• 제목/요약/키워드: Finned Tube Heat Exchanger

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외부유로 내벽에 설치된 핀 형상에 따른 이중관 열교환기의 열전달 및 유동에 대한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on Heat Transfer and Flow Characteristics of a Finned Downhole Coaxial Heat Exchanger)

  • 박천동;이동현;박병식;최재준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권2호
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    • pp.79-86
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    • 2017
  • 본 연구에서는 이중관 지중열교환기의 내부에 삽입되는 유로의 외벽에 설치된 핀 형상에 따른 유동 및 열전달 특성의 변화를 수치해석적으로 분석하였다. 해석에는 상용 CFD 소프트웨어인 Ansys Fluent를 이용하였으며, SST $k-{\omega}$ 난류 모델을 적용하였다. 지중열교환기의 성능을 높일 수 있는 핀의 형상을 찾기 위하여 핀의 각도($15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$), 높이비(0.1, 0.3, 0.5), 그리고 핀 간의 간격비(1, 3, 5)를 변화시키며 해석을 수행하였다. 그 결과 핀의 각도와 높이가 증가하면서 대부분의 핀 형상에서 외각유로의 외벽과 내벽에서 Nusselt 수가 증가하는 경향이 나타났다. 하지만 핀 각도 $15^{\circ}$, 높이 비 0.3 이하의 형상에서 핀이 설치되지 않은 경우보다 외벽의 열전달계수는 증가하며 내벽의 열전달 계수가 감소하는 결과를 관찰하였다. 또한 핀 간의 간격이 감소할 경우 외벽의 열전달계수는 큰 변화가 없으나 내벽의 열전달계수는 감소하는 경향이 나타났다.

평판핀이 부착된 증발기의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Plate Finned-Tubes Evaporator)

  • 손병진;민묘식;김홍배
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.982-991
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    • 1991
  • 본 연구에서는 냉방기에서 널리 이용되고 있는 평판핀이 연속적으로 부착된 다관식 증발 열교환기에 대하여 (1) 냉매의 열역학적 물성치의 변화 (2) 냉매와 공기 측 열전달 계수의 변화 (3) 냉매측 관 마찰 손실등을 고려한 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 그 결과를 실험을 통하여 보정 완성하였다. 계산결과로 부터 공조기기의 설계조건, 공조계통 해석을 위한 기초자료를 제시하였다.

핀-관 열교환기의 난방운전 시 공기측 열전달 및 마찰특성 (Air-side Heat Transfer and Friction Characteristics of Fined-tube Heat Exchangers under Heating Condition)

  • 권영철;장근선;고국원;김영재;박병권
    • 공업화학
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    • 제17권5호
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    • pp.476-482
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    • 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.

확대모형 열교환기를 이용한 공기측 열전달 성능에 관한 연구 (A Study on Beat Transfer Characteristics in the Air Side of Large-scaled Heat Exchanger)

  • 변주석;이진호;홍만기;전창덕
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권9호
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    • pp.1032-1041
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    • 2005
  • This study is performed to investigate the heat transfer characteristics of heat exchanger according to the arrangement of fins as well as fin configuration by using the four times enlarged model. Friction factor, Colburn j factor and goodness factors are compared to each other to estimate performance of each case for 4 different kinds of fins, which are plain, single side slit, double side slit and louver fin. Results show that heat transfer would be altered by fin arrangement and that friction loss is more affected by fin configurations than by the fin arrangements. In particular, heat transfer depends more on the shape of front row than that of rear row. The heat transfer rate of combined fin arrangement increases a lot more under the same pressure drop than that of conventional fin arrangement. This indicates that the heat exchanger of higher efficiency would be designed by the proper combination of fins, of different shapes.

