• Journal of Energy Engineering
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• v.8 no.1
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• pp.14-22
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• 1999

본 연구는 일반적으로 소·중용량의 냉동·공조기에 많이 사용되고 있는 플레이트 핀 코일형 공냉응축기를 대상으로 수치해석에 의해 응축기의 특성을 파악하였다. 해석에서는 응축기를 과열증기영역, 2상영역 및 과냉각액영역으로 구분하여 공냉 응축기의 성능에 큰 영향을 미치고 있는 공기온도, 공기측열전달률, 입구 냉매온도, 응축온도 및 질량유량 등을 파라메터로하여 이들의 상호관계와 이들이 응축완료점까지의 거리 및 방열량 등에 미치는 영향을 파악하였다. 해석결과로는 해석모델로부터 각 영역의 냉매 상태량, 온도분포 및 열전달률을 구할 수 있었고, 일반적으로 응축기의 성능에 많은 영향을 미치는 각종 파라메터들을 중심으로 광범위한 동작조건에서 이들의 상관관계 및 특성을 파악하므로서 응축기 설계를 위한 기초 자료 및 설치장소나 주위환경 등에 따라 서로간에 다양한 영향을 미치는 실제장치의 동적특성 해석을 위한 자료를 얻을 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.8
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• pp.811-819
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• 2012

An air-cooled condenser is a device that is used for converting steam into condensate by using ambient air. The air-cooled condenser is prone to suffer from a serious explosion when the condensate inside the tubes of a heat exchanger is frozen; in particular, tubes can break during winter. This is primarily due to the structural problem of the tube outlet of an existing conventional air-cooled condenser system, which causes the backflow of residual steam and noncondensable gases. To solve the backflow problem in such condensers, such a system was simulated and a new system was designed and evaluated in this study. The experimental results using the simulated condenser showed the occurrence of freezing because of the backflow inside the tube. On the other hand, no backflow and freezing occurred in the advanced new condenser, and efficient heat exchange occurred.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.7
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• pp.353-362
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• 2019

Thermodynamic analysis of cascade refrigeration systems has attracted considerable research attention. On the other hand, a system evaluation based on thermodynamic analyses of the individual parts, including the evaporator, condenser, intercooler, expansion valve, etc., has received less attention. In this study, performance analysis was conducted on a cascade refrigeration system, which has an individual cooling and refrigeration evaporator, and equips the intercooler and air-cooled condenser in a series in a lower cycle. The thermo-fluid design was then performed on the major components of the system - upper condenser, lower condenser, cooling evaporator, refrigeration evaporator, intercooler, compressor, electronic expansion valve - of 15 kW refrigeration, and 8 kW cooling capacity using R-410A. A series of simulations were conducted on the designed system. The change in outdoor temperature from 26 C to 38 C resulted in the cooling capacity of the lower evaporator remaining approximately the same, whereas it decreased by 9% at the upper evaporator and by 63% at the intercooler. The COP decreased with increasing outdoor temperature. In addition, the COP of the cycle with the intercooler operation was higher that of the cycle without the intercooler operation. Furthermore, the increase in the upper condenser size by two fold increased the upper evaporator by 4%. On the other hand, the lower evaporator capacity remained the same. The COP of the upper cycle increased with increasing upper condenser size, whereas that of the lower cycle remained almost the same. When the size of the lower condenser was increased 2.8 fold, the intercooler capacity increased by 8%, whereas those of upper and the lower evaporator remained approximately the same. Furthermore, the COP of the lower cycle increased with an increase in the lower condenser. On the other hand, the change of the upper condenser was minimal.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.1
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• pp.67-74
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• 2012

A numerical analysis was carried out to estimate the effect of the gap size ratio on the performance of condensers under noncondensable gas ventilation using the porous medium approach (PMA). In the PMA, the details of the tube bundle in the condenser are considered to be those of a porous medium, and the flow resistance term is added in the momentum equation. Three-dimensional analysis of the condensation for a McAllister condenser was conducted with the PMA using Fluent and user-defined functions (UDFs). The gap size effect on the condensation was negligible under pure steam conditions. However, the gap size effect was dominant in condensation with noncondensable gas and external venting. As the gap size decreased, the condensation rate increased for noncondensable gas in an external venting system.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1995.05a
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• pp.207-212
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• 1995

