• Corrosion Science and Technology
• /
• 제14권3호
• /
• pp.120-126
• /
• 2015

The usage of bending products recently have increased since many industries such as automobile, aerospace, shipbuilding, and chemical plants need the application of pipings. Bending process is one of the inevitable steps to fabricate the facilities. Induction heat bending is composed of compressive bending process by local heating and cooling. This work focused on the effect of induction heat bending process on the properties of ASME SA312 Gr. TP304 stainless steel pipes. Tests were performed for base metal and bended area including extrados, intrados, crown up, and down parts. Microstructure was analyzed using an optical microscope and SEM. In order to determine intergranular corrosion resistance, Double Loop Electrochemical Potentiokinetic Reactivation (DL-EPR) test and ASTM A262 practice A and C tests were done. Every specimen revealed non-metallic inclusion free under the criteria of 1.5i of the standard and the induction heat bending process did not affect the non-metallic inclusion in the alloys. Also, all the bended specimens had finer grain size than ASTM grain size number 5 corresponding to the grain sizes of the base metal and thus the grain size of the pipe bended by induction heat bending process is acceptable. Hardness of transition start, bend, and transition end areas of ASME SA312 TP304 stainless steel was a little higher than that of base metal. Intergranular corrosion behavior was determined by ASTM A262 practice A and C and DL-EPR test, and respectively step structure, corrosion rate under 0.3 mm/y, and Degree of Sensitization (DOS) of 0.001~0.075% were obtained. That is, the induction heat bending process didn't affect the intergranular corrosion behavior of ASME SA312 TP304 stainless steel.

• 태양에너지
• /
• 제13권2_3호
• /
• pp.91-106
• /
• 1993

유동층을 열교환기에 응용하기 위한 시도로 알루미나 입자를 유동입자로 하는 수직 이중관식 유동층형 열교환기에서 내관으로 평활관과 핀관(종형핀)을 사용하는 경우에 각각의 열전달효과를 비교, 검토하였다. 본 실험에서는 평균직경이 $0.41{\sim}0.77mm$ 범위의 4종의 알루미나 입자를 사용하였으며, 초기충진높이는 50mm($H_o/H=0.083$)에서 250mm($H_o/H=0.417$)의 범위로 하였다. 입자의 크기와 초기 충진높이 및 유동화속도가 열전달계수에 미치는 영향을 검토하고, 단상강제대류형 열교환기와 열전달효과를 비교한 결과, 평활관을 사용하는 경우에는 7.8배, 핀관을 사용하는 경우에는 12.9배의 전열증진효과가 있었다. 또 유동층에서는 유동화속도가 증가함에 따라 열전달계수는 최대값을 보인후 다시 감소하는데, 이때의 Nu수 및 Re수와 Ar수의 무차원 관계식을 구하였다.

• 에너지공학
• /
• 제22권2호
• /
• pp.226-236
• /
• 2013

고온개질기를 이용한 수증기 메탄 개질반응에 대해 실험 및 전산해석 기법을 이용하여 실제 개질기의 효율 및 개질기의 형상의 변화에 따른 열 분포 및 내부 유동에 대해서 연구하였다. 수증기 개질에 대한 반응모델은 Xu & Froment에 의해 개발된 수증기 반응 모델을 사용하였고, 그 결과로 고온개질기내에서 일어나는 화학반응은 Steam Reforming(SR), Water Gas Shift(WGS), Direct Steam Reforming(DSR) 반응이 다른 반응을 지배한다고 가정하였다. 고온개질기를 이용한 수증기 메탄 개질 반응 실험 결과로는 Steam Carbon Ratio(SCR)이 증가함에 따라 수소 수득율 또한 증가하고 일산화탄소와 메탄은 감소하는것을 알 수 있었다. 또한 입구가 한 개인 디자인과 두 개인 디자인을 비교, 분석하였을 때 입구가 두 개인 개질기보다 입구가 한 개인 개질기에서 열 분포 및 내부유동, 수소 수득율이 우수하다는 결과를 얻게 되었다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제47권3호
• /
• pp.29-37
• /
• 2005

