• 제목/요약/키워드: Superheated vapor

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수직 벽에서 과열증기의 막응축에 대한 열물성의 영향 (The Influence of Variable Thermophysical Properties for Filmwise Condensation of Superheated Vapor on a Vertical Wall)

  • 김경훈;성현찬
    • 설비공학논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.235-243
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    • 2000
  • A theoretical model for laminar filmwise condensation along an isothermal vertical wall at constant pressure has been formulated on the basis of conservation laws and other fundamental physical principles. The model was applied to the prediction of the influences of variable thermophysical properties of liquid and vapor layers in the filmwise condensation of superheated vapor of Rl2, R134a, R142b and R152a. The dimensionless velocity component method was employed in the transformation of the governing equations and their boundary conditions, and the polynomial method was used for treating variable thermophysical properties of liquid and vapor. Physical quantities, such as the dimensionless thickness of the liquid layer, local heat transfer rate and mean heat transfer coefficient, were investigated for different values of the superheated temperature of the stagnant vapor far from the wall. It was found that the value of mean heat transfer coefficient of R134a was higher than other refrigerants for the change of the superheated temperature.

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등온 수직벽의 자연대류 막응축 모델에 관한 비교분석 (Comparative Analysis of Models for Free Convective Film Condensation on an Isothermal Vertical Wall)

  • 성현찬;김경훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권10호
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    • pp.1380-1387
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    • 2000
  • The existing theoretical models for steady two-dimensional free convective laminar film condensation of pure saturated or superheated vapor under atmospheric pressure on isothermal vertical wall have been reviewed. To investigate the effects such as inertia, thermal convective and liquid-vapor interface shear stress, the models of constant or variable properties in liquid film for condensation of saturated vapor are compared in detail with Nusselt model. Also, for condensation of superheated vapor, the effects of superheated temperature and variable properties in liquid and vapor layers are examined and then a new correlation is proposed to predict the heat transfer. The results are in good agreement with the Shang's correlation within 2% errors.

등온 수직벽의 자연대류 막응축 모델에 관한 비교분석 (Comparative Analysis of Models for Free Convective Film Condensation on an Isothermal Vertical Wall)

  • 성현찬;김경훈
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.31-36
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    • 2000
  • The existing theoretical models for steady two-dimensional free convective laminar film condensation or pure saturated or superheated vapor under atmospheric pressure on isotheraml vertical wall have been reviewed. To investigate the effects of inertia, thermal convective and liquid-vapor interface shear stress, the models of constant or variable properties in liquid film for condensation of saturated vapor are compared in detail with Nusselt model. Also, for condensation of superheated vapor the effects of superheated temperature and variable properties in liquid and vapor layer are examined and then new correlation is proposed to predict the heat transfer. The results are in good agreement with the Shang's correlation within 2% errors.

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R-11의 응축열전달에 미치는 부응축가스 및 과열의 영향 (Condensation Heat Transfer for the R-11 Superheated Vapor with and without Noncondensable Gas)

  • 조권옥;김종수;오후규
    • 한국수산과학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.85-93
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    • 1985
  • An experimental investigation on condensing heat transfer for the Refrigerant-11 superheated vapor during condensation on the 40 mm O.D by 75 mm long horizontal tube is carried out under the various conditions of air contents as noncondensable gas, condensing pressure, and coolant temperature. The data span a refrigerant flow range from 23 to 63 kg/h and weight fractions of noncondensable gas range from 0 to $15\%$. The comparisons are made using data obtained by the authors and further data obtained from other sources. The characteristics of the condensing heat transfer of refrigerant superheated vapor with and without noncondensable gas flowing horizontally are revealed experimentally, and on the basis of the data obtained, correlations for predicting heat transfer coefficient during condensation on the tube are proposed.

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신경회로망을 이용한 증기표의 함수근사 (Function approximation of steam table using the neural networks)

  • 이태환;박진현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.459-466
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    • 2006
  • 열성능 평가를 위한 수치해석에서는 온도, 압력, 건도, 체적, 엔탈피, 엔트로피 등의 열역학적 성질들의 수치값이 필요하다. 그러나 이러한 성질들을 포함하고 있는 증기표를 그대로 사용할 수 없기 때문에, 효과적으로 모델링하여야 한다. 이러한 관점에서 함수근사 특성을 가진 신경회로망을 하나의 대안으로 검토하였다. 신경 회로망은 포화증기 영역과 과열증기 영역에 대해서 따로 구성하였다. 포화증기 영역에 대해서는 하나의 입력으로 7개의 출력을 얻을 수 있도록 하였으며, 각각 10개와 20개의 노드를 가진 은닉층을 구성 하였다. 과열증기 영역에 대해서는 2개의 입력으로 3개의 출력을 얻을 수 있도록 하였으며, 각각 15개와 25개의 노드를 가진 은닉층을 구성하였다. 제안된 모델은 온도, 엔탈피, 엔트로피의 백분율오차가 대부분 ${\pm}0.005%$, 압력이나 비체적의 백분율오차도 대부분 ${\pm}0.025%$ 범위 내로 수렴시킬 수 있었다. 이 성공적인 결과로부터 증기 표를 함수근사하는데 있어서 신경회로망이 아주 강력한 수단이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.