본 연구에서는 발전소 응축기를 시뮬레이션 할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 관 내외 측 열전달계수의 계산에는 기존 상관식들과 응축 모델을 사용하였고 $\varepsilon$-NTU 방법을 사용하여 응축기를 해석하였다. 실제 응축기를 모사하기 위하여 관다발 보정계수 및 화울링 계수도 도입하였다. 이 프로그램을 사용하여 기존 평관을 대체할 전열촉진관의 형상을 도출하였다. 시뮬레이션 결과 전열촉진관을 사용하면 증기 응축 온도를 6 - 8 $^{\circ}C$ 정도 낮출 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of the KSME
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• v.33 no.11
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• pp.942-950
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• 1993

이 글에서는 자동차용 에어컨의 냉매 규제에 따른 대체냉매의 적용시 에어컨의 성능 변화를 이 론적으로 예측하여 보고, 냉매의 대체에 따른 응축기의 변경에 의한 성능 특성을 실험 결과로 설명하였다. 기존의 응축기(SPC)를 SCC로 교체함으로써 대체냉매를 사용하는 시스템에서 열전 달성능의 향상을 꾀할 수 있었다. 자동차용 에어컨에서 냉매의 교체에 따라 변경이 예상되는 부품으로는 응축기를 비롯하여 증발기, 팽창밸브, 수액기건조제, 압력스위치, 배관호스류, 압축기 압축기오일, 팬모터 등이 될 수 있다. 이러한 요소부품의 변경을 위해 연구개발되어야 할 기술 로는 먼저 운전 및 성능을 고려한 각 부품의 설계기술과 제작기술의 개발이 필요하다. 특히 자 동차의 내구연한의 확장에 따른 에어컨의 내구성 및 신뢰성의 문제는 지속적으로 연구되어야 할 것이다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.358-365
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• 2000

본 연구에서는 수직 단일관에서의 재관수(reflux) 응축 현상에서 증기유량이 역류제한치보다 큰 경우에 발생하는 다양한 유동 패턴을 예측하고, 그 동적 특성을 해석하기 위한 모델을 개발하였다. 특히 L/D가 큰 재관수 응축기에서 발생하는 충전 방출 모드에서의 동적 특성을 예측하는 것이 목표이다. 응축기의 내부를 액체와 증기의 두 영역으로 나누어 질량, 에너지, 운동량 보존에 입각한 본 모델은, 형성된 물기둥의 진동시 갈래질 경계(bifurcation boundary)와 진동주기를 예측할 수 있다. 이 모델은 McMaster 대학에서 수행한 실험결과와 비교한 결과 양호한 예측을 했고, 튜브 직경변화 효과를 잘 묘사하였다. 이러한 단순 모델은 재관수 응축기의 설계시에 설계변수를 도출하는데 사용될 수 있고, 인위적으로 부여한 압력펄스를 이용하여 재관수 응축기의 운전영역을 개선하는데 기초로 활용될 수 있다.

• Journal of the KSME
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• v.57 no.9
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• pp.49-53
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• 2017

이 글에서는 냉동 공조산업에서 쓰이는 냉매들의 변천사와 앞으로 다가올 미래 공조산업을 준비하기 위한 Low GWP 냉매를 적용한 판형 증발기 및 응축기에 관한 연구에 대하여 소개하고자 한다.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.24 no.1
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• pp.29-38
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• 2004

자동자 공조용 시스템에 사용되는 평행류형 응축기에 대하여 실제 운전조건에서 성능을 예측할 수 있는 모델링을 개발하였다. 모델링에 사용된 방법은 유효도-전달단위수법이고, 국소구간을 나누어 해석하는 국소구간법을 사용하였다. 모델링에 사용된 작동유체는 HFC134a이며, 응축기를 흐르면서 방생하는 냉매의 압력손실에 대한 물성변화를 포함시켜 보다 실제에 가깝게 해석하였다. 모델링에는 공기측과 냉매측의 열전달계수와 압력손실계수에 관한 상관식들을 포함하고 있다. 모델링의 결과는 실험값과 비교하여 비교적 잘 일치한다.

• Journal of the KSME
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• v.57 no.9
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• pp.45-48
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• 2017

이 글에서는 지구온난화 방지 및 $CO_2$ 감축의 일환으로 수행되고 있는 Low GWP 냉매적용 셸-튜브형 응축기 개발과정에 대하여 소개하고자 한다.