In this study, a progressive process was performed to fabricate the inner fin of a high-efficiency heat exchanger. A forming simulation was also carried out on the concavo-convex of the inner fin, forming a simulation based on elastic-plastic finite element method. The forming analysis where the speed of the press descended and ascended was set to five seconds showed that the effective stress was at a maximum of about 69 MPa in the curved portion where the bending occurred. Therefore, the die was designed based on the simulation results, and the inner fin die was installed on the 400-ton capacity press. After that, the inner fin fabrication experiment was conducted under the same condition as the simulation. Crack was not found from the curved portion of the concavo-convex of the inner fin. The profile of the concavo-convex of the prepared inner fin measured 6.7~6.8 mm in depth, 2.65~2.7 mm in width, and 0.3 mm in thickness.
In this study, we examined the multi-stage piston-type air compressors typically used in a railroad vehicle, and the heat transfer efficiency was analyzed according to the design conditions of the heat exchanger (a compressor component module for cooling the compressed high temperature air). For the fin-tube heat exchanger used in the most air compressors, numerical analysis was performed to analyze heat transfer by defining the various rectangle tube sizes and the number of fin-per-unit area as design variables under the same flow rate of compressed air. Also, this analysis compared the temperature of the compressed air. Regarding environmental conditions for analysis, the flow rate of the external cooling air was measured and the mean value of the values was applied. And a "turbulence model" was considered in both the external flow of the cooling air and the internal flow inside the tube. From the results of analysis, it was found that the change of the aspect ratio value of the tube greatly influences the heat transfer efficiency of the compressed air, and influences if the fin density is relatively small. As a result, the optimum design specifications of the heat exchanger for air compressors were confirmed based on the analysis of the heat transfer efficiency, according to the design conditions of fin and tube by the operating temperature range of the compressed air.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제29권6호
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pp.701-706
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2005
Pipes, tubes. and tubular sections with external transverse high fins have been used extensively for heating cooling, and degumidifying air and other gases. This work was performed to investigate an air side heat transfer charactieristics of minichannel with tension wound transverse fin. This estimate was confirmed conversion heat capacity the air side surface area enlargement and heat transfer charactieristics performed available inlet tube side hot water mass flux or outlet tube side air frontal air velocity. The most suitable tension wound transverse finned minichannel was measured extremely low in air side pressure drop and fin effectiveness $3.3\~4.4$. The pressure drop $0.9\~2.8Pa$ was ranged frontal air velocity $0.5\~1.2m/s$. It is also appeared that heat transfer in air side could be better conversion heat area which has been increased $330\%$ of heat capacity compared with the bare tube.
International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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제9권2호
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pp.28-35
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2001
This study deals with the thermal characteristics of finned-tube heat exchanger having two rows used in the air-conditioning application. Pressure drop and heat transfer coefficient were measured by using the three times models of plain fin and compared with the theory. Also the temperature distribution and heat conduction in the fin was measured by using the liquid crystal method. The surface temperature of rear row was nearly constant, and heat conduction in the fin was stronger near the front row than the rear row.
In the present study, a recuperator is suggested to improve the thermal efficiency of a micro gas turbine. Primary design parameters of the recuperator are determined from the ideal cycle analysis. The counter flow plate-fin heat exchanger with offset strip fins is chosen as the type of the recuperator. In order to satisfy the design constraints which are the minimum effectiveness and the maximum pressure drop, the optimization for the internal structure of the recuperator is performed with varying the fin spacing and the fin height of offset strip fins. Also the effects of the thermal conductivity of fins and separation plates and the longitudinal heat conduction on the thermal performance of the recuperator are investigated.
In this paper, a heat pump using a Peltier device was developed for heat dissipation in a sealed electric box. The heat pump was designed with a cooling fin attached to both sides of the Peltier device, and a fan was mounted on the cooling fin on the hot side to increase the efficiency. The heat dissipation efficiency could be improved by directly connecting the electronic component having high heat to the cooling fin using a heat conducting wire. The fabricated heat pump was designed to operate only in the temperature range set by the temperature control system to improve the problem of high power consumption of the Peltier element.
