In the present study, the heat transfer performance of dimpled double-pipe heat exchangers for fuel cells that are utilized as cooling systems of fuel cells was studied. In addition, to comparatively analyze the heat transfer performance of dimpled double-pipe heat exchanger for fuel cells, plain double-pipe heat exchangers were also studied. Experimental results were derived on changes in the Reynolds numbers of the cooling water flowing in dimpled and plain double-pipe heat exchangers and changes in the heat flux of the air. Thereafter, to verify the reliability of the experimental results, the theoretical overall heat transfer coefficients and the experimental overall heat transfer coefficients were comparatively analyzed and the following results were derived. The heat transfer rate lost by the hot air and that of the heat transfer rate obtained by the cooling water were well balanced. The experiments of plain double-pipe heat exchangers and dimpled double-pipe heat exchangers were conducted under normal conditions and the theoretical overall heat transfer coefficient and the experimental overall heat transfer coefficient coincided well with each other. In both plain double-pipe heat exchangers and dimpled double-pipe heat exchangers, heat transfer rates increased as the cooling water flow velocity increased. Under the same experimental conditions, the heat transfer performance of dimpled double-pipe heat exchangers was shown to be higher by 1.2 times than that of plain double-pipe heat exchangers.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제24권2호
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pp.31-37
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2000
This study investigated heat transfer characteristics of refrigeration system using new type aluminium heat transfer tube for evaporator of refrigeration and air-conditioning comparing with bare tube. From the result of heat transfer experiment form one phase flow using cooled and hot water, about 20% heat transfer performance is superior in case of same quantity of flow and about 4% heat transfer performance if superior in case of same velocity comparing with bare tube. Casing of two phase flow, heat transfer performance of new type aluminum heat transfer tube shows about 50% superior heat transfer performance comparing with bare tube in the same evaporating pressure when using heat transfer tube as evaporator and shows about 47% increase when expressing performance coefficient as the rate of refrigerating capacity and compressing work. However, it can be known that pressure drop in the heat transfer tube is taken higher value of about 18% in case of new type aluminum heat transfer tube. From the above result, new type aluminum heat transfer tube is excellent comparing with bare heat transfer tube using the existing heat exchanger for refrigerator.
For the successful design of heat exchangers, it is very important to understand local heat transfer phenomena on the circular tube of heat exchangers. In the present study, experiments are performed for single circular tube and tube banks with and without heat transfer promoters. The naphthalene sublimation technique is employed to measure the local mass transfer coefficients, and the measured local mass transfer data are converted to the local heat transfer data using heat and mass transfer analogy. The distribution pattern of local Nusselt numbers on single circular tube with heat transfer promoters is similar to that without the heat transfer promoter, but average Nusselt numbers are greatly increased. In case of tube banks without the heat transfer promoter, the Nusselt numbers are much lower in the first row than those of other rows, but the local heat transfer coefficients on all rows are equalized when the heat transfer promoter is installed.
Vortex generators are fabricated on the fin surface of a fin-tube heat exchanger to augment the convective heat transfer. In addition to horseshoe vortices formed naturally around the tube of the fin-tube heat exchanger, longitudinal vortices are artificially created on the fin surface by vortex generators. The purpose of this study is to investigate the local heat transfer phenomena in the fin-tube heat exchangers with and without vortex generators, and to evaluate the effect of vortices on the heat transfer enhancement. Naphthalene sublimation technique is employed to measure local mass transfer coefficients, then analogy equation between heat and mass transfer is used to calculate heat transfer coefficients. Experiments are performed for the model of fin -circular tube heat exchangers with and without vortex generators, and of fin-flat tube heat exchangers with and without vortex generators. Average heat transfer coefficients of finn-flat tube heat exchanger without vertex generator are much lower than those of fin-circular tube heat exchanger. On the other hand, fin-flat tube heat exchanger with vortex generators has much higher heat transfer value than conventional fin-circular tube heat exchanger At the same time, pressure losses for four types of heat exchanger is measured and compared.
The objectives of this paper are to measure the heat transfer and pressure drop of the heat transfer tube for an evaporator of absorption system applications. Five types of heat transfer tubes with different shape and heat transfer area are tested in the present experiment. Heat transfer and pressure drop performance of heat transfer tubes are measured in various operating conditions, and compared each other. The results show that the heat transfer rate of thermoexcel notch tube and low fin tube increases about 27.6% and 11.6% at the refrigerant flow rate 250 kg/h compared with that of bare tube, respectively. The thermoexcel notch tube is shown the best performance considering pressure drop and heat transfer coefficient.
