• 설비공학논문집
• /
• 제1권4호
• /
• pp.297-304
• /
• 1989

Development of a more satisfactory program of computing the performance on a multi-tube evaporator with continuous plate fins is attempted in this study. The fluid flow involving a change of phase make the flow properties and fluid friction factor of refrigerants, the heat transfer coefficients of refrigerant and air sides vary significantly. Taking such variations into account, a useful program is developed to predict the steady state performance of a multi-tube evaporator. The program was applied to an evaporator which has outside diameter of 10.05mm, inside diameter of 9.35mm, length of 5.4m and two rows arraied staggered. Then the variations of refrigerant quality, temperature, pressure, velocity, enthalpy, specific volume and air temperature, tube temperature were discussed. Satisfactory results were presented that the degree of superheat at the outlet side was $4.4^{\circ}C$ and the air temperature drop between the inlet and outlet of the air conditioner was $10^{\circ}C$.

• 오토저널
• /
• 제11권1호
• /
• pp.20-30
• /
• 1989

The unsteady conjugate forced convection-conduction heat transfer from a plate fin is numerically studied. The external forced flow is steady but the temperature of the fin base is an exponential change with time. Therefore, the unsteady energy equations of the fluid and the fin are solved simultaneously under the conditions of equality in heat flux and temperature at the fluid-fin interface at every instant of time. Numerical results are given for various quantities of interest including the local heat transfer coefficient, the local heat flux, the total heat transfer rate and the temperature distribution of fin under the effects of the convection-conduction parameter and the ratio of thermal diffusivities. The results of the present numerical solution have been compared with those of the conventional fin theory.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
• /
• pp.1441-1446
• /
• 2003

The design optimization of the plate heat exchanger with staggered pin arrays for a fixed volume is performed numerically. The flow and thermal fields are assumed to be a streamwise-periodic flow and heat transfer with constant wall temperature and they are solved by using the finite volume method. The optimization is carried out by using the sequential linear programming (SLP) method and the weighting method is used for solving the multi-objective problem. The results show that the optimal design variables for the weighting coefficient of 0.5 are as follows; S=6.497mm, P=5.496mm, $D_1=0.689mm$, and $D_2=2.396mm$. The Pareto optimal solutions are also presented.

• 오토저널
• /
• 제9권4호
• /
• pp.69-76
• /
• 1987

A conjugate conduction-convection analysis has been made for a plate fin which exchanges heat with its fluid environment by forced convection. The analysis is based on a one- dimensional model for the plate fin whereby the transient heat conduction equation for the fin is solved simultaneously with the conservation equations for mass, momentum, and energy in the fluid boundary layer adjacent to the fin. The forced convection heat transfer coefficient is not specified in advance but is one the results of the numerical solutions. Numerical results of the overall heat transfer rate, the local heat transfer coefficient, the local heat flux, the fin efficiency and the fin surface temperature distribution for Pr=0.7 are presented for a wide range of operating conditions.

• 공업화학
• /
• 제17권5호
• /
• pp.476-482
• /
• 2006

본 연구에서는 핀-관 열교환기의 공기측 열전달 및 마찰특성을 조사하기 위하여 8종의 열교환기에 대하여 난방조건에서 실험을 수행하였다. 핀-관 열교환기의 성능 비교평가를 위하여 공기엔탈피식 칼로리미터를 이용하였다. 실험에 사용된 핀은 슬릿, 루버, 평판형이며, 관경은 7.0 mm, 열수는 1, 2, 3열 그리고 4종의 관회로에 대해 j 계수와 마찰계수를 획득하였다. 실험을 통해서 핀형상, 핀피치, 열수 그리고 관회로의 변화에 대한 핀-관 열교환기의 공기측 열전달 및 마찰거동을 조사하였다. 실험결과는 관회로의 구성이 열교환기의 열전달과 마찰과 관련이 있음을 보여주었다. 동일 핀피치의 열교환기의 경우에 저 Re 수에서는 1열의 열전달성능이 우수하나 Re 수가 증가할수록 j 계수의 거동은 역전함을 보였다. 그리고 2열의 열교환기에서 핀종류에 따라 공기측 열전달성능과 마찰계수가 다르게 나타남을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.795-801
• /
• 2019

