• 설비공학논문집
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• 제13권6호
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• pp.474-481
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• 2001

Aluminum/Freon22 grooved hat pipes which have 26 axial grooves in a cross-section were manufactured and tested. The performance test was conducted by varying filling ratio and tilt angle. Operation limit, thermal resistance, overall heat transfer coefficient were investigated. The experimental result was compared with previous study which conducted in the case of a heat pipe with combined wick. The experimental result shows that thermal resistance of this heat pipe is twice smaller than that of the heat pipe with combined wick and operation limit is increased about 75%, comparing with that of heat pipe with combined wick.

• 에너지공학
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• 제9권4호
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• pp.334-341
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• 2000

회전 히트파이프의 열 전달 특성은 내부 관벽에 형성되는 응축 액막 두께와 증발부로 귀한되는 응축액의 유동율에 의해 결정된다. 본 연구는 축 방향으로 그루브(groove)를 갖는 회전 히트파이프의 열 전달 성능에 대한 실험 연구로써, 그루브에 의한 효과를 파악하기 위해 2종류의 히트파이프를 제작하고 작동성은 시험을 수행하였다. 회전 히트파이프가 작동시, 원심력에 의해 그루브로 응축액의 유동을 촉진시키며, 따라서 응축부 벽면에 형성되는 액막 두께가 얇게 된다. 응축부에 그루브를 갖는 히트파이프의 열전달 계수는 풀 유동에서 2000~4000W/$m^2$$^{0}$ C, 환상 유동 영역에서 1500~2500W/$m^2$$^{0}$ C로써, 전체 원형단면을 갖는 히트파이프와 비교하여 약 1.5배 정도의 열저달 향상을 볼 수 있었으며, 열전달 한계는 약 40% 정도 향상되는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1651-1656
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• 2003

The present study has been conducted to analytically investigate the thermal control performance of variable conductance heat pipe(YCHP) with axial grooves. The condenser port of the YCHP is occupied by a inert gas in which the concentration of gas is varied with the operation temperature and the heat transport capacity is thus varied with the operating temperature due to the variation of inert gas concentration. In this study, numerical evaluation for the thermal control of the YCHP with axial grooves is made from the 1st order diffusion model that considers the diffusive expansion of inert gas by concentration gradient. Ammonia is used as a working fluid and Nitrogen as a control gas in the Aluminum tube. As a result, the thermal performance of YCHP based on diffusion model has been compared with that of YCHP from flat front model. Additionally, it is found that the concentration of inert gas is distributed in the condenser region of YCHP with axial grooves.

• 설비공학논문집
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• 제16권8호
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• pp.691-697
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• 2004

Experimental study is carried out to investigate the heat transport capability and thermal resistance of sinusoidal axially grooved heat pipe, comparing its performance to trapezoidal axially grooved heat pipe. As a result from this work, the heat transport capability of sinusoidal grooved heat pipe is lower than that of trapezoidal grooved heat pipe for the same size of outer diameter. As the ratio of depth to width of sinusoidal groove heat pipe is higher, the heat transport capability of heat pipe becomes higher. It is found that Aluminum-ammonia heat pipes with sinusoidal and trapezoidal grooves have good thermal resistance, below 0.1$^{\circ}C$/W at evaporator section and below 0.05$^{\circ}C$/W at condenser section.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권4호
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• pp.407-414
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• 2003

Analysis and experiment are performed to investigate the thermal performance of a heat pipe with axial grooves. The heat pipe was designed in a 6.5 mm I.D., 17 axial trapezoidal grooves. 1000 mm long tube of aluminium, and ammonia as working fluid. A mathematical equations fur heat pipe with axial grooves is formulated to obtain the capillary limitation on heat transport rate in a steady state. As a result, heat transport factor of heat pipe has the maximum at the operating temperature of 293K in 0m elevation. As the elevation of heat pipe increases. the heat transport factor of the heat pipe is reduced markedly, comparing with that of horizontal elevation of the heat pipe. It may be considered that such behavior of heat pipe is caused by the working fluid swarmed back to the condenser port due to gravity force and supercooled by a coolant of heat exchanger. Analytical results of heat transport factor are in a good agreement with those of experiment.

• 설비공학논문집
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• 제15권1호
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• pp.1-8
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• 2003

An analytical and experimental study of the thermal performance of axial heat pipe with axial groove is conducted to determine the optimal mass of working fluid for the maximum heat transport capacity of heat pipe with axial grooves. Generally, the mass of working fluid has been fully charged by considering only a geometrical shape of axial grooves embedded in a heat pipe. When the heat pipe is operated in a steady state, the meniscus re-cession phenomena of working fluid is occurred in the evaporator region. In this work, the optimal mass of working fluid was obtained from the axial variation of capillary pressure, the radius of curvature and wetting angle of meniscus of liquid-vapor interface. Experimental results were also obtained by varying the mass of working fluid within a heat pipe, and presented for the maximum heat transport capacity corresponding to the operating temperature and the elevation of heat pipe. Finally, the analytical results of the optimal mass of working fluid were compared with those of the experimental mass of working fluid.

• 에너지공학
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• 제8권2호
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• pp.325-332
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• 1999

회전 히트파이프가 작동할 때 응축 액막은 중력과 원심력에 의해 관 내벽을 따라 응축부에서 증발부로 이송된다. 회전 히트파이프의 성능은 응축 액막의 두께와 응축 액막 유동율에 의해 좌우된다. 따라서 기존의 많은 연구자들은 회전 히트파이프의 성능을 향상시키기 위하여 테이퍼, 계단식 벽면, 코일 삽입등 관 내부의 형상에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 회전 히트파이프의 새로운 관 내벽 형상으로써 응축부에 축 방향으로 사각 그루브(groove)를 갖는 구조이다. 히트파이프가 회전하면 원심력에 의해 응축 액막이 그루브로 유동하며 따라서 응축부의 전체적인 액막 두께를 감소시킬 수 있다. 실험 결과 그루브에 의한 액막 유동 효과로써 열전달 계수가 향상되었다. 또한 응축 액막 유동 해석 결과는 본 실험치와 정량적으로 다소 차이를 나타내었으나 회전수 및 열속 변화에 대하여 정성적으로 유사한 경향을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권10호
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• pp.1337-1345
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• 2011

가압경수로형 원자로의 원자로압력용기 상부헤드에는 많은 제어봉구동장치(CRDM) 노즐이 분포한다. 최근 10 여 년 동안 제어봉구동장치 alloy 600 CRDM 노즐에서 균열 발생 사례가 증가하고 있으며, 이는 용접과 연관성이 매우 깊은 것으로 알려져 있다. CRDM 노즐에서 발생하는 축 및 원주방향 균열은 유럽과 미국의 원자력 발전소에서 발견되었으며, 사고의 원인은 용접 잔류응력 및 작용하중에 기인하는 일차수응력부식균열(PWSCC)임이 확인되었다. 이러한 이유로 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 한국형 원자로의 CRDM 관통 노즐 용접부를 대상으로 용접 잔류응력을 예측하였으며, 특히, 관통노즐의 위치와 형상, 용접부 필렛 형상 및 인접노즐 용접에 의한 영향을 분석하였다.