In a conventional shell-and-tube heat exchanger, fluid contacts with tubes flowing up and down in a shell, therefore there is a defect in the heat transfer with tubes due to the stagnation portions . Fins are attached to the tubes in order to increase heat transfer efficiency, but there exists a limit. Therefore, it is necessary to improve heat exchanger performance by changing the fluid flow in the shell. In this study, a highly efficient shell-and-tube heat exchanger with spiral baffle plates is simulated three-dimensionally using a commercial thermal-fluid analysis code, CFX4.2. In this type of heat exchanger, fluid contacts with tubes flowing rotationally in the shell. It could improve heat exchanger performance considerably because stagnation portions in the shell could be removed. It is proved that the shell-and-tube heat exchanger with spiral baffle plates is superior to the conventional heat exchanger in terms of heat transfer.
Park, Sung-Wu;Kim, Nam;Rhee, Seung-Yeop;Lee, Seung-Woo;Kim, Chul-Ho
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.19
no.12
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pp.1322-1332
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2008
In this paper, we proposed a divided two-arms spiral slot antenna fed by coplanar waveguide using the magnetic flow at slots. This antenna has characteristics of which one is to short-circuit at the end of the slot and another is to turn spirals separately. To reduce the offset of magnetic flow, two spiral slots are fed by 1800 phase difference. Because we proposed a printed two-arms spiral slot antenna without a balun circuit, antenna size become smaller substantially. And frequency characteristics are studied using the various design parameters. The bandwidth of the realized antenna is $2.7{\sim}12\;GHz$ below the return loss of -10 dB.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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2007.05a
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pp.179-182
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2007
In recent, recycling of plastic material has became a major issue due to the landfills and environmental problem. This study investigated fluidity of thermoplastic vulcanizate(TPV), which is for automobile component parts such as weather strip in order to replace ethylene propylene rubber (EPDM). So, using the spiral flow test mold and panel cover mold, we conducted an experiment on fluidity of TPV with injection molding. As results of injection molding experiment, the recycled TPV's flow length was a little bit longer than virgin TPV and a case of panel cover, the filled weight was almost same quantity.
These days, recycling of plastic material has become a major issue due to the landfills and environmental problem. This study investigates the fluidity of thermoplastic vulcanizate(TPV), which can be used for an automobile part such as a weather strip, in order to replace ethylene propylene rubber(EPDM). Injection molding experiments with the spiral flow test mold and panel cover mold are conducted to examine the fluidity of TPV during injection molding. It is found out that the recycled TPV's flow length is a little bit longer than the virgin TPV. However, the filling weight for a panel cover parts by a recycled TPV is almost the same as that by a virgin TPV.
The main objective of this study is to identify the pressure drop characteristics of coolant flow passages of 154kV/1GVA High Temperature Superconducting (HTS) power cable, experimentally. The passages were consisted of two parts, the one is the circular path with spiral ribs in the core to cool the cable conductor layer and the other is annular path with spirally corrugated outer wall to cool the shield layer. Thus the experiments to acquire the pressure drop data were performed with two types of circular spiral tubes and eight types of the concentric annuli in various range of Reynolds number. The pressure drops in the core tubes and the annuli were much higher than those in the tubes with smooth surface. Therefore, modified correlations to present the experimental results in each flow passage were suggested.
Gas Chromatography (GC) is a wisely technique used for the separation and analysis of liquid and gas sample. Separation of the sample vapors is achieved via their differential migration through a capillary column with an insert carrier gas. The identity and quantity of each vapor in the mixer can be determined from its retention time in the column and a particular property of the gas, such as thermal conductivity, which can be related to the concentration of sample vapor in the carrier gas. Therefore, the flow characteristics in the spiral gas chromatographic column are numerically investigated in this study. Especially, different pressure drop between the front and the rear of GC column with various flow rates is estimated the governing equations are derived from making using of three-dimensional Naver-Stokes equation with incompressible and laminar model due to the nature of low Reynolds number flow. Using a commercial code, FLUENT, the pressure and flow fields in GC column are calculated with various flow rates. The characteristics of thermal cycling which is one of the most important factors affecting the column efficiency and analysis time is also estimated. Furthermore, numerical analyses are also carried out by using commercial code, ANSYS, with various values of power, which is applied to the heating element located at lower GC column.
The purpose of this study is to evaluate the High Rate Spiral Clarifier(HRSC) availability for the improvement of polluted retention pond water quality. A lab scale and a pilot scale test was performed for this. The fluid flow patterns in a HRSC were studied using Fluent which is one of the computational fluid dynamic(CFD) programs, with inlet velocity and inlet diameter, length of body($L_B$) and length of lower cone(Lc), angle and gap between the inverted sloping cone, the lower exit hole installed or not installed. A pilot scale experimental apparatus was made on the basis of the results from the fluid flow analysis and lab scale test, then a field test was executed for the retention pond. In the study of inside fluid flow for the experimental apparatus, we found out that the inlet velocity had a greater effect on forming spiral flow than inlet flow rate and inlet diameter. There was no observable effect on forming spiral flow LB in the range of 1.2 to $1.6D_B$(body diameter) and Lc in the range of 0.35 to $0.5L_B$, but decreased the spiral flow with a high ratio of $L_B/D_B$ 2.0, $Lc/L_B$ 0.75. As increased the angle of the inverted sloping cone, velocity gradually dropped and evenly distributed in the inverted sloping cone. The better condition was a 10cm distance of the inverted sloping cone compared to 20cm to prevent turbulent flow. The condition that excludes the lower exit hole was better to prevent channeling and to distribute effluent flow rate evenly. From the pilot scale field test it was confirmed that particulate matters were effectively removed, therefore, this apparatus could be used for one of the plans to improve water quality for a large water body such as retention ponds.
Numerical investigation has been conducted to figure out flow behavior and pressure drop characteristics of spirally corrugated steel pipe which is widely used in civil, industrial and agricultural field owing to many advantages such as good corrosion resistance and durability, strength, easy and quick installation. Also the poly-ethylene coating spirally corrugated steel pipe has the long life under condition of sea water immerged. In the present study, flow behavior in the spirally corrugated pipe and influence of P/d/sub h/(ratio of wave pitch to hydraulic diameter) to pressure drop are investigated by CFD with various Reynolds number. And also friction factor is estimated by pressure drop obtained by flow analysis. According to computation results, the flow runs spirally up and down along the spiral corrugation in the vicinity of wall, but the effect of spiral corrugation disappears in core region of pipe. As P/d/sub h/ becomes small, more pressure drop occurs in spirally corrugated Pipe. Besides, friction factor augmentation becomes much larger as Re increases. In case of p/d/sub h/=0.38, Pressure drop and friction factor of spirally corrugated pipe are about four times larger than smooth pipe at Re: 1.46×10/sup 6/.
Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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2000.11a
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pp.419-420
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2000
The present study introduces and describes the characteristics of the spiral guide and groove body cyclones for the first time. The spiral guide was set inside the cyclone body or the inside of the cyclone body was grooved circumferentially or vertically. Except for the cyclone body, all configurations were the same. The particle collection efficiency for a conventional cyclone (Figure 1) was measured under a series of flow rates ranging from 15 L/min up to 80 L/min, and was compared with that yielded using existing theories. (omitted)
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