• Clean Technology
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• v.7 no.4
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• pp.273-280
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• 2001

An absorber is a major component in the absorption refrigeration systems and its performance greatly affects the overall system performance. In this study, experimental analyses on heat transfer characteristics for removal of absorption heat in ammonia-water bubble mode absorber were performed. Heat transfer coefficients were estimated as the variations of input gas flow rate, solution flow rate, temperature, concentration, absorber diameter and height, and input flow direction. The increase of gas and solution flow rate affects positively in heat transfer. However, the increase of solution temperature and concentration affects negatively. Moreover, under the same Reynolds Numbers, countercurrent flow is superior to cocurrent flow in heat transfer performance. In addition, from these experimental data, empirical correlations which can explain easily the characteristics of heat transfer are derived.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.19 no.1
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• pp.73-79
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• 2008

An experimental study was conducted to investigate the effect of a tube row, a fin pitch and an inlet humidity on air-side heat and mass transfer performance of louvered fin-tube heat exchangers under wet conditions. Experimental conditions were varied by three fin pitches, two rows, two inlet relative humidities. Experimental results showed that the heat transfer performance decreased and the friction increased with the decrease of fin pitch, for 2 row heat exchanger. The effect of fin pitch on heat transfer performance was negligible with 3 row heat exchanger. The changes in relative humidity was not affected heat transfer and friction. However, the mass transfer performance was slightly decreased with the increase of relative humidity and with the decrease of fin pitch. The mass transfer performance of the louvered fin-tube heat exchanger decreased with the decrease of the fin pitch and was different according to the number of tube row.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.1
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• pp.40-46
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• 2013

Turbulent flow and heat transfer in a channel with a detached rib array have been simulated. The computations are based on the finite volume method with the SIMPLE algorithm. The forms of ribs considered in this study were rib with rectangular cross section, rib with groove, broken rib, and V-shaped rib. The ribs were deployed transverse or aligned $60^{\circ}$ to the main direction of the flow. Local heat transfer coefficients were obtained at various Reynolds numbers within the turbulent flow regime. Area-averaged data were calculated in order to compare the overall performance of the tested ribbed surfaces and to evaluate the degree of heat transfer enhancement induced by the ribs with respect to the smooth channel. The highest heat transfer occurred for the rib with groove which was aligned $60^{\circ}$ to the main flow direction. Performance factor was decreased with the increase of velocity, and it was found that the best performance factor was obtained in the low velocity region.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.1
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• pp.81-88
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• 2014

An experimental study is performed to obtain an average heat transfer coefficient around the perimeter of a near horizontal tube. For the test a stainless steel tube of 50.8 mm diameter submerged in water at atmospheric pressure is used. Both subcooled and saturated pool boiling conditions are considered and the inclination angle of the tube is changed from the horizontal position to $9^{\circ}$ in steps of $3^{\circ}$. In saturated water, the local boiling heat transfer coefficient at the azimuthal angle of $90^{\circ}$ from the tube bottom can be regarded as the average of the coefficients regardless of the tube inclination angles. However, when the water is subcooled the location for the average heat transfer coefficient depends on the inclination angle and the heat flux. It is explained that the major mechanisms changing the heat transfer are closely related with the intensity of the liquid agitation and the generation of big size bubbles through bubble coalescence.

• 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.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.4
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• pp.1440-1446
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• 2012

This paper presents an experimental study of heat transfer and pressure drop characteristics of supercritical carbon dioxide with PAG inside a horizontal microfin tube. Heat transfer coefficient and pressure drop gradients were measured at 10 MPa in pressure and 520 kg/$m^2s$ in mass flux with variation of PAG mass concentration from 0.06% to 2.26%. The tendencies of both heat transfer and frictional pressure drop characteristics show the same as those of pure $CO_2$ up to 0.3% in PAG mass concentration. In case of 2.26% in PAG mass concentration, measured heat transfer coefficients showed 50% lower than those of pure $CO_2$ near the pseudocritical temperature and measured frictional pressure drop gradients show 1.6 times higher in comparison with those of pure $CO_2$ at $60^{\circ}C$ in $CO_2$ bulk temperature.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.10-11
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• 1997

