• 한국가스학회지
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• 제12권1호
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• pp.48-53
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• 2008

본 연구는 세관내 R-22와 R-410A의 응축 열전달 계수를 실험적으로 조사하였다. 냉매 순환루프의 주요 구성품은 수액기, 변속 액펌프, 질량유량계, 증발기(예열기), 응축기(시험부)로 구성된다. 시험부는 평활, 수평 동관으로 내관의 내경과 외경이 각각 1.77 mm와 3.38 mm이다. 냉매 질량유속은 $450{\sim}1050\;kg/(m^2s)$이고, 입출구 평균건도는 $0.05{\sim}0.095$이다. 주요 실험결과를 요약하면, 응축 열전달 계수는 질량유속과 건도이 증가할수록 증가하였고, R-410A의 응축 열전달 계수가 R-22에 비해 약간 높았다. 종래의 상관식과 비교한 결과, 저건도와 저질량유속을 제외하고는 실험값과 종래의 상관식으로 예측한 값의 차이가 큰 것으로 나타났다.

• 에너지공학
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• 제7권2호
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• pp.194-201
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• 1998

전기 철도 차량의 A.C 모터 속도제어에는 여러 개의 GTO thyristor와 다이오드가 필요하다. 그런데 이러한 반도체 소자들은 약 1~2 kW의 열을 발생하기 때문에 냉각장치가 필요하며 이러한 반도체의 냉각에는 Perfluorocarbon(PFC)을 작동유체로 하는 히트파이프를 많이 사용하고 있다. 본 연구에서는 PFC 히트파이프의 증발 및 응축 열전달 계수에 미치는 관련변수로 주입율, 관의 내부 표면상태, 경사각, 증기압, 열유속 등의 영향을 파악하고, 열전달 계수를 예측할 수 있는 상관식을 제시하고자 하였다. 이를 위해 내부 표면에 그루브가 설치된 동관과 표면이 매끈한 외경 15.88mm인 동관을 이용하여 주입율이 다른 총 길이 520mm의 PFC 히트파이프와 열사이폰을 제작하고 실험을 수행하였다. 증발 열전달 계수는 열유속 15~45 kW/$m^2$의 범위일 때 2 kW/$m^2$K~5.5 kW/$m^2$K 사이의 분포를 보였다. 실험결과는 수정계수 CR=1.3을 적용할 때 Rohsenow의 핵비등 상관식과 실험치가 매우 접근된 결과를 보였으며 이러한 결과는 내부 벽면 그루브의 열전달 촉진효과이다. 응축 열전달 계수의 측정치는 1.5kW/$m^2$K~3.5kW/$m^2$K 사이의 분포를 보였으며 Nusselt 막응축 모델에 수정계수 CN=4를 도입함으로써 매우 접근된 예측이 가능하였다. 증발부 체적에 대한 작동유체 주입율은 40~100%의 범위가 적절하였다. 그리고 30$^{\circ}$이상의 경사각에서는 경사각의 영향이 미소하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1995년도 춘계학술발표회 초록집
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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.

• 설비공학논문집
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• 제14권1호
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• pp.21-30
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• 2002

The thermal performance of a modular shell and tube-bundle heat exchanger has been analyzed using section-by-section method. Investigated are the effects of air and water inlet conditions on condensation heat transfer of horizontal tubes. It is found that they are significant for the heat transfer of the modular shell and tube-bundle heat exchanger It is shown that the predictions and experimental results are in good agreements.

• 설비공학논문집
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• 제16권5호
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• pp.444-451
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• 2004

Flow condensation heat transfer coefficients (HTCs) of R22, R134a, R407C, and R410A were measured on horizontal plain and microfin tubes. The experimental apparatus was composed of three main parts; a refrigerant loop, a water loop and a water/glycol loop. The test section in the refrigerant loop was made of both a plain and a microfin copper tube of 6.0∼6.16 mm inside diameter and 1.0 m length. Refrigerants were cooled by passing cold water through an annulus surrounding the test section. Tests were performed at a fixed refrigerant saturation temperature of 4$0^{\circ}C$ with mass fluxes of 100, 200, and 300 kg/m2s. Test results showed that at similar mass flux the flow condensation HTCs of R134a were similar to those of R22 for both plain and microfin tubes. On the other hand, HTCs of R407C were lower than those of R22 by 4∼16% and 16∼42% for plain and microfin tubes respectively. And HTCs of R410A were similar to those of R22 for a plain tube but lower than those of R22 by 3∼9% for a microfin tube. Heat transfer enhancement factors of a microfin tube were 1.3∼1.9.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.23-30
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• 2002

