• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.18 no.3
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• pp.275-283
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• 2007

본 논문은 세관(ID<7 mm) 내 R-22와 R-134a의 증발 열전달과 유동양식에 대한 실험적 연구이다. R-22와 R-134a의 유동양식을 관찰하기 위해 내경 2와 8 mm의 파이렉스 튜브를 사용하였고, 열전달 계수는 내경 1.77, 3.35, 5.35 mm의 수평 평활동관에 대해서 측정하였다. 증발 유동양식에서 내경 2 mm의 환상류 영역이 내경 8 mm에 비해 저건도 영역에서 발생하는 것을 확인할 수 있었고, 내경 2 mm의 유동양식은 Mandhane의 선도와 많은 오차를 보였다. 세관(ID<7 mm) 내 증발 열전달 계수는 종래의 대구경관(ID>7 mm)에 비해 관직경에 대한 영향이 많이 나타나는 것을 알 수 있었다. 내경 1.77 mm의 열전달 계수는 내경 3.36 mm와 5.35 mm에 비해서 20내지 30% 정도 높은 것을 나타났다. 또한 종래의 열전달 상관식(Shah's, Jung's, Kandlikar's and Oh-Katsuda's correlation)과 비교한 결과, 실험 데이터는 상관식과 많은 이탈 정도를 보였다. 따라서 실험데이타를 기초로 세관내 R-22와 R-134a에 적용할 수 있는 증발 열전달 상관식을 새로이 제안하였다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.27 no.3
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• pp.123-133
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• 2023

Commercial hydrogen fuel cell vehicles are charged by compressing gaseous hydrogen to high pressure and storing it in a storage tank in the vehicle. This process causes the temperature of the gas to rise, to ensure the safety to storage tanks, the temperature is limited. Therefore, a heat transfer model is needed to explain this temperature rise. The heat transfer model includes the convective heat transfer phenomenon, and accurate estimation is required. In this study, the convective heat transfer coefficient in the hydrogen fueling process was calculated and compared using various correlation equations considering physical phenomena. The hydrogen fueling process was classified into the fueling line from the dispenser to the tank inlet and the storage tank in the vehicle, and the convective heat transfer coefficients were estimated according to process parameters such as mass flow rate, diameter, temperature and pressure. As a result, in the case of the inside of the filling line, the convective heat transfer coefficient was about 1000 times larger than that of the inside of the storage tank, and in the case of the outside of the filling line, the convective heat transfer coefficient was about 3 times larger than that of the outside of the storage tank. Finally, as a result of a comprehensive analysis of convective heat transfer coefficients in each process, it was found that outside the storage tank was lowest in the entire hydrogen fueling process, thus dominated the heat transfer phenomenon.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.3
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• pp.716-723
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• 2016

Enhanced tubes are used widely in the heat exchangers of absorption chillers. In regenerators, corrugated, ribbed or floral tubes are commonly used. In this study, the tube-side heat transfer coefficients and friction factors of enhanced tubes were obtained experimentally using the Wilson Plot method. The results showed that the heat transfer coefficients and the friction factors were the largest for the corrugated tube, followed by the ribbed tube. The heat transfer coefficients and friction factors of the floral tube matched those of the smooth tube within 4%, which suggests that the heat transfer and friction characteristics of the floral tube may be accounted for properly by the hydraulic diameter. The B(e+) and g(e+) were obtained from the experimental data of the corrugated and ribbed tube. The B(e+) and g(e+) of the corrugated tube matched those of the existing correlation within 20%. The present results may be used for an assessment of the heat transfer and friction characteristics of the enhanced tubes for regenerators.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.7 no.3
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• pp.344-352
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• 1983