고체 추진제를 사용하는 추진 시스템을 개발하는데 가장 커다란 문제로 인식되고 있는 것은 추진제의 연소 특성을 이해하는 일이다. 그 중에서도 연소실의 압력 진동과 추진제 벽면으로 흡수되는 복사 열전달에 의한 연소율(burning rate)의 변화로 인하여 발생하는 연소 불안정에 대한 이해는 아직도 완전히 규명되지 않고 있다. 고체 추진제의 연소 불안정에 대한 이론적 해석은 준-정상 1차원 해석(Quasi-Steady Homogeneous One-Dimension) 방법에 의하여 단순화된 지배방정식을 해석하는 것이 일반적으로 잘 알려져 있는 방법이다. 이 가정은 고체 추진제가 연수되는 영역을 두께가 매우 얇은 영역의 표면반응영역(surface reaction layer)과 화학반응이 없는 응축상태영역(condensed phase zone) 그리고 기체상태의 연료와 화염이 존재하는 기체상태영역(gas phase zone) 등의 3영역으로 구분하며, 기체상태영역에서 발생하는 교란에 대한 응축상태영역의 반응시간 크기(response time scale)가 매우 크기 때문에 응축상태영역의 반응은 준 정상적으로 일어난다고 가정하는 것이다.그러나, 연소실의 온도가 $3000^{\circ}K$ 정도의 높은 온도이어서 복사 열전달에 의한 고체 추진제의 가열이 중요한 열전달 방법으로 작용하게 되므로 이를 무시한 이론적 해석은 물리적인 중요성이 약하여질 수밖에 없다. 본 연구에서는 기체영역으로부터 전달되는 복사 열전달은 투명(transparent)한 표면반응영역을 통과하여 응축상태영역에서 모두 흡수되며 추진제 표면에서의 복사열방출(emission)을 고려하였다. 또한 연소불안정 현상을 해석하기 위하여 표면반응영역에서의 경계조건은 선형교란량으로 대치하는 Zn(Zeldovich-Novozhilov) 방법을 사용하였다. 이 방법은 기체상태영역에 대한 구체적인 해석없이도 연소불안정 현상을 해석할 수 있는 장점이 잇다. 즉 응축상태영역에서의 연소율과 표면온도는 각각 기체영역으로부터 전달되는 온도구배와 연소압력, 그리고 복사 열전달의 함수관계이므로 선형교란에 의한 추진제표면에서의 교란경계조건을 얻을 수 잇으며, 응축영역의 교란지배방정식과 함께 사용하여 압력교란과 복사 열전달의 교란에 대한 연소율의 교란 증감 여부를 판단하여 연소 불안정 현상을 해석할 수 있다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.23 no.2
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• pp.13-20
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• 2014

The natural convection heat transfers of a helical coil in a duct were measured experimentally varying the inclination. To achieve high Rayleigh number, mass transfer experiments instead of heat transfer experiments were performed based upon the analogy. The $Ra_D$ was fixed to $4.55{\times}10^6$. The turn numbers were 1~10. the pitch to diameter ratio were 1.3~5, and the inclination of the helical coil $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$. The measured $Nu_D$ for a single turn of the helical coil was very close to that from McAdams heat transfer correlation for a horizontal cylinder. The heat transfers of the helical coil were varied by the pith, number of turns, and duct height in a complex manner showing the velocity, chimney, and pre-heating effects. The results of the study contributes to the phenomenological analyses of the natural convection heat transfer of a compact heat exchanger.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.9
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• pp.227-232
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• 2019

Heat pump systems based on ocean thermal energy conversion (OTEC) systems use the temperature difference between deep ocean water and surface ocean water to operate. However, they may have heat transfer degradation due to corrosion on the heat exchanger surface due to the salinity of sea water. This study presents experimental results for the heat transfer decrease of corroded metal tubes with respect to corrosion time. In order to replace high-priced titanium, electro-deposition (ED) coating was performed on aluminum tubes. Aluminum tubes with ED coating thicknesses of 10, 15, and $20{\mu}m$ were tested for double-tube heat exchangers after performing accelerated corrosion for 6, 12, and 18 weeks. The effects of the coating thickness and the corrosion time on the heat transfer degradation were investigated. From the results, the aluminum tube with an ED coating of $20{\mu}m$ thickness can be suggested as a candidate for replacing titanium tubes.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.17 no.1
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• pp.45-54
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• 1993

동심 이중관내에서 사각돌출형 조도요소에 의한 비대칭 난류유동과 열 전달특성을, 열전달과 마찰계수에 미치는 조도의 합성효과를 조사하기 위해, 연구하였다. 이론해석에서는 한쪽면에 거칠기가 있는 평행평판의 유동에 대한 수정 플란틀 혼합길이(mixing length)이론의 난류모델을 속도분포와 마찰계수를 구하는데 사용하였다. 최대속도지점에서 안쪽과 바깥쪽의 두 속도형상들은 힘의 평형에 의해 매치(match) 시켰다. 그리고나서, 온도 분포와 열전달 계수를 계산하였다. 속도형상과 마찰계수들의 해석결과는 실험과 매우 잘 일치하였다. 마찰계수와 Nusselt number에 미치는 조도비, 조도에 대한 피치비, 그리고 반경비등과 같은 여러 변수들의 효과들을 조사하였다. 본 연구는 일정 임의의 조도 요소들이 전체적 효율 측면에서 볼 때 유리하게 열전달을 향상시킨다는 것을 증명하였다.