Thermodynamic and dynamic analysis has been conducted to investigate performance variations induced by substitution of alternative refrigerants, HFC134a or HC600a for CFC12 in hermetic reciprocating compressors. For the thermodynamic analysis, mass and energy conservation laws are applied to the cylinder volume and Helmholtz resonator modeling method is adopted to describe gas pulsations at suction and discharge system. The modeling of the dynamics of the compressor mechanism has been performed with lumped mass method to analyse the bearing loads and friction losses at each bearing. To verify the correctness of this analysis, results of the performance simulation have been compared to those of calorimetric measurrements of compressor operating with CFC12. Analysis of the various losses, noise and reliability as well as performance has been conducted to present the design guideline for the compressor development with alternative refrigerants. It is found that compressors with alternative refrigerants, HFC 134a or HC600a give better COPs than those with CFC12 under the same operating conditions and especially, compressors with HC600a show better reliability and noise characteristics also.
Research into natural refrigerants that use CO2, instead of chlorofluorocarbons and hydrofluorocarbons, has increased due to the environmental problems caused by ozone depletion. CO2 refrigerants are more environmentally friendly than conventional refrigerants because they have better latent heat of evaporation and heat transfer efficiency properties. However, they have very low critical temperatures and require high design pressures; therefore, pressure control valves, which reduce the pressure of the CO2 refrigerant to a safe level and apply it to the refrigerant air conditioning system, are necessary to secure stability against high pressure. In the present study, we evaluated the flow characteristics and valve performance of the pressure control valve using a CO2 refrigerant by measuring the pressure, velocity, and flow coefficient. In addition, we examined the applied forces caused by the internal pressure from the highly pressurized CO2 refrigerant and required thrust characteristics.
Pool boiling heat transfer coefficients (HTCs) of HCFC123, HFC134a, HCFC22, HFC407C, HFC410A and HFC32 wre measured on a horizontal smooth tube, 26 fpi low fin tube, Turbo-B and Thermoexcel-E enhanced tubes. AN experimental apparatus was designed such that all tubes heated by cartridge heaters could be installed at the same time to save the refrigerant. Data were taken in the pool of $7^{\circ}C$ with the heat flux decreasing from 80 kW/$m^2\;to\;5kW/m^2$. Test results showed that HTCs of pure refrigerants and those of a azeotrope were greatly influenced by reduced pressure. HTCs of HFC407C were 21~25% lower than those of HCFC22 due to mass transfer resistance. For all refrigerants, enhanced tubes with sub-surface and sub-tunnels showed the largest heat transfer enhancement. Especially the largest heat enhancement was obtained for HCFC123 whose reduced pressure is the lowest among al the refrigerants tested. This indicates that either Turbo-B or Thermoexcel-E enhanced tube would be the best choice when used with a low vapor pressure refrigerant.
This paper presents leakage characteristics of a scroll compressor applying alternative refrigerants of R22 such as R407c and R410a under actual operating conditions. Because leakage in a scroll compressor produce significant losses and degradation of performance, those should be clarified to design a high efficient scroll compressor with alternative refrigerants of R22. However, flank and tip leakage characteristics of a scroll compressor with alternative refrigerants are very limited in open literature. In the present study, both experimentation and modeling of the leakages in the scroll compressor were performed. As a result, it was observed that the leakages of the scroll compressor with R407c increased by 15%, and that with R410a increased by 76% as compared to the compressor applying R22 under standard load conditions due to a higher upstream pressure and a higher pressure difference between pockets.
In this work, pool boiling heat transfer coefficients(HTCs) of 5 refrigerants of differing vapor pressure are measured on horizontal smooth square surface of 9.52 mm length. Tested refrigerants are R123, R152a, R134a, R22, and R32 and HTCs are taken from $10\;kW/m^2$ to critical heat flux of each refrigerant. Wall and fluid temperatures are measured directly by thermocouples located underneath the test surface and by thermocouples in the liquid pool. Test results show that pool boiling HTCs of refrigerants increase as the heat flux and vapor pressure increase. This typical trend is maintained even at high heat fluxes above $200\;kW/m^2$. Zuber's prediction equation for critical heat flux is quite accurate showing a maximum deviation of 21% for all refrigerants tested. For all refrigerant data up to the critical heat flux, Stephan and Abdelsalam's well known correlation underpredicted the data with an average deviation of 21.3% while Cooper's correlation overpredicted the data with an average deviation of 14.2%. On the other hand, Gorenflo's and lung et al.'s correlation showed only 5.8% and 6.4% deviations respectively in the entire nucleate boiling range.
