• 제목/요약/키워드: heat exchangers

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판형 열교환기 크기에 따른 전열성능 비교에 관한 연구 (A Study on Thermal Performance Comparison between Large and Small Sized Plate Heat Exchanger)

  • 박재홍
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.528-534
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    • 2020
  • 판형 열교환기의 초기 개발 및 사용은 19세기 후반 유제품 내 존재하던 각종 바이러스의 살균에 대한 엄격한 법규 대응을 위해 시작되었고, 1920년대가 되어서야 본격적으로 상업화되었다. 이후 판형 열교환기의 기본 컨셉은 지금까지도 거의 변화가 없었지만, 고온, 고압 그리고 대용량 열교환에 적용되기 위해 설계 및 제작 방법들이 혁신적으로 발전하여 지금에 이르게 되었다. 현재의 형태와 같은 쉐브론 타입 주름 전열판의 개발은 1970년대 후반 오일 쇼크 이후 에너지 합리화 및 에너지 효율 향상을 위한 요구들이 강하게 제기되면서 시작되어 지금에 이르고 있다. 판형 열교환기의 개발 트렌드는 전열 효율이 좋으면서 압력강하가 낮고 또한 유체 분배가 잘되는 대형 전열판의 개발과 일치한다. 본 논문에서는 전열판 개발방향을 제시하고자 동일 골깊이와 주름피치를 가진 소형 전열판과 대형 전열판의 열성능을 각 채널(H, M, L type)별로 실험적으로 비교, 분석하였다. 실험결과, 대류열전달계수의 경우, 소형 전열판이 대형 전열판에 비해 H type의 경우 평균 16.5%, M type의 경우 25%, 그리고 L type의 경우 약 40% 정도 더 높았다. 압력강하의 경우는 소형 전열판이 H type의 경우 평균 19%, M type의 경우 46%, 그리고 L type의 경우 약 61% 정도 더 높은 것을 알 수 있었다. 이는 여러 예상되는 요인들 중 두 전열판의 유체분배부 차이에 의한 것으로 판단되었다.

병렬 U형 현장타설 에너지파일의 열교환 효율 및 적용성 평가 (Evaluation of Heat Exchange Efficiency and Applicability for Parallel U-type Cast-in-place Energy Pile)

  • 박상우;김병연;성치훈;최항석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.361-375
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    • 2015
  • 에너지파일은 기존의 수직밀폐형 지중열교환기를 경제적으로 대체할 수 있는 새로운 형태의 지중열교환기이다. 즉, 에너지파일은 건물의 기초 구조물과 지중열교환기의 역할을 동시에 수행하는 에너지 구조체로서, 말뚝 기초 내부에 열교환 파이프를 삽입하고 파이프를 통해 유체를 순환시켜 지반과의 열교환을 유도한다. 본 연구에서는 병렬 U형(5쌍, 8쌍, 10쌍)의 열교환 파이프를 대구경 현장타설 에너지파일에 삽입하여, 3본의 에너지파일을 실규모로 시공하였다. 또한 현장 열응답 시험(In-situ thermal response tests, TRTs)을 수행하고 시공된 현장타설 에너지파일과의 열교환 효율을 비교하기 위하여 30m 깊이의 수직밀폐형 지중열교환기를 별도로 시공하였다. 병렬 U형 현장타설 에너지파일에 대해서는 냉난방 부하를 인공적으로 주입하는 열교환 성능 평가시험을 수행하여 열교환 성능(heat exchange rate)을 평가하였다. 마지막으로 현장타설 에너지파일의 적용성 평가를 위해 산정된 상대 열교환 효율(relative heat exchange efficiency) 및 열교환 성능을 선행 연구 결과와 비교하였으며, 본 연구에서 시공된 현장타설 에너지파일은 안정적이고 효율적인 열성능을 보이는 것으로 나타났다.

