in terms of j factor and friction factor on Reynolds number. From the experimental result, it was found that the variations of air-side heat transfer and friction of fined tube heat exchanger with the change of the fin configuration, row number, fin pitch, and tube circuit were obtained. j factor and friction factor decreased with Reynolds number increased. The tube circuit affected the air-side heat transfer and friction. In the case of slit and louver fin, j factor of 1st row was higher than that of 2nd row. But, with increasing Re, j factor was reversed. The characteristics of j factor and friction factor of 2nd row heat exchanger were different according to the kind of fins.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.8
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• pp.1789-1794
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• 2009

In the present study, the cooling performance characteristics on environment changes of A/C applied fin-tube and PF heat exchangers were experimentally investigated. Capacity and COP on an air velocity, an indoor/outdoor temperature and an indoor/outdoor relative humidity were obtained. Fin types of PF heat exchanger were a triangler and squarer form. The experimental data for the three kinds of heat exchangers were measured using the air-enthalpy calorimeter. Performance of PF A/C was more excellent than that of a fin-tube A/C. Also, the performance of PF-2 A/C with the squarer fin was more excellent than that of PF-1 A/C with the triangler fin. As the air velocity, the indoor temperature and the indoor relative humidity increase, capacity and COP increase. And as outdoor temperature increases, capacity and COP decrease. But, the performance change on the outdoor relative humidity was insignificant.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05a
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• pp.279-285
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• 1997

본 연구에서는 나선형과 판형의 핀을 가진 원자력 발전소용 직교류 핀-관 열교환기의 열량을 ARI Standard-410에 따라 실험적으로 측정하여 풍속과 냉수속에 따른 열저항 및 압력 손실을 도출하는 것을 목적으로 하였으며, 이러한 시도를 통해서 실제 열교환기의 성능 평가시 필요한 기술적 자료를 축적하고자 하였다. 실험에서는 나선형 6fin/in, 8fin/1n, 10fin/in 열교환기와 판형 8fin/in 열교환기를 사용하였으며, 풍속을 0.486m/s와 2.214m/s로, 수속을 1m/s～4m/s로 하여 실험을 행하였다. 실험 결과를 통하여, 원자력 발전소의 격납 용기내의 공기조화를 위하여 사용되어 지는 열교환기의 성능 평가 방법 및 실증 능력을 확보하였으며, 풍속 증가에 따라 총괄 열전달 계수는 전체적으로 비례 증가하는 경향을 보였다. 판형이 나선형 보다 열전달 계수가 작게 나타났으며, 나선형 열교환기의 경우 fin수에 따른 변화는 크지 않았으나, 열전달 면적을 고려한 경우에는 나선형 10fin/in 열교환기가 가장 뛰어난 열교환 성능을 발휘함을 알 수 있었다. 또한, 공기측의 압력 손실은 전체적으로 전연 풍속 증가에 따라서 속도 제곱에 비례하여 증가하는 경향을 보였다.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.29 no.10
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• pp.47-51
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• 2000

최근 룸에어콘이나 패키지에어콘의 에너지 절약, 쾌척성 등에 대환 사용자나 회사로부터의 요구는 더더욱 높아지고 있다. 공조기의 중요한 구성요소 중 하나인 열교환기도 이러한 요구에 대응하여 기술개발이 계속해서 진행되고 있다. 공조용 열교환기를 설계할 때 가장 중요한 과체는 비용이냐 설치성 등의 제약조건올 만족하면서 필요한 교환열량을 달성하기 위해, 요구되는 열 전달계수(K)와 전열면적(A)의 곱인 KA값을 얼마나 확보하는가 하는 점에 있다. 그러나 이 외의 과제, 예를 들어 홴입력, 소음을 억제하기 위한 공기측 통풍저항의 감소, 증발온도에 영향을 마치는 관내압력손실의 감소 등도 중요한 과제이다. KA값 증대와 통풍저항억제를 동시에 판촉하기 위해 공조용 열교환기는 전면면적을 크게 하고 두께를 작게 하여 사용하는 것이 원칙이다. 또, 전열관의 관경도 관 둘레길이와 냉매분배성능 면에서 제약이 발생한다. 이와 같은 배경으로부터 공조용 열교환기는 판경 6~10 mm정도의 전열 관을 20~25mm길이로 배치한 핀튜브형 열교환기가 주류로 되어있다. 여기에서는 공조기에 널리 사용하고 있는 핀튜브형 열교환기에 대한 최근의 기술개발 사례를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.893-896
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• 2009

본 연구에서는 공조용 실외기의 고효율화 및 소형화를 위해 응축기로 사용되고 있는 핀-관 열교환기를 동일한 전면면적의 PF 열교환기로 변경하여 성능변화 및 특성을 조사하였다. 이를 위해 3종의 PF 열교환기를 적용하여 공조기의 성능을 비교평가 하였다. 실험은 공기 엔탈피식 칼로리미터에서 공조기의 냉방능력과 소비전력을 측정하여 COP를 계산하였다. PF 열교환기를 적용한 경우에 핀-관 열교환기보다 냉방능력은 증가하고 소비전력은 감소하여 COP가 향상되었다. PF 열교환기의 핀 피치가 클수록 냉방능력과 COP는 감소하였다.