최근 들어 전자제품 소형화로 인한 방열의 중요성이 대두되고 있는 가운데 다양한 소재의 히트싱크가 사용되고 있다. 본 연구에서는 태양광에너지 소재산업에서 발생하는 슬러리로부터 SiC를 성공적으로 분리하여 다공성 세라믹 히트싱크를 개발하였고 알루미늄 히트싱크, 순수 SiC 히트싱크와 방열성능 비교실험을 통해 다공성 재생 SiC 세라믹 히트싱크의 방열성능을 검증하였다. 실험 결과, 다공성 재생 SiC는 알루미늄 히트싱크 대비 방열성능이 우수함을 확인하였는데 이는 미세기공으로 인한 전열면적 증가에 기인한다. 또한, 수치해석을 사용하여 미세기공이 방열성능에 미치는 영향을 대류열전달계수 증가로 정량화하였다.
본 연구에서는 절곡 깊이(1.4 mm)와 절곡 핏치(5.5 mm)가 같은 둥근 웨이브와 각진 웨이브 핀-관 열교환기에 대한 실험을 통하여 절곡 형상이 전열성능에 미치는 영향을 검토하였다. j 인자의 경우 둥근 웨이브 핀이 모든 열수에서 1.2~22% 크고 f 인자는 3열의 경우 8.3~23% 크고 1, 2열의 경우는 -1.0~29% 작다. 둥근 웨이브 핀이 우수한 성능을 보이는 이유로 둥근 웨이브 핀의 경우 각진 웨이브 핀 보다 유동이 핀의 곡면을 잘 따라갈 수 있으므로 골에 존재하는 재순환 영역의 크기가 줄어들기 때문으로 판단된다. 둥근 웨이브 핀의 경우 핀 핏치가 j와 f 인자에 미치는 영향은 크지 않다. 또한 j 인자는 튜브 열수가 증가할수록 감소하는 반면 f 인자는 튜브 열수와 무관하다. 실험 데이터로부터 새로운 상관식을 도출하였다.
Heat transfer performance improvement by fin and groovs is studied for condensation of R-11 on integral-fin tubes. Eight tubes with trapczodially shaped integral-fins having fin density from 748 to 1654fpm(fin per meter) and 10, 30 grooves are tested. A plain tube having the same diameter as the finned tubes is also used for comparison. R-11 condensates at saturation state of 32 $^{\circ}C$ on the outside tube surface coded by inside water flow. All of test data are taken at steady state. The heat transfer loop is used for testing singe long tubes and cooling is pumped from a storage tank through filters and folwmeters to the horizontal test section where it is heated by steam condensing on the outside of the tubes. The pressure drop across the test section is measured by menas pressure gauge and manometer. The results obtained in this study is as follows : 1. Based on inside diameter and nominal inside area, overall heat transfer coefficients of finned tube are enhanced up to 1.6 ~ 3.7 times that of a plain tube at a constant Reynolds number. 2. Friction factors are up to 1.6 ~ 2.1 times those of plain tubes. 3. The constant pumping power ratio for the low integral-fin tubes increase directly with the effective area to the nominal area ratio, and with the effective area diameter ratio. 4. A tube having a fin density of 1299fpm and 30 grooves has the best heat transfer performance.
The heat transfer and pressure drop of supercritical $CO_2$ cooled in a helically coiled tube was investigated experimentally. The experiments were conducted without oil in the refrigerant loop. The experimental apparatus of the refrigerant loop consist of receiver, a variable speed pump, a mass flowmeter, a pre-heater, a gas cooler(test section) and an isothermal tank. The test section is a helically coiled tube in tube counter flow heat exchanger with $CO_2$ flowed inside the inner tube and coolant( water) flowed along the outside annular passage, It was made of it copper tube with the inner diameter of 4.55[mm]. the outer diameter of 6.35 [mm] and length of 10000 [mm]. The refrigerant mass fluxes were $200^{\sim}600$ [kg/m2s] and the inlet pressure of gas cooler varied from 7.5 [MPa] to 10.0 [MPa]. The main results are summarized as follows : The heat transfer coefficient of supercritical $CO_2$ increases, as the cooling pressure of gas cooler decreases. And the heat transfer coefficient increases with the increase of the refrigerant mass flux. The pressure drop decreases in increase of the gas cooler pressure and increases with increase the refrigerant mass flux.
The present study experimentally investigated the effect of refrigeration lubricant on the heat transfer performance in the straight sections and U-bend of a microfin tube evaporator by using R-22/mineral oil and R-407C/POE oil. The apparatus consisted of test section with U-bend, preheater, condenser, oil injection and sampling devices, magnetic pump, mass flow meter etc. The experimental parameters were oil concentration of 0 to 5 wt%, inlet quality of 0.1 to 0.5, mass flux of 219 and $400kg/m^2s$ and heat flux of 10 and $20kW/m^2$. The effects of parameters on the heat transfer coefficients were large in the order of inlet quality, mass flux and heat flux as oil concentration got increased. As oil concentration was increased, heat transfer coefficients were continuously decreased for R-22 and increased by 3% up to the concentration of 1% and then decreased for R-407C under the condition of large inlet quality, and small mass flux and heat flux. But, the heat transfer coefficients were increased up to the concentration of 3% and then decreased for both R-22 and R-407C refrigerants under the opposite conditions. The variation of enhancement factors for R-407C was under 50% of that for R-22 and the variation with respect to the positions in the test section was small. The pressure drops were increased for both R-22 and R-407C refrigerants as oil concentration was increased. The pressure drops for R-407C were smaller by the maximum of 18% than those for R-22.