본 연구는 축방향 내부 핀을 가진 열사이폰의 작동유체의 체적변화에 대한 응축 및 비등열전달 성능에 관한 연구이다. 열사이폰 내부의 작동유체는 증류수를 사용하였다. 열사이폰의 총체적에 대한 작동유체의 양을 변화시키면서 실험데이터를 산출하였다. 열사이폰의 응축부에 대한 열유속과 응축열전달계수를 구하였으며, 실험결과를 이론모델과 비교분석하였다. 실험결과로부터 열사이폰의 열전달 성능은 작동유체의 체적변화에 크게 의존하였다. 축방향내부 핀을 가진 열사이폰의 열전달 성능은 평튜브로 제작한 열 사이폰보다 크게 향상되었다. 이와 같은 열사이폰을 태양열 분야의 열교환기에 응용할 경우, 고성능화와 소형화할 수 있다. 그리고 산업현장에서 실제적으로 적용하기 위해 총열전달계수를 산출하였다.

• 에너지공학
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• 제23권2호
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• pp.217-222
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• 2014

일반 가정용 보일러의 열효율을 증진시키기 위해서 콘덴싱 보일러에 부착되는 급기 예열 열교환기의 응축 열전달에 대한 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 스테인리스의 표면에 대하여 에칭을 이용하여 표면 거칠기를 부과하였다. 그리고 열전달 성능 평가를 위해 대향유동 열교환기를 폴리카보네이트로 제작하였고 원판과 비교 실험을 수행하였다. 그 결과 에칭 처리한 모든 시편의 총괄열전달계수는 원판에 비해 증가하는 것을 확인할 수 있었고, 에칭 시간이 60초인 시편에서 평균 15%까지 증가하였다. 그리고 AFM 장비를 이용하여 표면 특성에 대한 분석을 통하여 열전달 증진 요인에 대해 연구하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.193-208
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• 1998

본 논문에서는 써모싸이폰식 히트파이프의 열수송한계와 작동유체의 주입량이 파이프의 직경, 가열량 및 증발부와 응축부의 길이비 등에 따라 변화하므로 이러한 인자에 따른 적정 작동유체의 주입량과 가열량의 한계에 대해 고찰하였다. 특히 각종 전자부품의 냉각에 사용되는 히트파이프가 써모사이폰식이므로 사용작동유체에 대해 가열량에 따라 파이프의 직경예측이 가능토록 열수송한계특성에 대해 검토하고, 싸이리스터용은 증발부와 응축부의 길이비 변동이 심하므로 작동유체의 주입량이 중요한 성능인자로 작용하므로 길이비에 따른 작동유체의 주입량범위에 대해 기술하였다. 그리고 최적의 작동유체범위와 히트파이프의 증발열전달계수 및 응축열전달계수에 대한 실험으로부터 성능자료를 도출하여 이론해석과 비교검토하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권6호
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• pp.798-805
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• 2010

LNG FPSO 액화 플랜트와 같은 초저온 분야에서 플레이트 핀 열교환기의 국내 연구 실적은 전무한 상태이다. 본 연구에서는 플레이트 핀 열교환기의 독자적 기술을 확보하기 위해 응축 열전달 특성을 이론 및 실험적으로 검증하였다. 시뮬레이션 결과 Plain fin을 제외한 Serrated, Wavy fin은 압력 69bar, 온도 $-140^{\circ}C$에서 응축되었고, 국소열전달계수는 Serrated, Wavy, Plain fin 순으로 높게 나타났다. 실험결과는 정상상태에서 10분간 데이터를 획득하였고 시뮬레이션 데이터값과 12% 미만의 오차범위를 만족하였다.

• 설비공학논문집
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• 제19권8호
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• pp.555-562
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• 2007

In this study, condensation heat transfer coefficients (HTCs) of R22, R134a, R245fa and R123 are measured on a horizontal plain tube. All data are taken at the vapor temperature of $39^{\circ}C$ with a wall subcooling temperature $3-8^{\circ}C$. Test results show the HTCs of newly developed alternative low vapor pressure refrigerant, R245fa, on a plain tube are 9.5% higher than those of R123 while they are 3.3% and 5.6% lower than those of R134a and R22 respectively. Nusselt's prediction equation for a plain tube underpredicts the data by 13.7% for all refrigerants while a modified equation yielded 5.9% deviation against all data. From the view point of environmental safety and condensation heat transfer, R245fa is a long term good candidate to replace R123 used in centrifugal chillers.