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타원관형 핀-관 열교환기의 공기측 열유동특성에 대한 수치해석 (Numerical Study for Air-Side Flow Characteristics of Fin-Tube Heat Exchangers with Oval-Tube)

  • 김승택;최윤호;김형택
    • 에너지공학
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    • 제10권2호
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    • pp.166-175
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    • 2001
  • 핀-관 열교환기의 효율을 증대시키기 위하여는 열저항을 결정하는데 있어서 중요한 역할을 하는 공기측 열전달 특성의 향상이 필요하다. 본 연구에서는 슬릿핀과 같은 핀 형상의 개선으로 인한 높은 압력손실을 감소시키기 위하여 타원관형 열교환기를 고려하였으며 이를 자체 개발한 3차원 비압축성 Navier-Stokes 코드를 이용하여 공기측 성능을 해석하였다. 이 코드는 시간항에 스칼라 내재적 근사분해법(scalar implicit approximate factorization)절차, 공간항에 유한체적법과 2차의 풍상차분법을 사용한다. 핀 형상이 평판핀인 타원관에 대하여 세장비가 0.3, 0.5, 0.75인 경우와 핀 형상이 슬릿핀이고 세장비가 0.5인 타원관에 대하여 공기측 유동을 해석하였으며 이를 원관의 성능과 비교하였다. 평판핀의 경우, 압력강하량은 원관과 비교하여 세장비가 작아질수록 감소하는 것을 볼 수 있었으며, 열전달 계수는 고려한 유입속도 범위에서 원관을 기준으로 약 5%이하의 변화로 거의 동일하게 유지되는 것을 볼 수 있었다. 슬릿핀의 경우 역시 문제되는 높은 압력강하량은 타원관을 도입함으로써 효과적으로 낮출 수 있음을 볼 수 있었다.

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사인 웨이브 핀과 타원관으로 구성된 핀-관 열교환기의 공기측 습표면 성능 (Wet Surface Air-Side Performance of Fin-and-Tube Heat Exchangers Having Sine Wave Fins and Oval Tubes)

  • 김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.2415-2423
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    • 2015
  • 본 논문은 12.7mm 원관을 변형하여 만든 세장비 0.6(짧은 직경 10.0mm, 긴 직경 16.5mm)의 타원관이 적용된 사인 웨이브 핀-관 열교환기의 습표면 공기측 성능실험에 관한 것이다. 핀 핏치와 열 수를 변화시켜 총 12개의 시료에 대하여 실험을 수행하였다. 타원관에서 핀 핏치 변화에 따른 j, f 인자의 영향은 미미 하였으나, 열수에 따라서는 1row에서 j인자가 가장 낮았다 (가장 높은 2row의 81%). 하지만 원관에서는 1row에서 가장 높게 나타나는 차이점을 보였다. 이는 타원관에 적용된 사인 웨이브 채널의 유동 특성에 기인한 것으로 판단된다. 원관 열교환기와 $j/f^{1/3}$값을 비교한 결과 1열을 제외하고는 타원관 열교환기의 전열성능이 우수함을 알 수 있다. 즉, 타원관 열교환기의 $j/f^{1/3}$값이 원관의 값보다 2열에서 1.6~2.5 배, 3열에서 1.4~2.4 배, 4열에서 1.2~1.8배 크게 나타났다.

대구경 타원관을 적용한 건조기용 핀-관 열교환기의 성능특성 (Performance Characteristics of Fin-Tube Heat Exchanger having Large Diameter Oval Tube for Dryer)

  • 배경진;차동안;권오경
    • 설비공학논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.8-13
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    • 2015
  • The objective of this paper is to provide design data of fin-tube heat exchanger which have a large diameter oval tube for dryer application. In this study, the heat transfer and pressure drop performance characteristics of the fin-tube heat exchanger were compared with Dittus-Boelter and a new correlation equation using Wilson plot method. The simulation results based on section by section method were compared with experimental results. These results showed that a new correlation equation using Wilson plot method provided better prediction, about 3 to 12%, than the Dittus-Boelter equation, from the experiment comparison. Also, the pressure drop of simulation results showed much more deviation with the experimental results.

