• 제목/요약/키워드: Frost layer

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현장계측 데이터를 이용한 일평균 대기온도 산정방법과 동상방지층 설계를 위한 동결지수 보정 (Computing Procedure of Daily Average Air Temperature using Field Data and Frost Index Calibration for Anti-Frost Heave Layer Design)

  • 조명환;김낙석;심재필
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권3D호
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    • pp.433-439
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    • 2011
  • 도로의 동상방지층을 설치하기 위하여 동결심도(동결관입깊이)를 산정하는데, 동결지수는 $0^{\circ}C$ 이하의 기온과 영하온도의 지속시간을 곱한 값을 연간을 통하여 누계한 수치로 표시된다. 따라서, 일평균 대기 온도를 구하는 방법이 동결지수에 영향을 미칠 수 있다. 기상청의 경우 1999년을 기점으로 이전에는 1일 4회 평균 대기온도 제공하였으며, 현재는 1일 8회 평균 대기온도를 제공하고 있다. 본 연구에서는 이러한 일평균 대기온도를 산정하는 방법이 동결지수의 산정결과에 미치는 영향을 확인하기 위하여 한반도 남부(동결지수 $350^{\circ}C{\cdot}$일 미만) 6개 지역을 현장조건(저성토부, 절성경계부 및 절토부)에 따라 구분하여 15개소에 대하여 현장계측시스템을 구축하였다. 그리고 현장계측시스템으로부터 얻어진 대기온도를 통하여 동결지수를 산정하고 상호 비교분석 하였다. 비교분석 결과 일반적으로 1일 4회 평균 대기온도를 사용한 경우가 1일 8회 평균 대기온도를 사용하는 경우보다 약 3% 전후 큰 것으로 나타났으며, 본 연구 지역에 대한 동결지수를 결정할 때 동결지수를 보정할 수 있는 보정식을 제안하였다.

착상을 수반한 멀티 가변속 열펌프의 동특성 (A Dynamic Characteristic of the Multi-Inverter Heat Pump with Frosting)

  • 박병덕;이주동;;황일남;장세동;황정하
    • 설비공학논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.337-345
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    • 2003
  • In the case of heat exchangers operating under frosting condition, the growth of frost layer causes the heat exchanger to increase the thermal resistance and pressure loss of the air flow. In this paper, a transient characteristic prediction model of the heat transfer for multi inverter heat pump with frosting on its surface was presented taking into account the change of the fin efficiency due to the growth of the frost layer. In this dynamic simulation program, which was peformed for a basic air conditioning system model, such as evaporator, condenser, compressor, linear electronic expansion valve (LEV) and bypass circuit. The theoretical model was driven from the obtained heat transfer coefficient and mass transfer coefficient, independently. And we consider heat transfer performance was only affected by a decrease of the wind flow area. The calculated results were compared with some cases of experiments for frosting conditions.

Development of the Dynamic Simulation Program of a Multi-Inverter Heat Pump under Frosting Conditions

  • Park Byung-Duck;Lee Joo-Dong;Chung Baik-Young
    • International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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    • 제12권3호
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    • pp.113-122
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    • 2004
  • In case of heat exchangers operating under frosting condition, the thermal resistance and the air-side pressure loss increase with a growth of frost layer. In this paper, a transient characteristic prediction model of the heat transfer for a multi-inverter heat pump with frosting on its surface was presented by taking into account the change of the fin efficiency due to the growth of the frost layer. This dynamic simulation program was developed for a basic air conditioning system composed of an evaporator, a condenser, a compressor, a linear electronic expansion valve, and a bypass circuit. The theoretical model was derived from measured heat transfer and mass transfer coefficients. We also considered that the heat transfer performance was only affected by the decrease of wind flow area. The calculated results were compared with the experimental results for frosting conditions.

공조용 열교환기 증발관에서의 서리 발생에 관한 메커니즘의 실험적 연구 (An Experimental Study on Frost Generation Mechanism from Evaporator Tube in Air Conditioning System)

  • 박상균;오철
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.113-117
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    • 2006
  • 이 실험의 목적은 튜브형 증발관에서 입구 공기 속도, 온도와 상대 습도에 따른 서리층 생성의 비교 검토에 있다. 입구 공기 속도와 온도는 각각 $0.3^m/_s,\;0.6^m/_s,\;0.9^m/_s,\;15^{\circ}C,\;20^{\circ}C,\;25^{\circ}C$로 하였고, 상대 습도는 $70\%\~90\%$로 하였다. 그리고 일반적인 공조기용 열교환기에서의 서리발생 현상을 파악하기 위하여 냉각튜브의 온도를 $-15^{\circ}C$로 일정하게 유지하였다. 그 결과 공급공기의 상대습도, 유속 및 온도가 증가할수록 서리 생성량이 증가함을 알 수 있었다.