층류 경계층 내 반구에 의해 유기되는 말굽와류를 흡입 제어했을 때 후류영역에서의 마찰저항 변화를 측정하였다. 이를 위해 회류수조에서 유동가시화를 실시하여 최적의 자유유속, 반구 크기 및 흡입제어 구멍 크기를 결정하였고, 반구 후류영역에 설치된 평판과 연결된 동력계로 표면 마찰저항 감소를 측정하는 실험을 수행하였다. 평판에 설치된 반구 전방에는 유입 유동에 의해 반구를 감싸는 말굽와류가 생성되며 그 주위 와도 방향에 의해 후류영역으로는 빠른 유속의 유동이 유입되어 머리핀 와류 생성을 촉진시킨다. 따라서 반구 전방에 생성되는 말굽와류 세기를 흡입 제어에 의해 약화시킴으로써 반구 좌우측으로 길게 형성된 유속방향 와류가 후류영역으로 공급하는 에너지는 감소하게 된다. 즉, 반구 전방의 말굽와류를 제어함으로써 후류영역으로부터 생성되는 헤어핀 와류 발생 주파수가 줄어 들게 된다. 염료 주입을 이용한 유동 가시화 영상을 해석한 결과로 머리핀 와류의 발생 빈도가 흡입제어에 의해 36.4 % 감소되었고, 후류영역에서 측정된 표면 마찰저항은 2.3 % 감소되는 것으로 나타났다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.199-204
• /
• 2019

경계층 내 측정된 유속은 변동 성분을 활용한 표준편차 혹은 배경 유속을 포함한 평균 속도로 해석되어 왔다. 하지만, 각각의 결과로 유동 상호작용을 설명하는데 한계가 있어 본 논문에서는 시간 영역의 유속을 퓨리에 변환하여 주파수 분석으로 유동 현상을 규명하는 방법을 제안한다. 이를 위해 경계층 내 평판 위에 부착된 반구 내부로 염료를 주입시켜 후류 영역에서 생성되는 머리핀 와류를 가시화하여 발생 빈도를 계측하였다. 또한 반구 전방의 평판을 뚫어 흡입함으로써 후류 영역 내 유속 변화를 열선 유속계로 측정하였다. 제안된 주파수 분석의 평가를 위해 기존의 통계 해석법과 비교하였으며, 유동의 정성적인 결과에 부합하는 주파수 분석과정을 제시한다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권10호
• /
• pp.1033-1040
• /
• 2011

예혼합 버너는 높은 효율과 낮은 배기 때문에 가정용 보일러 버너 시스템에 매우 강력한 버너이다. 일반적으로 가정용 보일러 버너는 내부에 농후한 예혼합 불꽃으로 구성하고 연료는 2차공기의 공급에 의하여 완전연소 되는 분젠 버너를 이용한다. 이것은 상대적으로 긴 불꽃 길이와 높은 과잉공기비에서 작동하기 때문에 높은 효율을 갖는 소형 보일러에 적용하기 어렵다. 이 논문에서 메탈 화이버, 세라믹, SUS 핀과 같은 매질을 사용하는 예혼합 연소 버너의 특징을 실험하였다. 특히, 표면 매질의 비반응 유동 특성은 버너 표면 전체의 유동 속도를 측정하고 조정하였다. 연소 실험은 화염 사진과 화염 온도 측정에 의하여 수행되었다. CO와 NO는 다양한 과잉 공기비와 열량값에 대하여 버너 표면 매질, 연소실, 열교환기의 특성을 측정하고 평가하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제37권1호
• /
• pp.35-39
• /
• 2013

본 논문은 자연대류상에서 냉각되는 하이브리드 휜 히트싱크(Hybrid Fin Heat Sink, HFH)의 열특성에 대한 수치연구결과를 보고한다. HFH는 평판휜이 결합된 내부유로가 있는 핀 휜으로 이루어진 하이브리드 휜으로 구성된다. HFH의 열성능은 상용 CFD 소프트웨어를 이용하여 수치적으로 연구되었고 핀 휜 히트싱크(Pin Fin Heat Sink, PFH)의 열성능과 비교되었다. 수치연구결과를 통해 HFH의 베이스면적기반, 질량기반 열전달계수가 PFH 보다 각각 12%, 37% 우수함을 발견했다. 증대된 표면적과 가벼운 무게는 PFH보다 우수한 HFH의 열성능을 설명할 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제24권2호
• /
• pp.241-250
• /
• 2000

In this study, condensation heat transfer tests were conducted in flat aluminum multi-channel tubes using R-22. Two internal geometries were tested ; one with smooth inner surface and the other with micro-fins. Data are presented for the followin~ range of variables ; vapor quality($0.1{\sim}0.9$), mass flux($200{\sim}600kg/m^2s$) and heat flux($5{\sim}15kW/m^2$). The micro-fin tube showed higher heat transfer coefficients compared with those of the smooth tube. The difference increased as the vapor quality increased. Surface tension force acting on the micro-fin surface at the high vapor quality is believed to be responsible. Different from the trends of the smooth tube, where the heat transfer coefficient increased as the mass flux increased, the heat transfer coefficient of the micro-fin tube was independent of the mass flux at high vapor quality, which implies that the surface tension effect on the fin overwhelms the vapor shear effect at the high vapor quality. Present data(except those at low mass flux and high quality) were well correlated by equivalent Reynolds number, Existing correlations overpredicted the present data at high mass flux.