유동형태 변화가 배관 곡관부 대류열전달에 미치는 영향

Effects of the Changes in Flow Pattern on Convective Heat Transfer in the Vicinity of Pipe Elbow

  • 발행 : 2019.04.10

초록

본 연구에서는 배관 곡관부의 유동가속부식을 일으키는 인자 중 수력학적 인자인 유동형태 변경에 따른 영향을 분석하고 부식을 저감시키는 연구를 추진하였다. 열전달과 물질전달, 물질전달과 유동가속부식의 상사성에 대해 이론적 분석을 통해 확인하고 상용 수치해석 프로그램을 이용하여 국소대류열전달계수를 해석함으로써 곡관부의 물질전달 특성에 대해 고찰하였다. 곡관부 상류의 직관부 내표면 안쪽과 바깥쪽에 요철을 설치하였을 때 최대 국소열전달계수는 기본유동에 비하여 현저히 감소하여 요철의 위치와 형태에 따라 차이가 있으나 24.9%까지 감소함을 확인하였으며, 곡관부 상류의 직관부에 가인드 베인을 삽입하면 가이드 베인에 의한 배관 내측면적 크기에 따라 차이가 있으나 최대 국소열전달계수가 기본유동에 비해 12.5%까지 감소함을 확인하였다.

In this study, by varying flow patterns, which is one of the hydraulic factors of FAC, a strategy to reduce pipe wall thinning by mass transfer has been investigated. A similarity between heat transfer and mass transfer was verified via theoretical analysis, and local convective heat transfer coefficients were analyzed using a commercial numerical analysis program. When ribs were installed inside and outside of the internal surface in the straight section of the pipe, the maximum local heat transfer coefficient was shown to decrease substantially by up to 24.9% compared to the basic flow depending on the position and shape of ribs. If a guide vein was inserted in the pipe elbow, the maximum local heat transfer coefficient decreased by up to 26.7% compared to the basic flow depending on the internal surface area of the pipe by the guide vein.

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참고문헌

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