• Design & Manufacturing
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• 제13권2호
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• pp.22-29
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• 2019

This study conducted a research as to condensation heat transfer by using three types of flat micro multi-channel tubes with different processing of micro-fin and number of channels inside the pipes and different sizes of appearances. In addition, identical studies were conducted by using smoothing circular tubes with 5mm external diameter to study heat transfer coefficient. The condensation heat transfer coefficient showed an increase as the vapor quality and mass flux increased. However, each tube shows little differences compared to 400kg/m2s or identical in case the mass flux are 200kg/m2s and 100kg/m2s. The major reason for these factors is increase-decrease of heat transfer area that the flux type of refrigerant is exposed to the coolant's vapor with the effect of channel aspect ratio or micro-fin. In addition, the heat transfer coefficient was unrelated to the heat flux, and shows a rise as the saturation temperature gets lower, an effect that occurs from enhanced density. The physical factor of heat transfer coefficient increased as the channel's aspect ratio decreased. Additionally, the micro pin at the multi-channel type tube is decided as a disadvantageous factor to condensation heat enhancement factor. That is, due to the effect of aspect ratio or micro-fin, the increase-decrease of heat transfer area that the flux type of a refrigerant is exposed to the vapor is an important factor.

• 수산해양교육연구
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• 제5권2호
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• pp.119-127
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• 1993

This work studies for heat transfer and pressure drop performance of integral inner and outer fin tubes, designed to enhance the heat transfer performance of smooth tubes for in recipro and turbo refrigerator or high performance compact heat exchangers. Eight different inner spiral fin copper tubes with integral fin at outside surfaces were employed to improve boiling heat transfer coeffcient. For comparison, tests were made using a plain tube having the inside diameter and an outside diameter equal to that at the root of the fins for the finned tubes. Pool boiling heat transfer is investigated experimentally and theoretically on single tube arrangement. The refrigerant evaporates at a saturation state of 1 bar on the outside tube surface heated by hot water. The refrigerant R11 ($CFCl_3$) was used at a pressure of $P_s=1bar$ as a convenient test fluid with a boiling temperature of $T_s=23.6^{\circ}C$. The observed heat transfer enhancement of boiling for finned tubes significantly exceeded that to be expected on grounds of increased area. The maximum Vapor - side enhancement(i.e., vapor - side heat transfer coefficient of finned tube/vapor - side coefficient for plain tube) was found to be around 4 at 1299fpm - 30grooves tube.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권9호
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• pp.719-726
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• 2015

전열량을 늘리는 손쉬운 방법은 전열면적을 크게 하는 것이다. 본 연구에서는 세로와 가로 방향 튜브 핏치의 비(Pt/Pl)가 1.03인 광폭 루버 핀 시료의 습표면 j와 f 인자를 실험을 통하여 구하고 Pt/Pl=0.6인 일반 루버 핀 시료와 비교하였다. 동일 소비동력에서 광폭 루버 핀 시료의 전열성능이 일반 루버 핀 시료보다 1열에서 평균 16%, 2열에서 평균 29%, 3열에서 평균 38% 크게 나타났다. 이 증가량은 핀 면적의 증가량 (2.17배)에 비하면 현저히 작은데 이는 광폭 루버 핀 시료의 열전달계수와 핀 효율이 일반 루버 핀 시료의 값들보다 작기 때문이다. 핀 핏치가 j와 f 인자에 미치는 영향이 크지 않았다. 또한 튜브 열수가 증가할수록 j와 f 인자는 감소하였다. 실험 데이터를 기존 상관식과 비교하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권5호
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• pp.275-281
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• 2016

본 연구에서는 비등표면 위에 다공판을 설치하여 풀비등을 촉진시키는 방안에 대하여 검토하였다. 실험은 대기압에서 R-123을 사용하여 수행되었다. 다공판은 풀비등을 현저히 촉진시켰다. 이는 다공판이 기포를 비등표면 위에 넓게 퍼뜨려 기포와 비등표면 사이 액막의 면적을 증가시키기 때문이다. 또한 높은 열유속에서는 다공도가 클수록, 낮은 열유속에서는 다공도가 작을수록 비등이 촉진되었다. 본 연구에서는 구멍 직경 2.0 mm, 구멍 간격 $2.5mm{\times}5.0mm$ 또는 $5.0mm{\times}5.0mm$, 비등 표면과의 간격 0.5 mm에서 최적 형상이 얻어졌고 이 형상들의 열전달계수는 상용 GEWA-T의 값에 근접하였다. R-123에서의 최적 다공도는 물이나 에탄올에서 보다 현저히 큰데 이는 R-123의 밀도비가 크고 증발잠열은 작기 때문이다. 한편 다공판의 비등이력은 평판보다 작았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권7호
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• pp.591-598
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• 2015