순차식 촉매연소 시스템 (Sequential Catalytic Combustion System)

  • 유상필;송광섭;류인수;정남조
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.153-158
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    • 2003
  • Catalytic Combustion used to be applied to specific conditions because of the characteristics different from flame combustion. However, many researches are focused on widening the applicant range of catalytic combustion with the competences of catalytic combustion. The development of many catalytic combustion appliances is one of the trials to overcome the restrictions of reaction and maximize the merits. In this research, past developments of appliances are depicted and new conceptual system will be introduced - sequential system. Sequential catalytic combustion system is composed of units - existing catalytic heat exchangers. This system is performed with parallel in composition and serially in operation. First, the burden of the preheating can be dramatically reduced. Second, stable operation control is expected. Lastly, Capacity expansion is flexible.

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증기압축식 에어컨의 냉매 충전량에 따른 성능 예측 (A Theoretical Evaluation of the Effect of Refrigerant Charge on the Performance of Vapor-Compression Air-Conditioning System)

  • 이경중;방광현
    • 설비공학논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.486-493
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    • 2000
  • A theoretical model for the transient performance of vapor-compression air-conditioning system has been developed to evaluate the influence of the refrigerant charge on the system performance. A set of mass and energy equations for the simulation of the heat exchangers and the capillary tube and a polytropic compression model for the compressor are used. The present model successfully predicts the transient behavior of the vapor-compression air-conditioner from the startup. As the refrigerant charge is increased, both the evaporating and condensing pressures increase gradually, and the cooling rate and the COP show a maximum in the range of 0.75-0.8 kg of refrigerant charge. This amount of refrigerant mass is determined to be the optimum charge of the model system. Also, the effect of outdoor air temperature on the optimum refrigerant charge is discussed.

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열교환기 Fouling의 저감 대책 (Fouling Mitigation of Heat Exchangers)

  • 이윤표;이신표
    • 기계저널
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    • 제35권9호
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    • pp.836-847
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    • 1995
  • 파울링은 열교환기에 형성되는 열저항으로 에너지 손실에 많은 영향을 미친다. 그러나 파울링은 그 예측이나 감소 또는 제거가 매우 어려운 것으로 인식되어 왔다. 작동유체자체를 철결하게 유지함으로써 파울링을 감소할 수도 있으나 작동유체 자체의 특성 때문에 본질적으로 작동유체를 청결하게 유지할 수 없는 경우가 대부분이다. 즉, 폐열 회수의 대상이 되는 액체가 하천수나 생 활하수인 경우 작동액체를 청결하게 유지함으로써 파을링을 저감시피는 방법은 타당치 않다.일 본의 폐얼회수 프로젝트와 담수화 프로젝트에서 특이한 점은 두 가지 프로젝트에서 열교환기면의 파울링 문제 해경을 전열 촉진의 내용과 거의 비슷한 비중으로 다루고 있다는 점이다. 파울링은 오래 전부터 열시스템설계자의 주요 관심사였으나 큰 진전은 없었다. 그러나 현재는 주변기술이 발달로 더 이상 연구 불가능 영역은 아닐 듯 싶다.

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원형관 내에서 유동가시화 기법을 이용한 선회유동에 관한 연구고찰 (A Review on Swirling Flow by Using Flow Visualization Techniques in the Circular Tubes)

  • 장태현;도덕희;이권수
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.12-21
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    • 2010
  • Swirling flows are found in very wide range of applications, for examples, cyclone separators, spraying machines, heat exchangers and jet pumps, ect. Relatively, little work has been done on the swirl flow using flow visualization techniques. This study deals with many visualization techniques to study on swirling flow. These techniques are related to oil films methods, smoke, dye liquids, liquid crystal, stroboscope light, smoke wire, white light, naphthalene sublimation, LDV(lase doppler Velocimetry) and PIV(particle image velocimetry). The present work has handled single, annular, carved tube, swirl expansion and swirl wake using several visualization methods in the vertical and horizontal circular tube.

