The fin and tube heat exchanger using a two-port tube has in air-conditioner heat exchanger because heat transfer performance. This study investigates the feasibility of a fin and tube heat exchanger using two-port copper tube by mechanical expansion. The optimum size of the tube-expanding bullet for the heat exchanger using two-port tube was through numerical calculation. The heat exchanger using a two-port tube was fabricated by mechanical expansion, and the heat exchanger performance was evaluated condensation and evaporation experiments. Compared to the heat exchanger of a conventional circular tube, the pressure drop per unit length of the heat exchanger with a two-port tube decreased. Compared to the heat exchanger using a conventional circular tube, the overall heat transfer coefficient of heat exchanger with a two-port tube increased up to 13% in the case of condensation, and up to 25% in the case of evaporation. The two-port tube heat exchanger outperforms conventional heat exchanger for air conditioner with a inner grooved circular tube.
In advanced nuclear reactors, the passive containment cooling has been suggested to enhance the safety. The passive cooling has two mechanisms, air natural convection and oater cooling with evaporation. To confirm the coolability of PCCS, many works have been performed experimentally and numerically. In this study, the water cooling test was performed to obtain the evaporative heat transfer coefficients in a scaled don segment type PCCS facility which have same configuration with AP600 prototype containment. Air-steam mixture temperature and velocity, relative humidity and well heat flux are measured. The local steam mass flow rates through the vertical plate part of the facility are calculated from the measured data to obtain evaporative heat transfer coefficients. The measured evaporative heat transfer coefficients are compared with an analytical model which use a mass transfer coefficients. From the comparison, the predicted coefficients show good agreement with experimental data however, some discrepancies exist when the effect of wave motion is not considered. Finally, a new correlation on evaporative heat transfer coefficients are developed using the experimental values.
New alternative refrigerants have been developed due to the ozone layer depletion and global warming. For this reason, carbon dioxide is believed to be a promising refrigerant for use in air conditioners and heat pumps. Evaporative heat transfer characteristics and pressure drop of $CO_2$ with outer diameter of 5 mm in inclined ($45^{\circ}$) smooth and micro-fin tubes have been investigated by the experiments with respect to several test conditions such as mass fluxes, heat fluxes, evaporation temperatures in this study. The inclined ($45^{\circ}$) smooth and micro-fin tubes with length of 1.44 m were installed to measure the evaporative heat transfer coefficients of $CO_2$ and heat was supplied to the refrigerant by direct heating method where the test tube was uniformly heated by electricity. The tests were conducted at mass fluxes from 212 to $656\;kg/m^2s$, heat fluxes from 15 to $60\;kW/m^2$ and evaporation temperatures from -10 to $20^{\circ}C$. The heat transfer coefficients of $CO_2$ are slightly increased with increasing mass flux, and the heat transfer characteristics in the inclined ($45^{\circ}$) tubes are enhanced about $5{\sim}10%$ compared with those in horizontal or vertical tubes.
The leakage of cryogenic LNG through cracks in the insulation membrane of an LNG carrier causes the hull structure to experience a cold spot as a result of the heat transfer from the LNG. The hull structure will become brittle at this cold spot and the evaporated natural gas may potentially lead to a hazard because of its flammability. This paper presents a computational model for the LNG flow and heat diffusion in an LNG insulation panel subject to leakage. The temperature distribution in the insulation panel and the speed of gas diffusion through it are simulated to assess the safety level of an LNG carrier subject that experiences a leak. The behavior of the leaked LNG is modeled using a multiphase flow that considers the mixture of liquid and gas. The simulation model considers the phase change of the LNG, gas-liquid multiphase interactions in the porous media, and accompanying rates of heat transfer. It is assumed that the NO96-GW membrane storage is composed of glass wool and plywood for the numerical simulation. In the numerical simulation, the seepage, heat diffusion, and evaporation of the LNG are investigated. It is found that the diffusion speed of the leakage is very high to accelerate the evaporation of the LNG.