본 연구에서는 핀 핏치와 핀 높이가 다른 7종류의 낮은 핀관에 대하여 LiBr 농도 0%.~50%, 열유속 $20kW/m^2{\sim}40kW/m^2$, 포화압력 7.38kPa~101.3kPa에서 풀 비등 실험을 수행하였다. 실험 범위에서 최적 낮은 핀관 형상은 핀 핏치 26fpi, 핀 높이 1.8mm로 나타났다. 핀 핏치가 너무 넓으면 전열 면적이 감소하고 핀 핏치가 너무 좁으면 기포의 성장 및 이탈이 원활하지 못하게 되어 최적 핀 핏치가 존재한다. 포화압력이 낮아질수록, LiBr 농도가 증가할수록 열전달계수는 감소하였다. 이는 포화압력이 낮아질수록 기포의 이탈직경은 증가하고 이탈 빈도는 감소하기 때문이다. 또한 LiBr 농도가 증가하면 포화온도는 증가하고 물질확산율은 감소하는데 이에 따라 기포의 성장속도가 감소하고 따라서 열전달계수가 감소하게 된다. 낮은 핀관의 열전달계수는 모든 포화압력과 농도에서 평활관의 열전달계수보다 크게 나타났다. 본 실험자료를 기반으로 상관식을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권9호
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• pp.761-772
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• 2015

가정용 에어컨이나 히트 펌프에 외경 7.0 mm 마이크로핀 튜브가 널리 사용되고 있다. 한편 에어컨이나 히트펌프의 부분 부하 운전시 질량유속은 수십 $kg/m^2s$에 불과하다. 하지만 7.0 mm 튜브에 대한 기존 연구들은 질량유속 $100kg/m^2s$ 이상에서 수행되었다. 본 연구에서는 낮은 질량유속 ($50kg/m^2s$에서 $250kg/m^2s$)에서 외경 7.0 mm 마이크로핀 튜브 내 R-410A 증발 열전달 실험을 수행하였다. 실험 중 포화온도는 $8^{\circ}C$, 열유속 $4.0kW/m^2$으로 유지하였다. 비교를 위해 외경 7.0mm 평활관에 대한 실험도 수행하였다. 실험결과 마이크로핀 튜브의 전열촉진비는 질량유속이 감소할수록 증가하다 $150kg/m^2s$를 기점으로 감소함을 보였다. 이는 마이크로 핀튜브 내 유동이 환상류에서 성층류로 변화하기 때문이다. 실험 범위에서 마이크로핀 튜브의 마찰손실과 평활관의 마찰손실은 거의 같게 나타났다. 실험데이터를 기존 상관식의 예측치와 비교하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권9호
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• pp.587-595
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• 2017

최근 들어 공조기가 슬림화 되고 따라서 열교환기의 깊이를 줄일 필요가 있다. 본 연구에서는 슬림형 알루미늄 열교환기에 적절한 루버 핀 형상을 도출하였다. 또한 도출된 루버 핀이 적용된 알루미늄 열교환기 시료를 제작하고 성능 시험을 수행하였다. 비교를 위하여 기존 열교환기에 대해서도 실험을 수행하였다. 도출된 형상의 핀 깊이($F_d$)는 10.0 mm, 루버 핏치($L_p$)는 0.9 mm, 루버 각(${\theta}$)은 $35^{\circ}$이다. 기존 시료에 비하여 신규 슬림 시료의 j 인자는 36%, f 인자는 2.3% 크게 나타났다. 따라서 열교환기 체적은 슬림 시료에서 26% 줄어들게 된다. 또한 동일 소비 동력에서의 전열량을 의미하는 $j/f^{1/3}$은 슬림 시료에서 55% 크다. 실험 데이터를 기존 상관식의 예측치와 비교하였다.