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배열회수 보일러 단일 휜튜브의 양력 변동 PSD 특성 연구 (A Study on the Characteristics of Lift Fluctuation Power Spectral Density on a Fin Tube in the Heat Recovery Steam Generator)

  • 하지수;이부윤;심성훈
    • 에너지공학
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    • 제24권4호
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    • pp.211-216
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    • 2015
  • 배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 고온의 배기가스가 흐르면서 유동 유발 진동을 야기 시키며 배열회수 보일러의 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 단일 원관이나 전열관군의 원관들에서 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fD/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 배열회수 보일러에 사용하는 휜튜브 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 휜튜브 원관에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 휜튜브 원관에서의 양력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 휜튜브 원관에서 양력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존에 단순 원관에서 이루어졌던 연구들과 비교를 통해 휜튜브 원관 주위의 PSD 특성을 정립하였다.

배열회수 보일러 단일 휜튜브의 양력과 항력 변동에 따른 PSD 특성 연구 (The Power Spectral Density Characteristics of Lift and Drag Fluctuation of Fin Tube in a Heat Recovery Steam Generator)

  • 하지수;이부윤
    • 한국가스학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.23-29
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    • 2016
  • 배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 고온의 배기가스가 흐르면서 유동 유발 진동을 야기 시키며 배열회수 보일러의 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 단일 원관이나 전열관군의 원관들에서 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fD/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 배열회수 보일러에 사용하는 휜튜브 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 휜튜브에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 단일 휜튜브에서의 양력과 항력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 단일 휜튜브에서 양력과 항력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존에 단순 원관에서 이루어졌던 연구들과 비교를 통해 단일 휜튜브 주위의 PSD 특성을 정립하였다.

원형휜에서 열전달 특성분석 (Heat transfer on annular fins with one-dimensional radiative and convective heat exchange)

  • 이금배
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1621-1628
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    • 1990
  • 본 연구에서는 많은 실질적인 시스템에서, 많은 양의 복합된 전도, 대류, 복 사의 열전달 현상이 동시에 일어나기 때문에 복합된 열전달 모드가 다같이 다루어져야 만 한다. Fig.1에서 보는 바와 같이 얇은 원형휜이 튜브 주위에 무수히 부착되어 있 으며, 휜과 튜브주위를 기체가 흐르고 있다. 휜과 휜, 휜과 튜브표면, 휜과 주위환 경, 튜브표면과 주위환경 사이에서 복사 열전달 상호교환이 충분히 다루어졌다. 전 도, 대류, 복사기 동시에 일어나는 열전달 방정식은 비선형 적분-미분 방정식(nonlin- ear integro-differential equation)으로 표현된다. 온도 분포도(temperature dist- ributions), 열전달량(heat transfer rates), 휜효율(fin efficiencies), 휜유효성(f- ineffectivenesses)등이 계산되어졌고, 무차원 형태로 도표에 결과들을 제시하였다.

섹터법을 이용한 연속휜-튜브형 열교환기의 휜효율에 관한 연구, -현열 열전달의 경우- (A Study on the fin efficiency of continuous fin - tube heat exchanger, -In the case of sensible heat transfer-)

  • 정형호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제20권5호
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    • pp.76-81
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    • 1996
  • In this paper, a calculation method for fin efficiency of continuous fin is introduced. The continuous fin of in-line and staggered arrangement was divided into many sectors and fin efficiencies of each sectors were calculated by assuming that each sectors be the circular fins. To get the converged fin efficiency which is averaged by the each areas, the number of sectors was increased. The results were compared with equivalnet method by varying the aspect ratios in both cases of in-line and staggered tube arrangement and showed some differences of fin efficiencies.

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2열 휜 튜브 열교환기의 공기측 압력강하 및 열전달 특성을 고찰하기 위한 확대 모형실험 (A large scale model test to investigate the pressure drop and heat transer characteristics in the air side of two-row heat exchanger)

  • 강희찬;김무환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권1호
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    • pp.113-124
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    • 1997
  • This work is performed to investigate the pressure drop and heat transfer characteristics in the air side of finned-tube heat exchanger for air conditioner. Experimental apparatus and method are described to simulate the heat exchanger performance by using the three times enlarged model. The pressure drop and heat transfer coefficient were measured and compared for the heat exchangers with a plane fin and a commercial strip fin. The measured data for the strip fin agree well with those of prototype within a few percentages. For the plane fin, the measured data had similar trend to Gray & Webb's correlation at high air velocity, however a new correlation is needed to give more accurate prediction at low air velocity. It is found that most heat was transferred around the front row of the two-row heat exchanger, and the ratio of thermal load at the front tube row was increased for decreasing air velocity.