This study was carried out to file up structural design data for optimizing Pleurotus eryngii growing houses. Design data are including current farm status of Pleurotus eryngii growing houses in the aspect of structural configuration as well as environmental conditions to be controlled and maintained inside. A structural analysis was performed for the on-farm structures as well as some structures modified and suggested through field survey and analysis. The results are summarized as follows. According to the results of status analysis, Pleurotus eryngii growing houses were categorized as arch-roofed simple type and sandwich panel type. Though the size of Pleurotus eryngii cultivation facilities were considerably diverse, the basic dimensions of Pleurotus eryngii cultivation facilities showed relatively similar pattern: more or less of 20m of length, $6.6\~7.0m$ of width, $4.6\~5.0m$ of peak height, $1.2\~1.6m$ of bed width, and 4 layers of bed. In the aspect of spatial use of cultivation facilities, suggested models were shown to be mostly reasonable in the aspect of heating and cooling, micro-meteorological stability, land use efficiency per unit floor area, etc.. Especially, the standard models suggested so far were thought to be not efficient in its surface area and spatial volume per unit floor area as well as its uneffective structural design in the area around ceiling. In the results of structural analysis for the models suggested through this study by using those section frames to be found on farms, the panel type structures of both single span and double span were estimated to be over designed, whereas arch-roofed pipe houses were mostly found to be under-designed.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제26권2호
• /
• pp.105-113
• /
• 2015

In order to accelerate hydrogen society in current big renewable energy trend, it is very important that hydrogen can be transported and stored as a fuel in efficient and economical fashion. In this perspective, liquid hydrogen can be considered as one of the most prospective storage methods that can bring early arrival of the hydrogen society by its high gravimetric energy density. In this study, a small-scale hydrogen liquefier has been designed and developed to demonstrate direct hydrogen liquefaction technology. Gifford-McMahon (GM) cryocooler was employed to cool warm hydrogen gas to normal boiling point of hydrogen at 20K. Various cryogenic insulation technologies such as double walled vacuum vessels and multi-layer insulation were used to minimize heat leak from ambient. A liquid nitrogen assisted precooler, two ortho-para hydrogen catalytic converters, and highly efficient heat pipe were adapted to achieve the target liquefaction rate of 1L/hr. The liquefier has successfully demonstrated more than 1L/hr of hydrogen liquefaction. The system also has demonstrated its versatile usage as a very efficient 150L liquid hydrogen storage tank.

• 에너지공학
• /
• 제23권4호
• /
• pp.189-195
• /
• 2014

신재생에너지 분야 중 특히 태양에너지를 이용하는 분야는 자원의 무한 및 청정성 때문에 그 사용량이 증가 추세에 있다. 우리나라에서 태양열에너지의 이용률이 전체 에너지 사용량 중 아직 미미한 실정이지만, 근래 정부의 정책적 지원에 힘입어 이 분야에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 태양열집열기의 형상 변화에 따른 집열효율을 조사하기 위하여 단일진공관 태양열집열기를 이용한 실험 및 이중진공관 태양열집열기와의 비교 실험을 수행하였다. 그 결과, 본 실험장치에서 히트 파이프의 최고온도의 차이로부터 태양열집열기 형상 변화에 따른 집열효율의 변화를 확인할 수 있었다. 또한 본 연구대상 태양열집열기의 히트파이프의 온도가 비교대상 태양열집열기보다 높음에도 불구하고 방열핀의 온도가 낮게 관측되었다. 이것은 본 연구대상의 태양열집열기는 히트파이프 방열부인 헤드부와 방열핀 사이의 접촉저항이 비교대상의 접촉저항보다 크다는 것을 나타내며, 집열효율을 높이기 위해서는 태양열집열기의 여러 부분의 성능개선뿐만 아니라 접촉저항에 의한 집열손실도 감소시켜야 함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제31권5호
• /
• pp.423-429
• /
• 2006

