• 제목/요약/키워드: Annular Fin

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均一두께 의 원통핀 에서 過渡溫度 分布 에 관한 硏究 (Study on Transient Temperature Distribution in Annular Fin of Uniform Thickness)

  • 손병진;박희용;이흥주
    • 대한기계학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.247-255
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    • 1982
  • The heat diffusion equation for an annular fin is analyzed by Laplace transformation. The fin has a uniform thickness, with its end insulated, and three different temperature profiles at the base such as step change, harmonic and exponential functions. The exact solutions for the temperature and heat flux of the fins are obtained with the infinite series. The series solutions converge rapidly for large values of dimensionless time, but slowly for small values. Therefore some approximate solutions are presented here to fine the temperature distribution and heat flux for small values of dimensionless time. Furthermore a simple approximate heat flux, .OMEGA.=1.13c.tau.$^{1}$2/ is found in the range of .tau. .leg. o.1/c for the exponential function at the base.

Biot수를 고려한 균일두께의 환상휜에서의 과도열전달에 관한 연구 (A Study on the Transient Heat Transfer in Annular Fin with Uniform Thickness Considering Biot Number)

  • 김광수
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제14권2호
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    • pp.138-149
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    • 1985
  • The heat diffusion equation for an annular fin is analyzed using Laplace transformations. The fin has a uniform thickness with its edge heat loss and two temperature profiles at the base such as a step change in temperature or heat flux. To obtain the exact solutions for temperature distribution, this paper can detect the eigenvalues which satisfy the roots of transcendental equations in above two cases during inverse Laplace transformations. The exact solutions for temperature and heat flux are obtained with the infinite Series by dimensionless factors. The solutions are developed for small and large values of times. These series solutions converge rapidly for large values of time, but slowly for small.

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직선 및 환상의 composite fin assembly에서 구성 재질들의 열전도율들이 열유동량에 미치는 영향 (The effects of thermal conductivities of component materials on the heat flowerates in composite longitudinal and annular fin assemblies)

  • ;김홍건;조진호
    • 오토저널
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    • 제8권3호
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    • pp.37-45
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    • 1986
  • 열교환기의 확장 표면이 2가지 또는 3가지의 서로 다른 재질들로써 구성되는 경우, 직선 및 환상 의 Composit Fin Assembly에서 구성 재질들의 열전도율들이 각 Assembly 에서의 온도 분포와 열유동량에 미치는 영향을 조사하였다. Composite Fin Assembly에서의 온도 분포를 구하기 위 하여 유한 요소법을 사용하여 수치 계산하였다. Composite Fin Assembly를 구성하는 재료들의 열전도율들이 열유동량에 미치는 효과는 상당히 크며, 따라서 확장 표면의 설계 계산에 있어서 이러한 효과들을 필수적으로 고려하여야 함이 밝혀졌다.

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휜의 피치 및 배열 방식에 따른 프리히터의 전열 성능에 관한 연구 (A Numerical Study on the Effect of Fin Pitch and Fin Array on the Heat Transfer Performance of a Pre-heater)

  • 유지훈;김귀순
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.40-47
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    • 2013
  • In this paper, a numerical study was performed to investigate the performance characteristics of a pre-heater. The effects of fin pitch and fin array type(in-line, staggered, leaned array) were reported in terms of Colburn j-factor and Fanning friction factor f, as a function of Re. Three-dimensional numerical simulation has been performed by using flow analysis program, FLUENT 13.0. The results show that Colburn j-factor decreases with the decrease of fin pitch attached in the annular tube. But the fin pitch has little effect on f-factor. The staggered array and leaned array show improved heat transfer performance compared with in-line array, so that Colburn j-factor was increased. It also shows that the f-factor of leaned array is the highest in the studied range of Reynolds number.

휜이 있는 협소 사각 유로에서 대향류 기/액 2상 유동 (Counter-Current Gas-Liquid Two-Phase Flow in Narrow Rectangular Channels with Offset Strip Fins)

  • 손병후;김병주;정시영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.229-234
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    • 2001
  • An adiabatic counter-current vertical two-phase flow of air and water in narrow rectangular channels with offset strip fm was investigated experimentally. Tests were systematically performed with downward liquid superficial velocities and upward gas velocities covering 0 to 0.06 m/s and 0 to 2.5 m/s ranges, respectively. Two-phase flow regimes were classified by examining the video images of flow patterns in transparent test sections of 760 mm long and 100 mm wide channel with gaps of 3.0 and 5.0 mm. The channel average void fraction was measured by the quick-closing valve method. Unlike the flow regimes in the channels without fin, where bubbly, slug, chum, and annular flow were identified, only bubbly and chum flow regimes were found for the channels with offset strip fin. However the existence of fin in the channels showed negligible effects on the void fraction. Instead counter-current flow limitations were found to happen at lower air superficial velocity once offset strip fin was introduced in narrow rectangular channels.

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핀-관 열교환기의 모델링 (Modeling of Fin-Tube Heat Exchanger)

  • 박희용;이관수;박동규
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.952-961
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    • 1989
  • 본 연구에서는 널리 사용되는 핀-관 직교류 열교환기의 정상 상태를 예측 하기 위하여 냉매의 상변화에 따른 유체의 물성치, 열전달계수 및 마찰계수의 변화와 관벽에서의 축방향 열전도를 고려한 모형을 세우고 이를 분석하여 열교환기의 종합적 인 특성을 규명하고자 한다.