Nowadays, adsorption chillers have been receiving considerable attentions as they are energy-saving and environmental1y benign systems. A Fin & tube type heat exchanger in which adsorption/desorption take place is required more compact size. The adsorption chiller is expected to have high energy-efficiency in utilizing the waste heat exhausted from a process. The objectives of this paper are to investigate the effect of fin pitch of fin & tube on the adsorption performance and to develop an optimal design fin & tube heat exchanger in the silica gel/water adsorption chiller. Previous study concluded that optimal particle size selected 0.5mm, type HO silica gel, and fundamental heat transfer & mass transfer experiments carried out. From the numerical results, the adsorption rate for the fin pitch 2.5mm is the highest than that for the fin pitch 5mm, 7.5mm and 10mm. Also cooling water & hot water temperature affect the adsorption rate.
본 연구에서는 많은 실질적인 시스템에서, 많은 양의 복합된 전도, 대류, 복 사의 열전달 현상이 동시에 일어나기 때문에 복합된 열전달 모드가 다같이 다루어져야 만 한다. Fig.1에서 보는 바와 같이 얇은 원형휜이 튜브 주위에 무수히 부착되어 있 으며, 휜과 튜브주위를 기체가 흐르고 있다. 휜과 휜, 휜과 튜브표면, 휜과 주위환 경, 튜브표면과 주위환경 사이에서 복사 열전달 상호교환이 충분히 다루어졌다. 전 도, 대류, 복사기 동시에 일어나는 열전달 방정식은 비선형 적분-미분 방정식(nonlin- ear integro-differential equation)으로 표현된다. 온도 분포도(temperature dist- ributions), 열전달량(heat transfer rates), 휜효율(fin efficiencies), 휜유효성(f- ineffectivenesses)등이 계산되어졌고, 무차원 형태로 도표에 결과들을 제시하였다.
The flow and the heat transfer about the cross-flow fin-tube heat exchanger in an out-door unit of a heat pump system has been numerically Investigated. Using the general purpose analysis code, FLUENT, the Navier-Stokes equations and the energy equation are solved for the three dimensional computation domain that encompasses multiple rows of the fin-tube. The temperature on the fin and tube surface is assumed constant but compensated later through the fin efficiency when predicting the heat-transfer rate. The contact resistance is also taken into consideration. The flow and temperature fields for a wide range of inlet velocity and fin-tube arrangements are examined and the results are presented in the paper. The details of the flow are very well captured and the heat transfer rate for a range of inlet velocity is in excellent agreement with the measured data. The flow solution provides the effective permeability and the inertial resistance factor of the heat exchanger if the exchanger were to be approximated by the porous medium. This information is essential in carrying out the global flow field calculation which, in turn, provides the inlet velocity lot the microscopic temperature-field calculation of the heat exchanger unit.
Since liquefied natural gas (LNG) is imported in a liquid state of about -162℃ to increase transportation efficiency in Korea, it must be vaporized in a gaseous state to supply it to consumers. Among them, ambient air vaporizer (AAV) has caught attention due to eco-friendly and low costs characteristics. However, there is a disadvantage that the performance of the heat exchanger is deteriorated due to frost due to mist and icing when used for a long time. In this paper, frost generation model in AAV vaporizer was investigated with numerically to examine utilizing the vaporizer performance with the frost generation behavior. The frost generation behavior of AAV vaporizers was examined with humidity, fin characteristic, and temperature effects. As for the LNG discharge temperature, the 12 fin vaporizer showed the highest discharge temperature when the atmospheric temperature was 25℃, and the 8 fin vaporizer had the lowest LNG discharge temperature when the atmospheric temperature was 0℃. In the case of frost formation, in the case of the 12 fin vaporizer, it was formed the most at the atmospheric temperature of 25℃, and the least was formed in the vaporizer at the 0℃ condition of the atmospheric temperature of 8 fins.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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