타원관 열교환기의 열전달 특성 (Heat Transfer Characteristics of Oval-Tube Heat Exchanger)

  • 윤점열;이욱용
    • 설비공학논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.292-301
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    • 2000
  • This study experimentally investigates an air-side performance of oval tube heat exchanger against round tube heat exchanger using scaled-up model experiment for home air conditioners. A plain fin and round tube heat exchanger with 21 FPI(fins per inch) was used as a reference heat exchanger, and these were applied equally to 4 oval tube heat exchangers. Oval tube samples were designed with the same perimeter as 7.5mm diameter round tube, and their aspect ratios were 1:2, 1:3, respectively. In this study, the heat transfer and pressure drop characteristics of oval tube heat exchangers against round tube heat exchanger were also compared to one another, and an optimal samples for home air conditioners was recommended. And, general performance characteristics for an optimum oval tube samples chosen in this work was compared with round tube heat exchanger.

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타원곡선을 이용한 암호화와 전자서명 (Encryption and Digital Signature Using Elliptic Curve)

  • 양승해;조인석;이병관
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.629-634
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    • 2001
  • 보안프로토콜로 기존의 SSL에서 인증 기능을 각각의 사용자, 상점, 금융기관에 강화시킨 ECSCET 프로토콜이 있다. ECSET프로토콜의 구성성분으로 비밀키 알고리즘의 DES, 공개키 알고리즘의 RSA, 메시지 서명 알고리즘인 SHA중 공개키 알고리즘의 RSA, 메시지 서명 알고리즘인 SHA중 공개키 알고리즘의 RSA를 ECC로 대체함으로 암, 복호화 속도를 분석하였고, 서명 알고리즘으로 타원곡선을 이용한 ECDSA을 보였다.

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타원관 열교환기를 적용한 팬코일 성능 시험 (Performance Test of a Fan Coil with an Oval-Type Heat Exchanger)

  • 윤재동;이승현;성재용;이명호
    • 설비공학논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.67-71
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    • 2014
  • In this study, a fan coil unit with an oval-type heat exchanger has been developed. The performance of the present fan coil unit has been investigated, by comparison with the previous fan coil unit with a circular-type heat exchanger. For the fan coil unit with circular- and oval-type heat exchangers, the heat flux and pressure loss through the heat exchangers were measured at standard operating conditions. In addition, the wind speeds exhausted from the fan coil units were compared, for the same fan motor operation. The experimental results show that the average wind speed of the oval-type heat exchanger is 20 percent higher than that of the circular-type heat exchanger. The heat flux in the oval-type heat exchanger is enhanced by 40% or more, over the circular-type heat exchanger.

타원관 열교환기를 적용한 팬코일 유닛의 운전 조건이 무차원 성능계수에 미치는 영향 (Effect of Operating Conditions of a Fan-Coil Unit with an Oval Tube Type Heat Exchanger on Non-Dimensional Performance Coefficient)

  • 윤재동;이영훈;성재용
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • In this study, the effect of operating conditions of fan-coil unit with an oval tube type heat exchanger on its non-dimensional performance coefficient has been investigated. Pressure drops and heat transfer rates were measured under heating condition for various water flow rates, inlet temperatures and wind speeds. As a non-dimensional performance coefficient, Colburn j-factor was evaluated. The results show that the most sensitive parameter on heat flux is the inlet temperature, which affects the heat flux 4.7 and 7.2 times more than the wind speed and water flow rate, respectively. On the other hand, the Colburn j-factor as a non-dimensionalized index decreases with the wind speed, and has an maximum when the wind speed is about 1 m/s. the Colburn j-factor increases slowly with the water flow rate and inlet temperature but at a certain range of inlet temperature, the opposite phenomenon is found.