격납 용기 내에 비응축성 가스(공기)가 존재하는 경우에 증기의 응축 열전달 계수를 평가하는 방 법을 연구하였다. 유일한 대규모 격납 용기 실험인 CVTR자료를 이용하여 응축 열전달 계수를 계산하여, 현재 원자력 발전소의 냉각재 상실 사고(LOCA) 및 주 증기 배관 파열사고(MSLB)시에 격납 용기의 안전 해석에서 공식적으로 사용되고 있는 Tagami와 Uchida열전달 계수 관계식과 비교해 본 결과 좋은 일치를 보여 주었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11a
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• pp.217-223
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• 1996

혼합증기(수증기/공기)의 막응축 열전달 계수를 수직한 벽면에서 측정하고 상관식을 개발하였다. 열전달 상관식은 액막측과 증기측으로 구분하여 만들었고, 액막측 전열계수의 상관식은 액막의 Reynolds수와 Prandtl수의 함수로 나타냈으며, 증기측 전열계수의 상관식은 증기의 Reynolds수, Prandtl수, Schmidt수 및 공기의 질량분율, 액막 Reynolds수의 함수로 제안하였다. 응축 액막의 두께와 확산층의 순간온도 측정결과로부터 액막의 파형 계면이 확산층에서의 열 및 물질전달에 큰 영향을 끼치고 있음을 확인하였고, 증기측 전열계수의 상관식에 포함된 액막 Reynolds수가 파형 계면의 영향을 반영하고 있다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.4 no.1
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• pp.59-66
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• 1995

본 연구에서는 액체 유동층 열교환기의 수직관내에 유리알 (직경 3.0mm, 비중 2.54) 이 물과 함께 흐를 때 압력 손실, 열전달 계수 및 화울링 계수를 측정하였다. 실험 결과 유리알은 1.0 m/s 이하의 낮은 유속에서 열전달을 증진시켰고 실험범위 내에서 열전달 계수는 유속 및 고체의 흐름양에 관계없이 거의 일정하였다. 압력 손실은 고체의 흐름양이 증가할수록 급격히 증가하였다. 실험 결과를 토대로 압력손실 및 열전달 계수를 예측할 수 있는 상관식을 개발하였다. 유리알 유동층 흐름은 화울링 조절에 효과적인 것으로 일어나지 않았고 이미 화울링이 심하게 일어난 때에도 유리알은 효과적으로 산화철을 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.16 no.3
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• pp.82-89
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• 2012

The temperature of cryogenic propellant in the propellant tank increases during flight due to heat input from surroundings. The propellant which temperature rises up over the required condition of turbo-pump remains as unusable propellant at the end of flight. In this paper the estimation method of the heat transfer coefficient at the upper layer of cryogenic propellant was presented. The heat transfer mode at the propellant upper layer was considered as conduction. Temperature distributions near propellant surface obtained from heat transfer coefficient were compared with test data to show the possibility of this method.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.709-716
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• 2011

The temperature of cryogenic propellant in the propellant tank increases during flight due to heat input from surroundings. The propellant which temperature rises up over the required condition of turbo-pump remains as unusable propellant at the end of flight. In this paper the estimation method of the heat transfer coefficient at the upper layer of cryogenic propellant was presented. The heat transfer mode at the propellant upper layer was considered as conduction. Temperature distributions near propellant surface obtained from heat transfer coefficient were compared with test data to show the possibility of this method.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.52 no.4
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• pp.516-521
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• 2014