냉동유가 수평 마이크로 핀관내 R-134a의 증발열전달에 미치는 영향 (Influence of Refrigeration Oil on Evaporation Heat Transfer of R-134a in a Horizontal Micro-Fin Tube)

  • 배상철;강태욱;김정훈;정찬영;김종수
    • 설비공학논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.140-150
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    • 1996
  • CFC-12, which has been used most widely in automobile air conditioners and household refrigerators is scheduled to be phased out soon because of its high ozone depletion potential. Now HFC-134a is suggested as an alternative refrigerant for CFC-12. In this Study, we intended to investigate how PAG oil influence evaporation heat transfer and flow pattern, using R-134a and PAG oil influences evaporation heat transfer and flow pattern, using R-134a and PAG oil in the horizontal miro-fin evaporation tube. Experiments were conducted under the flowing est conditions : mass velocity 86-250kg/$m^2$s, heat flux 5-30 ㎾/$m^2$, oil concentration 0-21 wt.% and saturation temperature 5$^{\circ}C$. Local evaporation heat transfer coefficients were found to be higher at the top, side and bottom of the tube in this order. Average heat transfer coefficients turned out to increase with oil concentration increment up to 3 wt.% oil concentration, whereas heat transfer coefficients gradually decreased over 3 wt.% oil concentration, because of oil-rich liquid film was formed on the heat transfer surface. Flow patterns were rapidly transitioned to annular regimes up to 3 wt.% oil concentration. In case of pure refrigerant, measured heat transfer coefficients in the experiments were similar to those of Kandlikar's correlation.

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환상휜의 비등열전달 특성에 관한 연구 (An Experimental Study on the Boioling Heat Transfer Characteristics of an Annular Fin)

  • 조시기
    • 에너지공학
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    • 제9권1호
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    • pp.60-67
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    • 2000
  • 본 연구는 열에너지 교환을 목적으로 이용되는 환상휜의 비등열전달에서 간섭판의 영향을 고찰한 실험적인 연구이다. 휜과 인접한 간섭판의 간격과, 휜 높이의 변화에 따라 비등열전달에 미치는 영향을 구했다. 휜 간격은 단독 환상휜에 간섭판을 0.05mm에서 2mm 가지 6가지 종류, 그리고 휜 높이는 3 mm , 8mm, 13 mm 의 3 종류로 변화시켰다. 실험결과 휜 높이가 제일 큰 13 mm 간섭판 간격이 0.25mm 로 비교적 좁은 간격임에도, 핵비등영역에서는 열전달 촉진효과가있었다. 그러나 간섭판의 간격이 0.05mm 로 더좁아지면 저열류속 영역에서는 휜 간격 내에 유체가 유입이 어려워 휜 선단만에서의 비등열전달과 일치한다. 이러한 경향은 휜 높이가 작아져도 비슷하다. 또한 휜과 간섭판의 간격이 0.25mm이상이면 간섭판의 영향이 적어, 확대 전열면으로서 전열 촉진효과를 얻을 수 있다.

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외부로 휜이 있는 수직이중관내의 조합대류 유동에 관한 수치적 연구 (Numerical Analysis on Combined Convection for a Vertical Cocentric Cylinder with External Fins)

  • 손상석;이채문;임장순
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제14권2호
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    • pp.118-124
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    • 1985
  • The motion of a fluid in the closed annular cavity formed by two concentric vertical cylinders with externally finned tube has been analysed by a numerical solutions of the equation of momentum and energy. For the calculation procedure, the fluid is assumed to have constant thermo-dynamic and transporties except for the density, which is temperature-dependent in the buoyancy term of the vertical momentum equation (Boussinesq approximation). The govern ins equations for velocity and temperature are solved by a finite difference technique which incoorporates a scheme for treating the coupled variables. Results are presented for a range of the Rayleigh number and for various values of the fin height and the number of fins.

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외부유로 내벽에 설치된 핀 형상에 따른 이중관 열교환기의 열전달 및 유동에 대한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on Heat Transfer and Flow Characteristics of a Finned Downhole Coaxial Heat Exchanger)

  • 박천동;이동현;박병식;최재준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권2호
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    • pp.79-86
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    • 2017
  • 본 연구에서는 이중관 지중열교환기의 내부에 삽입되는 유로의 외벽에 설치된 핀 형상에 따른 유동 및 열전달 특성의 변화를 수치해석적으로 분석하였다. 해석에는 상용 CFD 소프트웨어인 Ansys Fluent를 이용하였으며, SST $k-{\omega}$ 난류 모델을 적용하였다. 지중열교환기의 성능을 높일 수 있는 핀의 형상을 찾기 위하여 핀의 각도($15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$), 높이비(0.1, 0.3, 0.5), 그리고 핀 간의 간격비(1, 3, 5)를 변화시키며 해석을 수행하였다. 그 결과 핀의 각도와 높이가 증가하면서 대부분의 핀 형상에서 외각유로의 외벽과 내벽에서 Nusselt 수가 증가하는 경향이 나타났다. 하지만 핀 각도 $15^{\circ}$, 높이 비 0.3 이하의 형상에서 핀이 설치되지 않은 경우보다 외벽의 열전달계수는 증가하며 내벽의 열전달 계수가 감소하는 결과를 관찰하였다. 또한 핀 간의 간격이 감소할 경우 외벽의 열전달계수는 큰 변화가 없으나 내벽의 열전달계수는 감소하는 경향이 나타났다.