사인 웨이브 핀과 타원관으로 구성된 핀-관 열교환기의 공기측 성능 (Air-Side Performance of Fin-and-Tube Heat Exchangers Having Sine Wave Fins and Oval Tubes)

  • 최병남;풍익;심현민;김내현
    • 설비공학논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.279-288
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    • 2013
  • Heat transfer and pressure drop characteristics of fin-and-tube heat exchangers having sine wave fins and oval tubes were investigated. Oval tubes having an aspect ratio of 0.6 were made, by deforming 12.7 mm round tubes. Twelve samples, having different fin pitch and tube row, were tested. The effect of fin pitch on the j and f factors was negligible. The effect of the tube row on the j factor, however, was different from that of common fin-and-tube heat exchangers having plain fins and round tubes. The highest j factor was obtained for a two-row configuration, while the lowest one was obtained for a one-row configuration. A possible reason was attributed to the flow mixing characteristics of the sine wave channel of the present geometry. Comparison with a plain fin-and-tube heat exchanger having 15.88 mm O. D. round tube reveals that the present oval fin-and-tube heat exchanger shows generally superior thermal performance, except for the one-row configuration.

다층 대칭배열된 타원형 적층관의 좌굴하중 및 모드해석 (Buckling Load and Mode Analysis of Symmetric Multi-laminated Cylinders with Elliptical Cross-section)

  • 천경식;손병직;지효선
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권3A호
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    • pp.457-464
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    • 2006
  • 화이버로 보강된 복합재료는 비강성과 강도가 높을 뿐만 아니라 경량화를 위한 작업이 가능한 재료로써, 항공, 선박 그리고 토목분야와 같은 많은 산업분야에서 계속적으로 사용이 증대되고 있다. 본 연구는 전단변형을 고려한 타원단면을 갖는 복합적 층 구조물의 좌굴하중 및 모드형상을 분석하였다. 좌굴해석을 수행하기 위해, 면내회전자유도를 갖는 평면응력 요소와 휨 요소를 결합하여 무결점 4절점 쉘요소를 작성하였다. 이때 추가변형률과 대체전단변형률을 도입함으로써 요소의 거동을 개선하였다. 해석모델에 대해 쉘의 기하학적 형상, 종횡비, 화이버 보강각도, 그리고 적층배열에 따른 영향을 고찰하였다. 본 연구에서 제시한 타원단면을 갖는 적층관의 임계좌굴하중과 모드형상은 여러 가지 설계변수에 의한 거동에 대한 정확한 이해로부터 효율적인 설계방향을 제시하고자 하였으며, 추후 적층관의 좌굴해석시 좋은 참고자료로 활용할 수 있으리라 기대된다.

라플라스 모세관이론과 수학물리학의 태동 (Theory of Capillarity of Laplace and birth of Mathematical physics)

  • 이호중
    • 한국수학사학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.1-30
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    • 2008
  • 뉴턴의 중력이론의 성공은 수학물리학을 태동시키는 바, 최초로 19세기 초의 분자력의 모델성립에 중요한 요소로 등장하였다. 라플라스는 여기서 회전타원체의 작용이라는 모델을 이용하였고 회전타원체의 작용은 이계편미분방정식으로 표현이 되었다. 이것을 풀어서 유체를 담은 용기의 기하학적 모습과 와 유체와 고체의 접촉각에 대응시켰다. 알 수 없는 분자간거리는 추상적이고 미지의 힘 함수 $\varphi(f)$를 써서 표현하여, 분자 작용반경이라는 개념을 도입하여 이론적인 포텐셜 함수의 이론적인 토대를 구축하였다. 뉴턴의 중력이론은 라플라스이론에서 완성을 이루었고, 이후 분자력의 모델로서 작용을 하였다. 라플라스-영의 모세관이론은 수학적으로는 극소 곡면론에서 물리학적으로는 표면장력현상으로 설명이 된다.

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