• 해양환경안전학회지
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• 제18권5호
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• pp.461-467
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• 2012

$500{\mu}m$의 수력직경을 가진 마이크로 채널에서 유동 비등 시 물에 대한 마찰 압력 강하를 측정하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험은 열 유속 $100-400kW/m^2$, 증기건도 0-0.2 그리고 질량 유속 $200-600kg/m^2s$의 범위에서 이루어졌다. 유동 비등 시 마찰 압력 강하는 두 가지 모델을 사용하여 예측된다. 즉, 두 상의 속도가 동일하다고 가정한 균질 모델과 두 상 사이에 서로 다른 속도를 가지는 분리류 모델로 분류된다. 실험결과 이상 마찰 승수는 질량 유속이 증가함에 따라 감소한다는 것을 알 수 있었다. 측정된 압력 강하 데이터는 매크로 스케일과 미니/마이크로 스케일에서 제안된 기존의 여러 상관식들과 비교하였다. 균질 모델은 본 연구에서 고려한 실험 조건에서 29.4 %의 평균 오차내에서 마찰 압력 강하를 예측하였다.

• 한국기계기술학회지
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• 제13권4호
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• pp.23-30
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• 2011

본 연구는 산업용 열교환기 및 상용 파이프의 최적 설계를 위하여 열교환기 내의 사각형 단면 파이프의 shear-thickening 비뉴톤 유체의 압력강하 및 대류 열전달률을 수치해석적으로 수행하였다. shear-thickening 유체의 구성 방정식은 기존의 비뉴톤 유체 멱법칙을 보완한 확장 멱법칙 모델을 채택하였다. 파이프 내의 압력강하를 의미하는 마찰계수와 확장 레이놀즈 수의 곱은 기존 연구의 비교자료와 비교할 때 뉴톤 유체 영역과 멱법칙 영역에서 각각 0.018% 및 0.06% 내에서 일치함을 보였고, 대류 열전달률을 의미하는 뉴셀트 수는 문헌치와 비교할 때 뉴톤 유체 영역과 멱법칙 영역에서 각각 0.025% 및 0.14% 내에서 일치함을 보였다. 비뉴톤 확장 멱법칙 유체 모델의 형태를 띠는 shear-thickening 유체를 열교환기 또는 상용파이프 내의 사각형 단면 파이프 내에서 사용하면 유동지수(n)에 따라서 뉴톤 유체보다 최대 160%의 압력강하를 증가시켰고 최대 14%의 대류 열전달 감소를 발생시킬 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.821-827
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• 2014

본 연구에서는 FC-72를 작동유체로 사용하여 병렬 마이크로 채널에서의 2상 유동 마찰 압력 강하를 예측하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 병렬 마이크로 채널은 깊이 0.2 mm, 폭 0.45 mm, 길이 60 mm의 15개의 마이크로 채널로 구성되었으며, 실험은 질량유속 $152.2{\sim}584.2kg/m^2s$, 열유속 $7.5{\sim}28.3kW/m^2$ 범위에서 이루어졌다. 실험에서 얻어진 자료는 기존의 마찰 압력 강하를 예측하기 위한 상관식들과 비교 분석하였다. 기존의 상관식은 일반적으로 균질 모델과 분리류 모델을 사용한다. 본 연구에서는 분리류 모델을 사용한 기존의 상관식을 수정하여 새로운 상관식을 제안하였으며, 그 결과 Mean Absolute Error 9.6%내에서 실험 결과를 잘 예측하였다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제4권2호
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• pp.76-80
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• 2006

The data for friction factor of the pipe correlated by Reynolds number and relative roughness have been reported well as a Moody chart. However, the results for corrugated shapes have been not investigated sufficiently. In this research, therefore, the pressure drop and friction factor are obtained. Flexible metal tubes with corrugations for the measurement are made of stainless steel plates. The kinds of tubes for the measurement are 5 annular types and helical types. The pressure drop & the velocity of the flow are obtained by micromanometer & digital pressure sensor, supplying dry air at several steps. Then the pressure drop is calculated for each tube, using the obtained data. The result shows that the pressure drop is strongly influenced by the viscous dissipation of kinetic energy due to the circulation of flows, rather than a viscous friction loss. The pressure drop increased consistently as the Reynolds number increases.