Condensation Heat Transfer of R22, R407C, and R410A in Slit Fin-and-Tube Heat Exchanger

  • Jeon, Chang-Duk;Lee, Jin-Ho
    • International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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    • 제11권4호
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    • pp.188-198
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    • 2003
  • R410A and R407C are considered to be alternative refrigerants of R22 for the air-conditioners. An experimental study is carried out to investigate the effect of the change of mass flow rate on the characteristics of heat transfer and pressure drop in three row slit finned-tube heat exchanger for R407C, R410A and R22. R407C, a non-azeotropic refrigerant mixture, exhibited a quite different condensation phenomenon from those of R22 and R410A and its condensation heat transfer coefficient was much lower than that of R22 and R410A. On the other hand, the condensation heat transfer coefficient of R410A, near-azeotropic refrigerant mixture, was a little higher than that of R22. R410A also showed the lowest condensation pressure drop across the test section. For all refrigerants, the condensation heat transfer coefficient and pressure drop increase as the mass flux increases. The condensation heat transfer coefficient correlation proposed by Kedzierski shows the best agreement with the experimental data within $\pm$20%.

액체 건조제 제습을 위한 핀튜브형 재생기의 성능인자 영향 연구 (Study on the Effect of Performance Factors on the Finned Tube Type Regenerator for Liquid Desiccant Dehumidification)

  • 장준오;박문수;강경태;이신표;이진수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권7호
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    • pp.845-852
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    • 2003
  • Liquid desiccant dehumidification system can be used effectively to save energy consumed in air conditioning as an alternative compared with conventional air conditioning systems by reducing latent heat load. The dehumidifier and the regenerator from the heart of this system. The latent part of the cooling load is handled using liquid desiccant. In this study, the experimental regenerator has been designed to study the regeneration characteristics of the aqueous triethylene glycol(TEG) system. The performance factors of the regenerator with finned tube heat exchanger were evaluated by a series of experimental runs. The regeneration process is highly dependent on the liquid desiccant conditions, such as, temperature, concentration and flow rate. In addition, the effects of the inlet air temperature, humidity and flow rate were discussed. Data obtained are useful for design guidance and performance analysis of a regenerator, particularly for a liquid desiccant cooling system.

소듐 시험루프 내 고온 압력용기의 크리프-피로 건전성 평가 (Evaluation of Creep-Fatigue Integrity for High Temperature Pressure Vessel in a Sodium Test Loop)

  • 이형연;이동원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권8호
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    • pp.831-836
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    • 2014
  • 본 연구에서는 한국원자력연구원 내에 설치될 예정인 소듐시험 시설인 SELFA(Sodium Thermal-hydraulic Experiment Loop for Finned-tube Sodium-to-Air heat exchanger) 내에서 정상상태 가동온도가 $510^{\circ}C$의 고온 압력용기인 팽창탱크에 대해 고온 건전성 평가를 수행하였다. 팽창탱크에 대해 3 차원 유한요소해석에 기초하여 고온설계 기술기준인 ASME Section III Subsection NH 와 프랑스의 RCC-MRx 코드를 따라 크리프-피로 손상평가를 수행하였다. 평가결과 팽창탱크는 크리프-피로 설계 과도 하중 하에서 구조적 건전성을 유지하는 것으로 나타났다. 316L 스테인리스강 재질의 동 압력용기에 대해 정량적 코드 비교 분석을 수행하였다.

핀이 부착된 MF증발관의 열전달 특성에 대한 해석적 연구 (An Analytical Study on the Heat Transfer Characteristics of MF Evaporation Tubes Attached with a Fin)

  • 박용석;성홍석;서정세
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.48-56
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    • 2021
  • In this study, the heat transfer process around the finned channel tubes is numerically examined. Serially arranged tubes of an evaporator were used for heat exchange. The numerical analysis results confirmed that the vortex generated at the rear of the channel pipe was caused by the fin. Furthermore, it was also confirmed that the temperature difference was large between the inlet and outlet ends of the fin. The temperature of the location where the fin was attached to the channel pipe was found to be close to the surface temperature of the channel wall. However, the temperature rose rapidly closer to the ambient air temperature of 350 K towards the fin end, located at a distance of 0.035 m; it was found to have a significant influence on the heat transfer around the fin-attached channel tube. The wider the vertical flow path, the lower the total heat transfer coefficient. However, the overall heat transfer coefficient increased as the horizontal flow path narrowed. The increment is attributed to an increase in the heat transfer amount due to increased heat transfer surface.