• 대한기계학회논문집B
• /
• 제25권12호
• /
• pp.1784-1792
• /
• 2001

Numerical analysis on a parallel flow heat exchanger(PFHE) is performed using 2 dimensional turbulent porous modeling. This modeling can consider three-dimensional configuration of passage (flat tube with micro-channels), and the stability and accuracy of numerical results are improved. The geometrical parameters(e.g., the position of separators, inlet/outlet, and porosity of passages of a PFHE) are varied in order to examine the flow and thermal characteristics and flow distribution of the single phase multiple passages system. The flow non-uniformities along the paths of the PFHE are observed to evaluate the thermal performance of the heat exchanger. The location of inlet affects the heat transfer, and the location of outlet affects the pressure drop. The porosity with the optimum thermal performance is around 0.53.

• 설비공학논문집
• /
• 제25권1호
• /
• pp.20-27
• /
• 2013

Numerical modeling of $CO_2$ water heater was conducted prior to optimal design of medium and large sized $CO_2$ water heater, and the experimental test with small sized $CO_2$ water heater having heat capacity of 4 kW was completed to verify the present numerical model. The present model estimated the experimental data of COP(coefficient of performance), heating capacity, and the hot water outlet temperature within the range of 3% to 8% of mean deviation. As increase of EEV(electric expansion valve) opening area, decreasing of heating capacity and the hot water outlet temperature, and increasing of COP were found in both experimental and numerical investigation.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.28-35
• /
• 2016

지열원 히트펌프 시스템에서 지중 열교환기 설계를 위해 수행하는 현장 열응답 시험은 많은 시간과 비용이 수반되기 때문에 조건 변화에 따른 출구온도 예측이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 국내에서 주로 사용하는 수직형 지중 열교환기의 열전달 성능을 예측하기 위한 방안으로 3차원 CFD 해석 기법을 제안하고, 2개소의 현장 열응답 시험의 출구온도와 기울기 값을 비교하여 CFD 해석 방법의 신뢰성을 확인하였다. CFD 해석 결과, 2개소의 현장 열응답 시험의 출구온도는 $0.5^{\circ}C$ 이내에서 예측하였고, 기울기 값은 1.6% 이내에서 적절히 예측하였다. 이를 통해 CFD 해석 방법의 신뢰성을 확인하고, 2개소의 현장 열응답 시험의 유량 및 지중 유효 열전도도 조건을 각각 ${\pm}20%$ 변화시키면서 현장 열응답 시험의 출구온도를 예측하였다. 첫 번째 현장(Case 1)의 경우 유량 변화에 따라 $28.0^{\circ}C$(-20%)와 $29.6^{\circ}C$(+20%), 지중 유효 열전도도 변화에 따라 $29.6^{\circ}C$(-20%)와 $28.0^{\circ}C$(+20%)로 현장 열응답 시험의 출구온도를 예측하였으며, 두 번째 현장(Case 2)의 경우 유량 변화에 따라 $28.4^{\circ}C$(-20%)와 $29.8^{\circ}C$(+20%), 지중 유효 열전도도 변화에 따라 $29.7^{\circ}C$(-20%)와 $28.4^{\circ}C$(+20%)로 현장 열응답 시험의 출구온도를 각각 예측하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권6호
• /
• pp.762-767
• /
• 2012

본 연구는 실내외기가 일체화된 이동식 에어컨을 대상으로 장치 운전 중 발생되는 응축수를 응축기에 분사한 경우, 응축수가 장치의 성능특성에 미치는 영향을 파악한 연구이다. 연구 결과 응축기 입출구 냉매온도 및 출구 공기온도는 응축수를 이용하지 않는 기존방식에 비해 낮게 유입 및 유출되어 응축수에 의해 상당한 응축부하가 처리되는 것을 알 수 있었다. 또한 동일한 조건에서 장치의 냉동능력과 성능계수는 평균 약 3%, 13~16%정도 높게 나타났으며, 압축기 소비동력 또한 약 27%정도 낮게 나타나응축수를 이용한 경우가 주기적인 응축수 배출에 따른 문제점 해결 이외에도 장치의 성능향상에 크게 기여하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.48-54
• /
• 2014

In this paper, three refrigeration systems bypassing hot-gas to compressor outlet, compressor and condenser outlet and evaporator inlet are theoretically compared to offer basic design data for performance depending on cooling load using a HYSYS program. The main results are summarized as follows : First, the COP of third system is the highest. Next, the COP of second system is higher than first one. And, the temperature of compressor inlet of third system is constant for all cooling load. Compared to first and second system, the compressor inlet temperature of the first system is higher than second one for all cooling loads. From the above results, third system, which is bypassing hot-gas to evaporator inlet, is more advantageous when considering the precise temperature control and excellent performance of oil and water cooler of industrial machine.

