Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.8
no.2
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pp.177-186
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1996
The characteristics of the flow of pure HFC refrigerants(R32, R125, and R134a) and their mixtures through capillary tubes were investigated experimentally. Two capillary tubes with 1.2mm and 1.6mm inner diameter and 1.5m length were adopted as test sections. Mass flow rates and temperatures and pressures were measured for several condensing temperatures and degrees of subcooling at capillary tube inlet. The effects of the condensing temperature, inner diameter of capillary tube, and subcooling on the mass flow rate of refrigerants were discussed, and the mass flow rates of HFC refrigerants were compared with that of R22. The pressure and temperature distributions along the capillary tube compared with that of R22. The pressure and temperature distributions along the capillary tube show that there is a metastable equilibrium state in the flow through the tube. Underpressure for vaporization increases as refrigerant mass flux increases and inlet subcooling decreases. Empirical correlation was suggested to predict underpressure for vaporization of the HFC refrigerants.
Park, Sang-Goo;Son, Ki-Dong;Jeong, Ji-Hawn;Kim, Lyun-Su
Proceedings of the SAREK Conference
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2008.06a
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pp.255-262
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2008
The simulation of refrigeration cycle is important since the experimental approach is too costly and time-consuming. The present simulation focuses on the effect of capillary tube-suction line heat exchangers (CT-SLHX), which are widely used in small vapor compression refrigeration systems. The simulation of steady states is based on fundamental conservation equations of mass and energy. These equations are solved simultaneously through iterative process. The non-adiabatic capillary tube model is based on homogeneous two-phase model. This model is used to understand the refrigerant flow behavior inside the non-adiabatic capillary tubes. The simulation results show that both of the location and length of heat exchange section influence the coefficient of performance (COP). These results can be used in either design calculation of capillary tube length for refrigeration cycle or effect of suction line heat exchanging on refrigeration cycle.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.11
no.4
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pp.492-498
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1999
Mass flow rates of R407C and R290 through capillary tubes were measured with various capillary tube geometries and flow conditions. For all refrigerants tested in the present study, mass flow rate through the capillary tube was strongly dependent on the condensing pressure, subcooling and capillary length and diameter. The flow rate of R407C was 5~10[%] higher than that of R22 at the same condensing temperature and degree of subcooling, while flow rate for R290 was 40[%] lower than that for R22. Based on experimental results, an empirical correlation was developed using Pi theorem to predict the mass flow rate through capillary tubes. The predicted flow rates using the model were consistent with the experimental data within ${\pm}$10[%].
For controlling micro-flows inside a LOC (lab-on-a-chip) a syringe pump or an electronic device for EOF(electro-osmotic flow) have been used in general. However, these devices are so large and heavy that they are burdensome in the development of a portable micro-TAS (total analysis system). In this study, a new flow control system employing pressure chambers, digital switches and speed controllers was developed. This system could effectively control the micro-scale flows inside a LOC without any mechanical actuators or electronic devices We also checked the feasibility of this new control system by applying it to a LOC of micro-mixer type. Performance tests show that the developed control system has very good performance. Because the flow rate in LOC is controlled easily by throttling the speed controller, the flows in complicate microchannels network can be also controlled precisely.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.25
no.12
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pp.1879-1886
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2001
n a enclosed square cavity occurred B nard convection, the flow phenomena in the surrounding of the bubble attached at the upper cooled solid wall were studied by using a thermo-sensitive liquid-crystal tracer and image processing techniques. This method offers the advantage of measuring the entire flow field in a selected plane within the fluid at a given instant of time in contrast to point by point method like T/C. Quantitative data of the temperature were obtained by applying a colour-image-processing to the visualized image. As the flowing in a bubble, In a bubble size appears the flow phenomena which the direction of flow is reversed in the entire temperature and flow field. The observed phenomena are described with regard to the thermocapillary convection.
Hydrodynamic focusing technique to generate focused flow has been used for flow cytometry in microfluidic devices. However, devices with circular capillary tubes made of glass are not suitable for flow visualization or optical signal detection because the rays of light are distorted at the curved interface. We devised a new acrylic chamber assembled with a pulled micropipette and a rectangular microchannel made of glass. This new channel geometry enabled us to visualize the three-dimensional (3D) flow characteristics with confocal imaging technique. We analyzed the 3D hydrodynamic focusing in a circular capillary tube and a rectangular microchannel over a practical range of flow rates, viscosities and pressure drops.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.41
no.4
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pp.229-238
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2017
This study started to deduce a permeability relationship that can consider the geometric features of various porous media under different flow regimes. With reference to the previous works of Kozeny and Carman, the conventional Darcy-Weisbach relation (Darcy's friction flow equation) was reviewed and expanded for porous flow analysis. Based on the capillary model, this relation was transformed to the friction equivalent permeability (FEP) definition. The validity of the FEP definition was confirmed by means of comparison with the Kozeny-Carman equation. Hereby, it was shown that the FEP definition is the generalized form of the Kozeny-Carman equation, which is confined to laminar flow through a circular capillary. In conclusion, the FEP definition as a new permeability estimation method was successfully developed by expanding the Darcy-Weisbach relation for porous flow analyses.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.19
no.6
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pp.537-544
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2008
In this paper, flow characteristics of an adiabatic capillary tube in a transcritical $CO_2$ have been investigated employing the homogeneous model. The model is based on fundamental equations of mass, energy and momentum which are solved simultaneously. Two friction factors(Churchill) and viscosity(McAdams) are comparatively used to investigate the flow characteristics. Supercritical and subcritical thermodynamic and transport properties of $CO_2$ are calculated employing EES property code. Flow characteristics analysis of $CO_2$ adiabatic capillary tube is presented to offer the basic design data for the operating parameters. The operating parameters considered in this study include inlet temperature and pressure of an adiabatic capillary tube, evaporating temperature and inner diameter tube. The main results were summarized as follows : inlet temperature and pressure of an adiabatic capillary tube, evaporating temperature, mass flowrate and inner diameter of $CO_2$ adiabatic capillary tube have an effect on length of an adiabatic capillary tube.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.14
no.2
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pp.517-522
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2013
Small size ice-cream maker has two evaporators having different evaporating temperatures of $4^{\circ}C$ and $-8^{\circ}C$. In such case, ice-cream maker system design becomes complicated because multiple capillary tubes affects one another. In this study, performance analysis was conducted for the soft ice-cream maker having two evaporators operating at different temperatures. The compressor was analyzed using efficiency models, the capillary tube was modeled assuming one-dimensional flow, the condenser and the evaporators were modeld based on UA-LMTD method. The refrigeration cycle simulation program was developed applying the enthalpy, pressure and mass balance on each component. Comparison of the test data with the simulated results for R404A revealed that evaporator temperatures of refrigerator and freezer agreed within $3^{\circ}C$.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.40
no.6
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pp.391-396
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2016
Wicks play an important role in determining the thermal performance of heat pipes. Foam-type wicks are known to have good potential for enhancing the capillary performance of conventional types of wicks, and this is because of their high porosity and permeability. In this study, we develop an analytic expression for predicting the permeability of a foam-type wick based on extensive numerical work. The proposed correlation is based on the modified Kozeny-Carman's equation, where the Kozeny-Carman coefficient is given as an exponential function of porosity. The proposed correlations are shown to predict the previous experimental results well for an extensive parametric range. The permeability of the foam-type wick is shown to be significantly higher than that of conventional wicks because of their high porosity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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