• 대한기계학회논문집B
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• 제24권3호
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• pp.363-372
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• 2000

An experiment was carried out to evaluate the heat transfer enhancement and the pressure drop characteristics for liquid nitrogen using wire-coil-insert technique under horizontal two-phase conditions. The tube inner diameters were 8 mm and 15 mm, respectively and the tube length was 4.7 m. The helix angle of the wire coil insert was $50^{\circ}$ and its length was 4.7 m. Heat transfer coefficients for both the plain and the enhanced test tubes were calculated from the measurements of temperatures, flow rates and pressure drops. A correlation in a power-law relationship of the Nusselt number, Reynolds number and Prandtl number for the heat transfer was proposed which can be available for design of cryogenic heat exchangers. The correlation showed that heat transfer coefficients for the wire-coil inserts were much higher than those for plain tubes, increased by more than $1.8{\sim}2.0$ times depending upon the range of the equivalent Reynolds number. The correlation was compared with other various correlations in the turbulent flow conditions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권5호
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• pp.471-479
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• 2010

다른 세장비에 따른 단일 사각 마이크로 채널 내의 이상유동연구를 수행하였다. 본 연구에서는 대략 넓이가 $500\;{\mu}m$ 이며 수력직경이 각각 490, 322, $143\;{\mu}m$ 인 사각 마이크로채널 내에서의 물-질소 유동에 대한 실험이 수행되었다. 또한, 고속카메라와 장거리 현미경을 통해 이상유동양식을 가시화하였다. 본 연구는 이상유동 중 기포류에 중점을 두었으며 가시화 결과를 통해 기포의 속도, 기포의 길이, 관 내 기포의 개수, 기공률을 산출하였고 단위 셀 모델을 기반으로 늘어진 단일 기포의 압력강하를 해석하였다. 실험을 통해 기포의 속도, 기공률, 단일 기포의 압력강하가 각각 겉보기 속도와 체적건도, 세장비와 연관이 있음을 확인하였으며, 사각 마이크로 채널 내 늘어진 단일 기포의 압력강하에 대한 상관식을 개발하였다.