R410A 냉매를 사용한 열펌프용 열교환기의 형상에 따른 성능특성 연구 (A Study on Performance Characteristics of Heat Exchanger for Heat Pump with R410A Refrigerant)

  • 정규하;박윤철;오상경
    • 설비공학논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.340-348
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    • 2004
  • The air and refrigerant side heat transfer performances are key parameters to improve heat transfer efficiency of the heat exchanger including the fan performance. Design of the fins, treatment of the tube inside, tube diameter and tube array effect heat transfer performance of the heat exchanger. The heat exchanger is used as a condenser at cooling mode and used as an evaporator at heating mode in the heat pump system. The heat pump system uses R410A as the refrigerant. The heat exchangers are consisted with 7 mm diameter tubes with slit-type fins. The study was conducted with variation of arrangement of the refrigerant path and air flow rate and refrigerant pressure drop and heat transfer rate were measured with a code tester. The capacity of the 3 path heat exchanger is more efficient than 2 or 4 path heat exchangers in heating or cooling modes.

후퇴익형 형상의 와류발생기가 있는 핀휜 유동의 전열 및 유동 특성 분석에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Heat Transfer and Flow Characteristics of Pin Fin with Swept Airfoil Shape Vortex Generator)

  • 이창형;오영택;배지환;이득호;김귀순
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.28-34
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    • 2019
  • 본 연구에서는 터빈 냉각에 널리 사용되는 핀-휜 배열에 대한 연구를 진행하였다. 본 연구에서 원형 튜브 전방에 익형 와류발생기가 위치하며, 익형 단면 형상은 NACA-9410을 사용하였다. 본 논문에서는 와류 발생기가 있는 핀-휜 배열 유동의 전열 성능과 유동 특성을 수직인 방향으로 변화시키며 기존의 핀-휜 유동과 비교하였다. 레이놀즈수 영역은 6000, 10000 그리고 15000 세 가지를 계산하였다. 전산 해석은 상용 프로그램인 ANSYS v18.0 CFX, 난류 모델은 $k-{\omega}$ SST를 사용하였다. 결과적으로 전열 성능은 최대 5.8% 증가하였고 압력 손실은 1% 미만으로 증가하였다.

휜-튜브형 액체건조제 제습기의 높이에 따른 성능특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Performance Characteristics with Height of a Fin-Tube Liquid Desiccant Dehumidifier)

  • 이수동;박문수;정진은;최영석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권5호
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    • pp.594-603
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    • 2004
  • Several desiccant cooling systems have been developed in terms of cost and performance. In this study a fin-tube exchanger has been used for liquid desiccant dehumidification system. This dehumidifier has been designed to study the absorption characteristic of the aqueous triethylene glycol(TEG) solution which has the flow range from 20 to 50 LPM. The dehumidifier performance characteristics of working factor variables such as inlet solution flow rate, air flow rate, solution concentration and brine temperature have been analyzed. This dehumidifier has the ability to provide running while saving the latent heat load of total energy. The result of this experiment can provide useful data for hybrid air conditioning system.

Fin-Tube 이종재의 고주파 압접 접합계면 및 계면균열 응력해석 (The Analysis of Stress Behavior in welded interface and interface crack of High Frequency Pressure welding of Dissimilar materials for Fin-Tube)

  • 김도형;이동진;오환섭
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 추계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.380-385
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    • 2000
  • In this study, geometric shape and crack in welded interface of the air cooled heat exchanger Fin-Tube of Dissimilar Meterials was analysed. The object of study is to understand the behavior of Stress Intensity Factor for fin length, flash thickness, flash length, symmetric and asymmetric cracks of comming from the manufacturing process. Stress Intensity Factor was analysed by BEM. Kelvin's solution was used as a fundamental solution in BEM analysis and stress extrapolation method was used to determine Stress Intensity Factor.

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복합발전용 배열회수보일러의 소음예측 (Noise Prediction of HRSG for Gas Turbine)

  • 남경훈;박석호;김백영;김원일
    • 소음진동
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    • 제9권6호
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    • pp.1116-1122
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    • 1999
  • HRSG, which is one of main components of the combined cycle power plant,is composed of an inlet duct, a main body and casing, an outlet duct and a stack. It is important to design HRSG wihtin the allowable noise limit. For this purpose, it is necessary to analyze and predict the noise reduction and radiation at HRSG. In this paper, the technology for the noise prediction at each part of HRSG has been based on the empirical and field data, and also the HRSG noise prediction program has been developed. In order to verify the developed technology and program a field test is conducted. The results of noise prediction show good agreement with the measured.

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