찬공기 호수지형에서 서리발생시 하층대기 특성 - 경상남도 하동을 중심으로 (Characteristics of the Lower Boundary Layer during Frost Nights)

  • 황규홍;이정택;허승오;심교문
    • 한국농림기상학회:학술대회논문집
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    • 한국농림기상학회 2001년도 춘계 학술발표논문집
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    • pp.65-67
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    • 2001
  • 경계층(boundary layer)은 대류권(troposhpere)의 일부분으로써 지구 표면에 직접적인 영향을 주고, 두께는 지표에서 100∼3000m이다. 고기압의 영향을 받는 지역에서 수직 경계층은 일출후부터 일몰 전까지인 낮 시간에 난류 혼합층(turbulent mixed layer), 낮 시간에 형성된 혼합층이 야간에 잔류하는 층, 야간 안정 경계층(Stable Boundary Layer:SBL)으로 나눌 수 있다(Stull, 1988).(중략)

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부동액 도포에 의한 핀-튜브 열교환기 착상방지 (Frost Prevention of Fin-Tube Heat Exchanger by Spreading Antifreezing Solution)

  • 오상엽;장영수
    • 설비공학논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.477-485
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    • 2006
  • A study on frost prevention of fin-tube heat exchanger is experimently performed by spreading antifreezing solution on heat exchanger surface. It is desirable that the antifreezing solution spreads completely on the surface forming thin liquid film to prevent frost nucleation and crystal growth and to reduce the thermal resistance across the liquid film. A small amount of antifreezing solution falls in drops on heat exchanger surface using two types of supplying devices, and a porous layer coating technique is adopted to enhance the wettedness of antifreezing solution on the surface. It is observed that the antifreezing solution liquid film prevents fin-tube heat exchanger from frosting, and heat transfer performance does not degrade through the frosting tests. The concentration of supplied antifreezing solution can be determined by heat transfer analysis of the first row of heat exchanger to avoid antifreezing solution freezing due to dilution by moisture absorption.

수정 Berggren 법과 수치해석법에 의한 동결깊이 산정 비교 (Comparison of Modified Berggren Method with Numerical Method for the Frost Penetration Depth)

  • 김광진;김영진;이대영;이하영
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.21-29
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    • 2013
  • 본 논문은 수정 Berggren 법과 상전이 현상을 모델링할 수 있는 유한요소 수치해석법을 사용하여 단열재를 포함한 대표적인 다층 지반에 대하여 동결깊이를 산정하여 비교 분석하였다. 균일한 단층 지반에서 수정 Berggren 법은 유한요소 수치해석법과 거의 동일한 결과를 보여주고 있다. 그러나 단열재를 포함한 다층 지반에서 수정 Berggren 법은 유한요소 수치해석 결과와 비교할 때 정확하지 않은 결과를 나타내고 있다. 따라서 단열재를 포함한 다층 지반에서는 수정 Berggren 법 대신에 유한요소나 유한차분법에 기반을 둔 수치해석법을 사용하여 동결깊이를 산정하여야 할 것으로 사료된다.

국내 LTPP 온도 자료를 이용한 동결지수와 동결깊이 검증 연구 (Verification of Freezing Index and Frost Penetration Depth with Temperature Data of Korea LTPP)

  • 김부일;전성일;이문섭;임광수
    • 한국도로학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.143-152
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 현재 국내에서 적용되고 있는 동결지수와 동결깊이 산정의 타당성을 검증하는 것이다. 이에 국내에서 운영되고 있는 LTPP-SPS(Long Term Pavement Performance- Specific Pavement Study)구간의 대기온도와 포장체 깊이별 온도 데이터를 이용하여 동결지수와 동결깊이를 산정하였으며, 기존 계산식을 이용하여 산출된 동결깊이와 비교 분석하였다. 또한 이 구간들의 인근 측후소 데이터를 이용하여 연도별 동결지수 추이를 분석하였다. 본 연구 결과, 지구온난화에 의해 1987년 이후에는 동결지수가 급격히 감소하였으며, 현재 도로설계 시 적용되고 있는 동결지수가 과하게 적용되고 있음을 알 수 있었다. 이에 동결지수 산정 시 현행 30년 데이터를 토대로 산정하기보다 기후가 변화된 시점부터 현재까지의 추이를 분석하는 것이 바람직 할 것으로 사료된다. 또한 LTPP-SPS 구간에서 측정된 포장체 깊이별 온도데이터를 분석한 결과, 동상방지층이 설계되어 있는 3개구간에서 대체적으로 보조기층까지만 동결이 발생하는 것으로 나타나, 동상방지층이 제 역할을 수행하지 못하는 것으로 나타났다. 실제 측정된 동결깊이와 계산식을 통해 산정된 동결깊이를 비교한 결과, 노상동결관입허용법을 이용한 설계방법이 실제 측정된 동결깊이와 가장 유사한 경향을 나타내었다.

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