The heat pump water heater developed in this research consisted of one evaporator, one compressor, 1st condenser, 2nd condenser, one expansion valve, one water tank, one recirculation circuit and etc. The performance of heat pump water heater was tested and analyzed. The quantities of output water changed linearly from 2380 to $660{\ell}/h$, and the output water temperature changed curvedly from 29.9 to $44.5^{\circ}C$ when the opening rate of recirculation valve changed from 0 to 100%. The COP of heat pump water heater increased from 3.0 to 3.8 when the quantities of output water changed from 660 to $2380{\ell}/h$. When the temperature distributions of water tank were measured during 50 minutes after turning on the heat pump, the temperature stratification by the level appeared apparently. When the inlet water temperature changed from 30 to$50^{\circ}C$, the output energy of heat pump hardly changed. The surface area of double pipe heat exchanger changed from 0.429 to $6.254m^2$ when the compressor capacity increased from 1.0 to 50.0 PS.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.264-269
• /
• 2008

본 논문은 수평 이중관식 열교환기 내 프레온계 냉매의 대체냉매인 탄화수소계 냉매(R-290과 R-600a)의 증발 열전달 계수에 대한 실험적 결과를 나타내었다. 증발기의 내관 내경은 각각 10.07 mm와 6.54 mm의 2가지를 사용하였다. 증발실험은 질량유속 $35.5{\sim}210.4\;kg/m^2s$이고, 냉각용량 $0.95{\sim}10.1\;kW$인 조건에서 수행하였다. 실험결과를 요약하면, 탄화수소계 냉매 R-290과 R-600a의 증발 열전달 계수가 프레온계 냉매 R-22보다 높았다. 즉, R-22의 증발 열전달 계수에 비해, R-290와 R600a는 각각 $56.7{\sim}70.1%$와 $46.9{\sim}59.7%$ 정도 높았다. 실험데이터와 종래의 상관식을 비교한 결과, 모든 냉매와 관경에 대해서 Kandlikar상관식이 가장 좋은 일치를 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제32권4호
• /
• pp.534-541
• /
• 2008

This paper deals with the heat transfer characteristics of R-290 (Propane), R-600a (Iso-butane) and R-1270 (Propylene) as an environment friendly refrigerant and R-22 as a HCFC's refrigerant for evaporating. The experimental apparatus has been set-up as conventional vapor compression type refrigeration and air-conditioning system. The test section is a horizontal double pipe heat exchanger. Evaporating heat transfer measurements were performed for smooth tube with the outer diameters of 12.70, 9.52 and 6.35 mm and micro-fin tube 12.70 mm, respectively. For the smooth and micro-fin tubes measured in this study, the evaporating heat transfer coefficient was enhanced according to the increase of the mass flux and decrease of the tube diameter. The local evaporating heat transfer coefficients of hydrocarbon refrigerants were superior to those of R-22 and the maximum increasing rate of heat transfer coefficient was found in R-1270. The average evaporating heat transfer coefficients in hydrocarbon refrigerants showed 20 to 28% higher values than those of R-22. Also, the evaporating heat transfer coefficients of R-22 in the tube diameter of the 12.70 mm smooth and micro-fin tube were compared. Generally, the local heat transfer coefficients for both types of tubes increased with an increase of the mass flux. The heat transfer enhancement factor (EF) between smooth and micro-fin tube varied from 1.9 to 2.7 in all experimental conditions.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권12호
• /
• pp.1093-1099
• /
• 2010

초고온원자로(VHTR) 설계에 있어 중간열수송루프(IHTL) 및 중간열교환기(IHX) 설계는 고온의 운전조건($950^{\circ}C$ 이상)으로 인하여 공학적으로 어려운 과제 중 하나로 알려져있다. 본 연구에서는 LiF, NaF 및 KF(46.5:11.5:42.0 mole %)의 공융혼합물인 Flinak molten salt 를 IHTL 의 열수송매체로 고려하였다. Flinak molten salt 의 세관에서의 열수력 특성을 평가하기 위하여 직경이 1.4 mm 인 원형관을 이용하여 고온의 가스와 Flinak 을 열교환할 수 있는 이중관식 열교환기를 구성하여 실험하였다. 실험 결과 층류유동에서 측정된 Flinak 의 마찰계수는 이론식인 64/Re 에 근접하였고 Nusselt 수는 일반적으로 3.66 에서 4.36 범위에 들었다.