• 한국유체기계학회 논문집
• /
• 제9권1호
• /
• pp.9-18
• /
• 2006

In the range of very low specific speed ($n_s<0.25$, non-dimensional), the performance of a centrifugal pump is much different from that of a centrifugal pump of normal ns and the efficiency of the pump drops rapidly with the decrease of $n_s$. In order to examine the reason of unstable performance characteristics of the very low $n_s$- centrifugal pump, the internal flow of the pump with a semi-open impeller is measured by a PTV(Particle Tracking Velocimetry) system. The purpose of this study is to make clear the internal flow characteristics and to obtain basic knowledge of the pump performance. The results show that the leakage flow through tip clearance give a strong effect on the flow pattern of impeller passage. A large vortex in the impeller passage and a strong reverse flow at impeller outlet are formed in the range of small flow rates, and the vortex and the reverse flow together reduce the absolute tangential velocity at the impeller outlet and cause the performance instability.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
• /
• 제11권2호
• /
• pp.1-6
• /
• 2015

The horizontal earth-to-air heat exchanger (HEAHES) thermal performance is excellent on cooling and heating season in hot arid regions was reported. But the HEAHES thermal performance results is difficult to find on intermediate season. This paper was performed full scaled experiment to investigate HEAHES thermal performance on intermediate season (Oct. 10th ~ 12th Nov. 12th). When the air entering to HEAHES is the lowest $2.3^{\circ}C$, outlet air temperature from HEAHES is $15.95^{\circ}C$ through PVC pipe that buried length 60m and depth 3m. When the air entering to HEAHES is the highest $24.8^{\circ}C$, outlet air temperature from HEAHES is $22.05^{\circ}C$. During intermediate season, the HEAHES COP is 2.71 in daytime and 6.53 in evening.

• 한국음향학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.54-60
• /
• 2000

고차모드를 고려하여 단순확장관을 해석한 많은 선행연구가 이루어 졌고, 이러한 연구는 모드적합법, 속도포텐셜법, 유한요소법으로 분류할 수 있다. 이들 중 모드적합법은 동심관형확장관을 해석하는 데 유용하다. 일반적으로 입·출구의 단면적이 중간확장관의 단면적보다 작으므로 입·출구에 고려하는 고차모드의 개수는 중간확장관에 고려하는 고차모드의 개수보다 작을 수 있다. 그러나 모드적합법은 입·출구와 중간확장관에 같은 개수의 고차모드를 사용하여야 한다. 그래서 입·출구에 불필요한 고차모드를 포함하게 되어 계산시간을 늘이는 결과를 초래한다. 본 논문에서는 입구, 중간확장관 그리고 출구에 각각 임의의 고차모드의 개수를 선택할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 그리고 이 방법의 정확성을 검증하기 위하여 전통적인 모드적합법, 유한요소법과 비교하였고, 이 새로운 방법이 계산시간을 줄일 수 있다는 것을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.1496-1502
• /
• 2012

엔진에 장착된 자동차용 연료펌프는 외부 및 내부 로터로 구성되어 있으며, 내부 로터는 입구로부터 연료를 흡입하여 출구로 배출한다. 본 연구에서는 로터가 장착된 연료펌프의 성능을 평가하기 위해 해석 및 시험을 수행하였다. 입출구 포트 각도가 0, 15, $30^{\circ}$에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 연료펌프의 유동 특성을 해석하였다. 가장 우수한 유동 특성을 가진 펌프를 결정한 후 진동 특성을 해석하였다. 그 결과 유량은 입출구 포트 각도가 $0^{\circ}$에서 191.0 LPH로 가장 우수하게 나타났으며, 진동은 0.866 $^m/s^2$으로 계산되었다. 진동 시험 결과를 통해 연구된 펌프가 기존의 펌프에 비해 작은 진동을 가지고 있음을 알 수 있었다. 그리고 두 펌프의 고유진동수들은 거의 일치하였다. 따라서 연구된 펌프의 성능이 우수하다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제39권6호
• /
• pp.592-598
• /
• 2015

본 연구에서는 공랭식 VI(Vapour-Injection) 사이클을 적용한 R410A용 고성능 하절기 냉방 열펌프의 성능 특성을 실험적으로 규명하였다. 실험에 사용한 장치는 VI 압축기, 응축기, 유분리기, 판형열교환기, 에코노마이져(economizer), 증발기, 그리고 재냉기(re-cooler)로 구성하였다. 냉방 성능 실험 조건은 다음과 같이 3가지 사이클로 VI 사이클을 적용하고 증발기 출구 냉매와 VI사이클 흡입 냉매가 재냉기에서 서로 열교환 하지 않는 사이클(사이클 A)과 열교환을 하는 사이클(사이클 B), 그리고 VI 사이클도 적용하지 않고 증발기 출구 냉매와 VI 사이클 흡입 냉매와의 열교환도 없는 사이클(사이클 C)로 구분하였다. 분석 결과, 냉방 성능은 증발기 출구 냉매와 VI사이클 흡입 냉매가 서로 열교환하는 VI사이클(사이클 B)이 가장 높았으며 VI사이클을 적용하지 않은 사이클 C가 가장 낮음을 알 수 있었으며, 사이클B의 냉방성능계수($COP_C$)가 평균 3.5로 사이클A보다 8.6%, 사이클C보다 33% 높은 값을 나타내었다.