The present study was investigated the effect of the driving condition on the performance of a louver fin and tube type heat exchanger under frosting condition. Heat transfer rate and pressure drop by frost were experimentally investigated. Effects of the wet blub temperature and the shape of a fin on heat transfer performances has been also investigated. The key parameters were fin type(louver and corrugate fin) and the wet blub temperature of air (0.5, 1.0, $1.5^{\circ}C$). The heat transfer performance of the louver fin and tube type heat exchanger was higher by 0.89% than the corrugate fin type. As the wet blub temperature of air were increased, the heat transfer rate, pressure drop and mass of frost of three test models(Type A, B, C) were increased. Especially, the maximum heat transfer rate and maximum pressure drop were shown for the louver fin and tube type heat exchanger. As a experimental result, the enhancement factor(EF) of louver fin and tube type heat exchanger was $0.2{\sim}0.4$ due to the high pressure drop.
The measurements of heat transfer and total friction factors for turbulent flows in the convergent rectangular channels with two opposite in-line ribbed walls are reported. The study has covered three different angled ribs ($30^{\circ}$, $45^{\circ}$ and $60^{\circ}$) and Reynolds number in the range of 22,000 to 75,000. The channel, composing of ten isolated copper sections in the length of test section of 1 m, has the channel convergence ratio of $D_{ho}/D_{hi}=0.67$. The results show that the ribs pointing downstream (${\wedge}-shaped$) is somewhat greater than the ribs pointing upstream (V-shaped) in the dimensionless Nusselt number and total friction factors.
본 연구의 목적은 수용성고분자 PVA의 한외여과 실험을 통해 한계투과량(limiting flux) 현상에 미치는 조업변수들의 효과들을 고찰하고, 또한 겔층모델(gel-layer model)의 한계성을 극복하기 위해 열전달 계수의 개념을 도입한 Amiar 모델식을 바탕으로 새로운 모델식을 제시하여 이의 적용 가능성을 살펴보았다. Polysulfone 재질의 평판막(MWCO=20,000)과 중공사형막(MWCO= 30,000)을 사용하여 막내선속도, 투과압력, 온도, PVA 농도 등의 변화에 따른 한외여과 특성을 살펴보았다. 실험결과를 통해 polysulfone 재질의 막을 통해 PVA의 한외여과 과정은 겔층형성에 따른 투과저항 메커니즘이 작용하는 것으로 나타났다. 반면에 중공사형막의 경우는 한계투과량 조건하에서 겔층모델에 의해 예측할 수 없는 upward 한계투과량 현상이 관측되었다. 점성도 보정인자(viscosity correction factor)가 포함된 새로운 모델식의 적용을 통해서 upward 한계투과량 현상을 예측하였으나 완전히 만족할만한 결과를 얻지 못했다. 그러나 이와 같은 모델식의 적용을 통해서 PVA의 한외여과 과정이 투과용액의 점성도와 매우 밀접한 관계를 가짐을 알 수 있었다.
Jo, Jong-Chull;Lee, Sang-Kyoon;Shin, Won-Ky;Cho, Jin-Ho
Nuclear Engineering and Technology
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제23권2호
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pp.183-199
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1991
가압수형 원자로 가압기의 오동작 보조살수 과도시 용기벽에서의 온도분포에 대한 과도응답을 해석하였으며, 해석은 분무수적으로 젖게되는 용기벽면에서 나타나는 열응력에 대하여 보수적으로 수행되었다. 수적이 부딪혀서 흘러내리는 용기벽의 내부경계면에서 강제대류열전달계수를 결정하기 위하여, 분무수적들이 살수노즐을 떠나 수증기와 비응축성인 수소기체로 이루어진 혼합기로 채워져 있는 가압기 내부공간을 통하여 비행한 후에 용기내부벽면에 도달할 때의 수적들의 과도온도를 예측하였다. 용기벽에서의 과도온도분포는 유한요소법을 사용하여 구하였으며, 대표적인 결과들을 제시하였다. 열해석의 결과는 입력자료에 대한 묘사와 부합되며, 타당한 물리적 의미를 가짐 이 확인되었다.
본 연구에서는 정온도 열선식 공기유량계의 전체적인 회로를 구성한 다음, 여 기에 간단한 온도보상시스템을 첨가함으로써 유동온도의 변화에 관계없이 일정한 출력 이 나오도록 하고, 이에 관련된 온도보상시스템의 메카니즘을 규명하고자 한다. 온 도보상시스템은 여러 가지가 알려져 있으나, Drubka(1977)가 열선브릿지에 단지 온도 센서(thermistor)를 삽입하고, 과열비(overheat ratio), 열선의 냉저항과 작동 중의 저항차, 열선의 브릿지상단에서의 출력 중 한 가지를 일정하게 유지시켜 온도보상을 수행하는 방법을 제안하였다. Takagi(1985)는 위의 방법 중 과열비를 일정하게 유지 시키는 방법을 택하고, 출력으로 브릿지상단의 전압이 아닌 열선에 흐르는 전류를 감 지함으로써 더욱 더 간단한 온도보상시스템을 제안하였다. 본 연구는 바로 이 방법 을 채용하여 온도보상을 수행한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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