R410A and R407C are considered to be alternative refrigerants to R22 for the air-conditioners. Experimental investigation is made to study the condensation heat transfer characteristics of slit fin-tube heat exchanger using alternative refrigerants R410A and R407C. 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. Between the R22 and R410A, 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.
In this paper, the cycle performance analysis for the COP of supercritical heat pump using various refrigerants is presented to offer the basic design data for the operating parameters of the system. The working fluids are R134a, R22, R32, R290, R600, R600a, R1270 and R744. The operating parameters considered in this study include superheating degree of evaporator, temperature of gas cooler inlet and outlet, compressor efficiency and evaporating temperature in the supercritical heat pump system. The main results were summarized as follows : Superheating degree, temperature of gas cooler inlet and outlet, compressor efficiency and evaporating temperature of supercritical heat pump system have an effect on the COP of this system. With a thorough grasp of these effect, it is necessary to design the supercritical heat pump using R134a. And, in comparison of COP of supercritical heat pump using various refrigerants, R32 and R600 is the highest, and R744 is the lowest among other refrigerants. From these results, it is confirmed that the COP of supercritical heat pump using R744 is higher than that using freon refrigerants such as R32 and R134a.
혼합냉매를 사용하여 천연가스를 액화하는 혼합냉매공정(Mixed refrigerant cycle, MRC)은 공정이 간단하고 장치비가 적게 들며 운전 또한 용이하여 널리 채택되고 있는 공정이다. MRC에서 중요한 기술 중 하나는 혼합냉매를 선택하고 최적의 혼합비를 결정하는 것이다. 본 연구에서는 일반적인 MRC에서 혼합냉매와 혼합냉매의 혼합비가 공정의 성능에 미치는 효과를 살펴보았다. 이를 위해 통계적 기법 중 실험계획법의 하나인 혼합물 설계와 반응 표면법을 이용하여 전체 공정의 에너지 소비가 최소가 되게 하는 최적의 냉매를 선택하고 그 혼합비를 결정하였다. 여러 냉매와 혼합비에 따른 MRC 공정의 모사는 Aspen HYSYS를 사용하였으며 혼합물설계와 반응 표면법은 Minitab을 사용하였다. 연구결과 냉매로는 methane ($C_1$), ethane ($C_2$), propane ($C_3$)과 nitrogen ($N_2$)가 선택되었으며 에너지 소비를 최소화하는 혼합비(몰 비) 또한 구할 수 있었다.
As concerns increase over the dangers of environmental destruction on a global scale, CFC regulations have finally been carried out and some CFC's are expected to be phased out by the end of 1995. The research for alternative refrigerants is very demanding. The major activities related to alternative refrigerants are focused on two different areas; one is the development of mixed refrigerants by using the existing refrigerants, and the other is the development of new HFC refrigerants. One of the most promising alternative refrigerant for CFC-12 is HFC-134a. HFC-134a has often been used as a replacement of CFC-12 for automotive air-conditioners. However, due to different thermodynamic properties of HFC-134a, performances of the replaced system are degraded compared with those of the CFC-12 system. Sometimes, the complete redesign of the system is required. In order to analyse and design the new system effectively, the developement of a system simulation program, in which HFC-134a can be selected as a refrigerant, is recommended. Therefore, the summary of this research is as follows : (1) The various thermodynamic properties of HFC-134a are ana lysed and programmed. (2) The model for serpentine heat exchanger is developed and programmed. (3) These subroutines are integrated to develop to develop an automotive air conditioning system simulation program which is verified by the test results. (4) The verified program is used to analyse the performance of a selected automotive air conditioning system.
International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
/
제15권1호
/
pp.25-33
/
2007
The investigation has been made into the prediction of heat exchange performance of a counter flow type double-tube condenser for natural refrigerant mixtures composed of Propane/n-Butane or Propane/i-Butane in a smooth tube and micro-fin tube. Under various heat transfer conditions, mass flux, pressure drop and heat transfer coefficient of the mixed refrigerants were calculated using a prediction method, when the length of condensing tube, total heat transfer rate, mass flux and outlet temperature of coolant were maintained constant. Also, the predicted results were compared with those of HCFC22. The results showed that the mixed refrigerants of Propane/n-Butane or Propane/i-Butane could be substituted for HCFC22, while the pressure drop and overall heat transfer coefficient of the refrigerants were evaluated together.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.