A new method is developed to estimate the evaporation of water from a surface with high accuracy and resolution. The principle of new method is to detect a weight change of buoyant weight according to a change in water level of Class A Pan mesured by the use of a strain-gauge load cell. Field test of evaporation recording new instrument was carried out at Suwon for 10 days July 1999. It is possible in field observation to measure hourly evaporation amount by newly developed evaporation recording instrument in Class A Pan against strong solar radiation. Present study provide a possibility of domestic high accuracy instrument development below than 0.1mm water level measurement accuracy. If there is low humidity and high wind speed conditions which is possible to evaporate from water surface during night time. And it needs continuous study to understand between meteorological elements and latent heat effect at ground level by field observation study using high accuracy evaporation recording instrument.
The heat transfer enhancement of heat sink with mist flow is studied numerically by solving the conservation equations for mass, momentum and energy in the continuous and dispersed phases. A Lagrangian method is used for tracing dispersed water droplets in the heat sink and an Eulerian species transport model for air and steam mixture. The continuous and dispersed phases are interacted with the drag and evaporation source terms. The computed results show that addition of evaporating mist droplets enhances the cooling performance of heat sink significantly.
Evaporating heat transfer coefficients of R-22 and R-134a were measured in smooth horizontal copper tubes with inner diameters of 1.77, 3.36 and 5.35mm, respectively. The experiments were conducted in a closed loop, which was driven by a magnetic gear pump. Experiments were performed for the following range of variables: mass velocity (200 to 400 kg/$m^2$.s), saturation temperature($0^{circ}C,; 5^{\circ}C$) and quality(0 to 1.0). Main results obtained are as follows: evaporating heat transfer coefficients in the small diameter tubes (ID<7mm) were observed to be strongly affected by various diameters and to differ from those in the large diameter tubers. The heat transfer coefficients of the small diameter tubes were higher than those of the large diameter tubs. And it was very difficult to apply some well-known previous predictions (Shah`s, Gungor-Winterton`s and Kandlikar`s correlation) to small diameter tubes.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권4호
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pp.437-444
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2012
본 논문은 지열을 이용한 코일 침적형 히트펌프 시스템의 운전변수에 대한 최적 설계를 위해서 히트펌프의 성능 특성을 실험적으로 조사하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수로는 과냉각도, 증발온도, 응축온도 등이다. 그 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 지열 이용 코일 침적형 히트펌프 시스템의 증발온도와 과냉각도가 증가할수록, 응축온도는 감소할수록 성능계수는 증가함을 알 수 있다. 즉, 지열 이용 코일 침적형 히트펌프 시스템의 증발온도, 응축온도, 과냉각도는 냉방과 난방의 성능계수에 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 따라서 본 연구에서 제안하는 히트펌프 시스템이 최고의 성능을 나타내기 위한 최적의 운전조건을 결정할 필요가 있다.
In evaporative cooling applications, the evaporation water is supplied usually sufficiently larger than the amount evaporated to enlarge contact surface between the water and the air. Especially in indirect evaporative coolers, however, if the evaporation water flow rate is excessively large, the evaporative cooling effect is not used for heat absorption from the hot fluid but spent to the sensible cooling of the evaporation water itself. This would result in a decrease in the cooling performance of the indirect evaporative cooler. In this study, the effects of the evaporation water flow rate on the cooling performance are investigated theoretically. The cooling process in an indirect evaporative cooler is modeled into a set of linear differential equations and solved to obtain the exact solutions to the temperatures of the hot fluid, the moist air, and the evaporation water. Based on the exact solutions, it is analyzed how much the cooling performance is affected by the evaporation water flow rate. The results show that the decrease in the cooling effectiveness is substantial even for a small flow rate of the evaporation water and the relative decrease is more serious for a high-performance evaporative cooler.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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