자동차 에어컨 열교환기 성능평가를 통한 교육용 열량계의 타당성 검토 (A Feasibility Study of Educational Calorimeter through Performance Evaluation of Automotive Air-conditioning Heat Exchangers)

  • 송준호;강경호;이기만
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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    • pp.583-586
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    • 2012
  • 현대의 지속적인 기술개발과 산업발전은 삶의 질을 향상시키는 긍정적인 시각이 있는 반면 심각한 환경문제를 안고 있다. 자동차 공조기술도 지구 환경보호라는 거대한 과제와 탑승자의 쾌적성 만족이라는 두 가지 다른 관점을 동시에 충족시켜야 하는 과제를 가지고 있으며, 이 분야 산업에 전문적인 지식으로 공조 열량계 운용에 대한 경험이 대학 교육과정에서도 강조되고 있다. 본 논문에서는 대학 교육과정 특성상 장비의 활용성, 경제성, 장비설치 및 취급의 용이성 등을 고려하여 교육용으로 적합한 간이 열량계를 제작하였다. 교육 및 연구용으로 제작한 간이 열량계의 타당성을 확인하기위해 현재 가장 많이 쓰이고 있는 R134a 자동차용 냉방시스템을 구성하여 압축기 회전속도, 실내 풍량, 냉매 충전량 등을 변수로 하여 열교환기 냉방성능을 평가한 후 비교하여 교육용 열량계의 유용성을 확인하였다.

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가진되는 와류발생기에 의한 채널내의 유동 특성 (The Characteristics of Fluid Flow in a Channel by Oscillating Vortex Generator)

  • 방창훈;김정수;추홍록
    • 한국안전학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • A problem of a unsteady time-dependent flow in a channel is of practical importance and widely considered in the design of devices such as heat exchangers, duct, and electronic equipments. The characteristics of fluid flow in channel with oscillating vortex generator was investigated experimentally. The main object of this study was to investigate the effect of the excited frequency, the excited amplitude, and Reynolds numbers on the generated frequency. Flow patterns were visualized using smoke generator and generated frequencies were measured using hot wire anemometer. When the excited frequency is increased, excited amplitude decreased and Reynolds number increased, the strength of PSD of generated frequency is decreased.

A Study on Autocascade Refrigeration System Using Carbon Dioxide and R134a Mixture

  • Park, Soo-Nam;Kim, Min-Soo
    • International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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    • 제9권1호
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    • pp.39-49
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    • 2001
  • Investigation of the performance of an autocascade refrigeration system using the refrigerant mixtures of R744 (carbon dioxide) and R134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane) has been carried out by simulation and experiment. Cycle simulation using a constant UA model in heat exchangers has been performed for R744/134a mixtures of the compositions ranging from 10/90 to 30/70 by weight. Variations of mass flow rate of refrigerant, compressor work, refrigeration capacity and COP with respect to mass fraction of R744/134a mixture were presented. Performance test has been executed in the autocascade refrigeration system by varying secondary fluid temperatures at evaporator and condenser inlets. Experimental results match quite well with those obtained from the simulation.

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경사 분배관에 의한 다지관내의 유속분포에 대한 실험적 연구 (Experimental study on flow distribution in manifolds by a tapered header)

  • 윤영환;이상헌
    • 설비공학논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • A header is the device that makes uniform flow distribution in all branches from header of heat exchangers, pipe burner or chemical equipments. In this study, experimental tests have been performed in order to investigate the flow distribution characteristics in a straight header and tapered header which have 6 and 11 glass pipe branches. The experimental equipment consists of a water circulation system where the fluid velocity in each glass pipe is measured by Ar-ion LDV system. From the experiments and the theoretical equation, it could be recommended that tapered header should be determined so that its internal velocities inside the header become uniform according to taper of the header and number of attached branches for uniform flow distribution in energy systems.

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