Numerical analysis has been carried out to investigate laminar convective heat transfer in a tube for supercritical water near the thermodynamic critical point. Fluid flow and heat transfer are strongly coupled due to large variations of thermodynamic and transport properties such as density, specific heat, viscosity, and thermal conductivity near the critical point. Heat transfer characteristics in the developing region of the tube show transition behavior between liquid-like and gas-like phases with a peak in heat transfer coefficient distribution near the pseudocritical point. The peak of the heat transfer coefficient depends on pressure and wall heat flux rather than inlet temperature and Reynolds number, Results of the modeling provide convective heat transfer characteristics including velocity vectors, temperature, and the properties as well as the heat transfer coefficient. The effect of proximity to the critical point is considered and a heat transfer correlation is suggested for the peak of Nusselt number in the tube.
International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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제13권4호
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pp.206-216
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2005
Numerical analysis has been carried out to investigate laminar convective heat transfer at zero gravity in a tube for supercritical water near the thermodynamic critical point. Fluid flow and heat transfer are strongly coupled due to large variation of thermodynamic and transport properties such as density, specific heat, viscosity, and thermal conductivity near the critical point. Heat transfer characteristics in the developing region of the tube show transition behavior between liquid-like and gas-like phases with a peak in heat transfer coefficient distribution near the pseudo critical point. The peak of the heat transfer coefficient depends on pressure and wall heat flux rather than inlet temperature and Reynolds number. Results of the modeling provide convective heat transfer characteristics including velocity vectors, temperature, and the properties as well as the heat transfer coefficient. The effect of proximity on the critical point is considered and a heat transfer correlation is suggested for the peak of Nusselt number in the tube.
In this study, the performance of a thermo siphon type radiator made of copper for LED lighting system was evaluated by using an inverse heat transfer method. Heating experiments and finite element heat transfer analysis were conducted for three different cases. The data obtained from experiments were compared with the analysis results. Based on the data obtained from experiments, the inverse heat transfer method was used in order to evaluate the heat transfer coefficient. First, the heat transfer analysis was conducted for non-vacuum state, without the refrigerant. The evaluated heat transfer coefficient on the radiator surface was 40W/$m^2^{\circ}C$. Second, the heat transfer analysis was conducted for non-vacuum state, with the refrigerant, resulting in the heat transfer coefficient of 95W/$m^2^{\circ}C$. Third, the heat transfer analysis was conducted for vacuum state, with refrigerant. For the third case, the evaluated heat transfer coefficients were 140W/$m^2^{\circ}C$. Third, the heat transfer analysis was conducted for vacuum state, with refrigerant. For the third case, the evaluated heat transfer coefficients were 140W/$m^2^{\circ}C$ for the radiator body, 5W/$m^2^{\circ}C$. Third, the heat transfer analysis was conducted for vacuum state, with refrigerant for the rising position of radiator pipe, 35W/$m^2^{\circ}C$. Third, the heat transfer analysis was conducted for vacuum state, with refrigerant. For the highest position of radiator pipe, and 120W/$m^2^{\circ}C$ for the downturn position of radiator pipe. As a result of inverse heat transfer analysis, it was confirmed that the thermal performance of the current radiator was best in the case of the vacuum state using the refrigerant.
The purpose of this paper was to analyze the influence of radiation and convection component separated from surface heat combined transfer coefficient on dynamic Heat load simulation. In general, it was not considered the mutual radiation of walls that heat load simulation calculated by surface combined heat transfer coefficient. In order to solve this problem, we had developed new simulation program to calculate radiation heat transfer and convection heat transfer respectively, and verified the influence of radiation component with this new program, in indoor heat transfer process.
배열회수 보일러는 입구 확관 덕트와 전열관군으로 이루어져 있는데 전열관군에서 열전달 효율을 향상하기 위해서는 전열관군 전에서 배기가스 유동이 균일하게 되어야 한다. 본 연구에서는 전열관군 전의 배열회수 보일러 입구 덕트에서 유동 특성을 살펴보았고 전열관군의 열전달 메커니즘을 지금까지 다른 연구들에서 적용하였던 일정한 열전달 량으로 한 경우와 전열관군 배관의 내부와 외부의 대류열전달을 고려한 열전달 메커니즘을 적용한 경우의 해석에서 온도 분포를 비교하여 배열회수 보일러의 전열관군에서 실제 현상에 보다 적합한 열전달 메커니즘을 정립하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구를 통하여 전열관군 배관의 내부와 외부의 대류열전달을 고려한 열전달 메커니즘을 적용한 해석이 일정한 열전달 량을 적용한 경우보다 온도 분포가 타당한 결과를 도출하였고 이렇게 적용한 경우는 배열회수 보일러 탈질설비 전단에서 온도 분포가 설계 기준 ${\pm}10^{\circ}C$에 만족함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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