• 동력기계공학회지
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• 제16권1호
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• pp.51-57
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• 2012

본 연구는 컴팩트한 열교환기의 설계를 위하여 열교환기 내의 원형 단면 도관의 유변 유체의 압력 강하 및 대류 열전달률을 수치해석적으로 수행하였다. 유변 유체의 구성방정식은 기존의 비뉴톤 유체 멱법칙을 보완한 수정 멱법칙 모델을 채택하였다. 도관 내의 압력강하를 의미하는 마찰계수와 수정 레이놀즈 수의 곱은 기존 문헌치와 비교할 때 뉴톤 유체 영역과 유변 멱법칙 영역에서 각각 0.01% 및 0.004% 내에서 일치함을 보였고 유변 수정멱법칙 유체 모델의 형태를 띠는 유변 유체를 열교환기 내의 원형 단면 도관 내에서 사용하면 뉴톤 유체보다 최대 58%의 압력강하를 감소시켰고 최대 9%의 대류 열전달 증가을 발생시킬 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제23권3호
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• pp.328-339
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• 1991

30 MW 열출력을 갖는 다목적 연구용 원자로(KMRR)가 원자력연구소에선 개발되고 있다. 열수력 연구의 일환으로 길이 방향으로 핀이 달린 연료봉다발의 압력강하특성을 실험으로 연구하였다. 본 논문에서는 넓은 유량범위에서 적용할 수 있는 핀 연료봉다발에서의 압력강하 상관식의 도출과 압력강하에 미치는 핀 영향의 조사에 중점을 두었다. 도출된 KMRR 핵연료봉다발의 마찰계수 상관식을 원형관의 실험결과와 비교하였을 때 저유량 실험영역에서는 충류시의 해석값인 64/Re 보다 큰 값을 가졌으나 Re가 증가되면 Blasius 상관식보다 낮아지는 경향을 나타내었다.

• 에너지공학
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• 제14권1호
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• pp.11-17
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• 2005

본 연구의 목적은 입자가 부상된 이상유동에서 난류특성 변화를 고려하여 여러 유동 조건에 적용할 수 있는 단위 길이당 압력손실을 예측하는 모델을 개발하는 것이다. 입자 뒤의 후류, 입자 크기, 부하도, 상사이의 밀도비가 고려되었다. 마찰에 의한 압력 강하량은 검사체적에서의 힘의 평형을 사용해 유도되었고 난류강도와 압력 강하량의 상관관계를 구하였다. 수치해석 결과는 실험결과와 잘 일치하고 수치모델이 입자가 부상된 이상유동에서 압력강하의 기구를 잘 예측하는 것을 확인하였다.

• 설비공학논문집
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• 제18권1호
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• pp.38-46
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• 2006

The characteristics about the pressure drop in microtubes have been investigated. The test tubes are the circular, seamless, stainless steel tubes with an inner diameter of 0.244, 0.430, and 0.792 mm, respectively. R-l34a was used as a test fluid. Early flow transition which has been reported in some previous studies is not found in single-phase flow pressure drop tests. The conventional theory between friction factor and Reynolds number predicted the experimental friction factors within an absolute average deviation of $8.9\%$. The two-phase flow pressure drop increases for higher quality and mass flux, and for reduced inner diameter. The existing correlations fail to predict the experimental data. A new correlation to predict the two-phase flow pressure drop is developed in the form of the Lockhart-Martinelli correlation. The effects of the tube diameter and the surface tension were considered, and the correlation predicted the experimental data within an average absolute deviation of $8.1\%$.

• 동력기계공학회지
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• 제11권4호
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• pp.44-49
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• 2007

Generally, the economic concept of optimized design and operating conditions in fluidized bed heat exchangers can hardly be realized. Because the lack of fundamental knowledge about the particle flows, the optimum design of the fluidized bed heat exchanger is rather limited. In the present work, measurements are made on pressure drops and friction factors in the horizontal circular tube with solid particles in the circulating water. Two different solid particles of diameters of 3mm and 4mm are covered. The Reynolds numbers are ranged from 10,000 to 45,000. It is concluded that the friction factors for the particles of 4mm diameter are much higher than those for the particles of 3mm diameter. And at the lower particle concentration, the friction factors are strongly influenced by the fluid velocity rather than the particle concentration; However, the effect of the particle concentration on friction factors is also significantly higher at a higher particle concentration operating condition.

• 에너지공학
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• 제16권3호
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• pp.149-154
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• 2007

본 연구에서는 슬릿 휜-관 열교환기의 공기측 압력강하 특성을 실험적으로 고찰하였다. 물을 작동유체로 사용한 기존의 실험은 공기측 압력강하에 대해 일관된 방법을 제시하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 R22를 적용하여 휜-관 열교환기의 전표면과 습표면에 공기측의 압력강하 특성을 나타내는 표준 방법을 제시하고자 하였다. 기존의 실험 상관식과 본 연구에서 제시한 실험 데이터를 증발기와 응축기의 설계조건에서 레이놀즈수와 f-factor의 관계식으로 나타내었다. 본 실험은 공기의 속도가 $0.38{\sim}1.6\;m/s$ 일 때 냉매의 질량 유속 범위를 $150{\sim}250\;kg/m^2s$하여 수행하였다.