Axial and overall heat transfer coefficients were investigated in a bubble column with relatively high viscous and low surface tension media. Effects of superficial gas velocity (0.02~0.1 m/s), liquid viscosity ($0.1{\sim}0.3Pa{\cdot}s$) and surface tension ($66.1{\sim}72.9{\times}10^{-3}N/m$) on the local and overall heat transfer coefficients were examined. The heat transfer field was composed of the immersed heater and the bubble column; a vertical heater was installed at the center of the column coaxially. The heat transfer coefficient was determined by measuring the temperature differences continuously between the heater surface and the column which was bubbling in a given operating condition, with the knowledge of heat supply to the heater. The local heat transfer coefficient increased with increasing superficial gas velocity but decreased with increasing axial distance from the gas distributor and liquid surface tension. The overall heat transfer coefficient increased with increasing superficial gas velocity but decreased with increasing liquid viscosity or surface tension. The overall heat transfer coefficient was well correlated in terms of operating variables such as superficial gas velocity, liquid surface tension and liquid viscosity with a correlation coefficient of 0.91, and in terms of dimensionless groups such as Nusselt, Reynolds, Prandtl and Weber numbers with a correlation of 0.92; $$h=2502U^{0.236}_{G}{\mu}^{-0.250}_{L}{\sigma}^{-0.028}_L$$ $$Nu=325Re^{0.180}Pr^{-0.067}We^{0.028}$$.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.29 no.2
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• pp.141-150
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• 2004

우리가 소비하는 가공 식품은 위생상 안전하도록 살균처리가 이루어진다. 식품 내에 존재할 수 있는 유해 세균은 일정 살균온도에서 살균에 필요한 시간 동안 노출되면 사멸하며, 일반적으로 살균온도가 높을수록 살균에 필요한 시간은 단축된다. 연속살균장치는 혼합 및 저장탱크에 담겨진 식품을 점프로 이동시키면서 가열 열교환기에서 살균온도로 가열하고 단열관을 거치는 동안 살균온도를 유지시켜 살균을 완료한다. 또한 살균된 식품은 냉각용 열교환기에서 상온으로 냉각되며 이 과정에서 회수되는 열은 저장탱크에서 유입되는 식품의 예열에 사용되어 에너지 효율을 제고하는데 사용되기도 한다. 이와 같이 관을 이동하면서 가열되는 살균장치는 기존의 배치식 살균방법에 비하여 균일하게 가열이 이루어지므로 130C의 고온으로 살균할 수 있어서 살균에 필요한 시간을 수초에서 수십초 정도로 단축시킬 수가 있고 그에 따라 열손상을 크게 줄일 수 있다. 또한, 상온으로 냉각된 식품을 포장함으로써 저렴한 가격의 포장용기를 사용할 수 있고 상온에서 저장할 수 있으므로 저장비용이 저렴한 장점이 있다. 그러나, 가공식품에 고기나 야채와 같은 고체 상태의 식품이 함유된 경우에는 액상 식품이 열 교환기에서 순간 가열되며, 고상 식품은 액상식품과의 대류에 의한 열전달로 가열된다. 이 과정에서 고상식품은 이동관 내벽이나 다른 고상식품과 부딪치거나 회전하면서 이동관 내부에서 자유롭게 운동하게 된다. 이 과정에서 액상식품과의 상대이동 속도가 발생하여 이것이 대류열전달에 영향을 미치게 된다. 이 상대이동속도에 따른 대류 열전달계수는 고상식품의 내부온도 결정에 사용되는 연속살균장치의 중요한 설계인자이다. 대류열전달계수는 연속살균장치에서 자유로이 이동하는 고상식품의 중심부의 온도를 측정하여 결정할 수 있으나 이는 현실적으로 어렵다. 따라서 본 연구에서는 고정된 고상식품에 액상식품을 이동시켜 상대속도를 재현하고 액상식품의 온도와 고상식품의 중심온도를 측정하는 장치를 개발하였으며, 각 상대속도와 액상식품의 점도 별 대류열전달계수를 결정하는 프로그램을 유한차분법을 이용하여 개발하였다. 이 장치를 분당 15, 30, 40 리터의 유량에서 유체의 점도를 0에서 15 centipoise 사이의 세 수준에서 정육면체 소고기를 모델 고상식품으로 내부 온도분포를 측정하였으며, 유한차분법 프로그램으로 대류열전달계수를 결정하였다. 대류열전달계수는 792에서 2,107 W/m$^2$로 분석되었다. 대류열전달 계수는 액상식품과의 상대속도가 증가함에 따라서 증가하였고, 점도가 증가함에 따라서는 감소하였다.