• 대한기계학회논문집B
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• 제30권12호
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• pp.1203-1210
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• 2006

The filmwise condensation heat transfer coefficients of R-134a on the horizontal copper and stainless steel tubes were measured and analyzed. The outside diameter of the tubes was 15.88 mm, and the tube thickness ranged from 0.89 to 1.65 mm. The polished stainless steel tube had an RMS surface roughness($R_q$) of 0.37 $\mu$m, and commercial stainless steel tubes had an surface roughness($R_q$) of 1.855 $\mu$m. The tests were conducted at the saturation temperatures of 20 and $30^{\circ}C$, and the liquid wall subcoolings from 0.4 to $2.1^{\circ}C$. The measured condensation heat transfer coefficients were significantly lower than the predicted data by the Nusselt analysis. This trend in the stainless steel tube was explained by the effects of thermal resistance of tube material and surface roughness. Based on the experimental data with respect to wall thickness and surface roughness, it was suggested that the existing correlation on external condensation should be modified by considering material and surface roughness factors. The revised correlation was developed by introducing the effects of wall thickness and surface roughness into the Nusselt equation. The average deviation of the revised correlation was 13.0 %.

• 에너지공학
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• 제7권2호
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• pp.194-201
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• 1998

전기 철도 차량의 A.C 모터 속도제어에는 여러 개의 GTO thyristor와 다이오드가 필요하다. 그런데 이러한 반도체 소자들은 약 1~2 kW의 열을 발생하기 때문에 냉각장치가 필요하며 이러한 반도체의 냉각에는 Perfluorocarbon(PFC)을 작동유체로 하는 히트파이프를 많이 사용하고 있다. 본 연구에서는 PFC 히트파이프의 증발 및 응축 열전달 계수에 미치는 관련변수로 주입율, 관의 내부 표면상태, 경사각, 증기압, 열유속 등의 영향을 파악하고, 열전달 계수를 예측할 수 있는 상관식을 제시하고자 하였다. 이를 위해 내부 표면에 그루브가 설치된 동관과 표면이 매끈한 외경 15.88mm인 동관을 이용하여 주입율이 다른 총 길이 520mm의 PFC 히트파이프와 열사이폰을 제작하고 실험을 수행하였다. 증발 열전달 계수는 열유속 15~45 kW/$m^2$의 범위일 때 2 kW/$m^2$K~5.5 kW/$m^2$K 사이의 분포를 보였다. 실험결과는 수정계수 CR=1.3을 적용할 때 Rohsenow의 핵비등 상관식과 실험치가 매우 접근된 결과를 보였으며 이러한 결과는 내부 벽면 그루브의 열전달 촉진효과이다. 응축 열전달 계수의 측정치는 1.5kW/$m^2$K~3.5kW/$m^2$K 사이의 분포를 보였으며 Nusselt 막응축 모델에 수정계수 CN=4를 도입함으로써 매우 접근된 예측이 가능하였다. 증발부 체적에 대한 작동유체 주입율은 40~100%의 범위가 적절하였다. 그리고 30$^{\circ}$이상의 경사각에서는 경사각의 영향이 미소하였다.