물의 과열증기 모델링에 대한 신경회로망과 스플라인 보간법 비교 (Comparison of the neural networks with spline interpolation in modelling superheated water)

  • 이태환;박진현;김봉환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.685-690
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    • 2008
  • 수치해석적으로 열교환기의 열성능 평가를 하기 위하여는 온도, 압력, 비체적, 엔탈피, 엔트로피 등의 열역학적 성질들의 수치값을 필요로 한다. 그러나 열역학적 성질들 사이의 관계를 나타내는 증기표나 선도를 수치 해석에 직접적으로 이용할 수는 없기 때문에 모델링하여야 한다. 본 연구에서는 2차 스플라인 보간법과 비교함으로써, 물의 과열증기 모델링에 신경회로망의 적용 가능성을 검토하였다. 신경회로망은 온도와 압력 2개의 노드로 구성된 입력층, 각각 15개와 25개의 노드로 구성된 2개의 은닉층, 비체적, 엔탈피, 엔트로피 등 3개의 노드로 구성된 출력층으로 이루어 진다. 스플라인 보간법에는 2차 다항식을 사용하였다. 소구간으로 구성된 스플라인 보간법과 비교하여 신경회로망은 훨씬 더 많은 데이터에 대하여 작은 백분율 오차를 보여 주었으며, 이 결과로부터 신경회로망이 과열증기의 열역학적 성질들을 모델링하는데 아주 강력한 방법이 될 수 있음을 확인하였다.

물의 과열증기 모델링에 대한 신경회로망과 스플라인법 비교 (Comparison of the neural networks with spline interpolation in modelling superheated water)

  • 이태환;박진현;김봉환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.246-249
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    • 2007
  • 상변화 물질을 취급하는 수치해석에서는 온도, 압력, 체적, 엔탈피, 엔트로피 등의 열역학적 성질들의 수치값이 필요하다. 그러나 열역학적 성질들은 증기표나 선도 등의 형태로 주어지기 때문에 그대로 이용할 수는 없고 모델링하여 사용하여야 한다. 본 연구에서는 2차 스플라인 보간법과 비교함으로써, 과열증기의 모델링에 신경회로망의 적용 가능성을 검토하였다. 신경회로망은 온도와 압력, 2개의 입력에 대하여 비체적, 엔탈피 및 엔트로피, 3개의 출력을 얻을 수 있도록 입력층, 은닉층 및 출력층으로 구성되었다. 스플라인 보간법은 2차 다항식을 사용하였으며, 주어진 압력에 대한 소구간의 온도에 적용하였다. 신경회로망 모델링은 많은 출력 범위에서 2차 스플라인 보간법보다 우수한 백분율 오차를 보였으며, 이 결과로부터 과열증기 모델링에 신경회로망이 아주 강력한 방법임을 확인하였다.

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Heat Transfer Correlation to Predict the Evaporation of a Water Droplet in Superheated Steam during Reflood Phase of a LOCA

  • Kim, Yoo;Ban, Chang-Hwan
    • 에너지공학
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    • 제9권3호
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    • pp.261-268
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    • 2000
  • A heat transfer correlation to predict the vaporization of a water droplet in highly superheated steam during a loss-of-coolant accident(LOCA) of a nuclear power plant is provided. Vaporization of liquid fuel or water droplets in superheated air or steam and subsequent interface heat transfer between a liquid droplet and superheated gas is typically correlated by way of a Nusselt number as a function of Reynolds number, Prantl number, and in some cases including mass transfer number. Presently available correlations and experimental data of the evaporation of liquid droplets in air or steam are analyzed and a new Nusselt number correlation is proposed taking Schmidt number into consideration in order to account for binary diffusion of the vapor as well, Nu$\_$f/(1+B)$\^$0.7/=2+0.53Sc$\_$f/$\^$-1/5/Re$\_$M/$\^$$\sfrac{1}{2}$/Pr$\_$f/$\^$$\sfrac{1}{3}$/ for which properties are evaluated at film condition except the density of Reynolds number evaluated at ambient condition. Diverse correlations for various combinations of liquid and gas species are put into single equation. The blowing correction factor of (1+B)$\^$0.7/ is confirmed appropriate, and a criterion to distinguish so-called high- and low-temperature condition of ambient gas is set forth.

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수직관내(垂直管內)를 흘러내리는 액막식(液膜式) 흡수기(吸收器)의 흡수(吸收) 및 열전달특성(熱傳達特性) (제(第) 1 보(報), 흡수특성(吸收特性)) (Characteristics of Absorption and Heat Transfer for Film Falling along a Vertical inner Tube (1st Report, Characteristics of Absorption))

  • 엄기찬;백목 효부;서정윤
    • 설비공학논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.1-9
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    • 1993
  • Mass transfer coefficients were measured for water vapor absorption into a LiBr-Water solution of 60wt% flowing down an absorber of vertical tube type. The absorber is copper tube of 25mm inner diameter and 1000mm length. The film Reynolds number were varied in the range of 35~130. The solution is fed from the top of the pipe, and the conditions of solution are supercooled liquid and superheated liquid. As results, the flowrates of LiBr solution which takes peak value of average absorption mass flux exist. Mass transfer coefficients decrease with increasing the flowrate of LiBr solution, and the decrease rate in the case of supercooled liquid is large as compared with that in the case of superheated liquid. But the absorption rate of supercooled liquid is decidedly superior to that of superheated liquid.

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공냉형 흡수식 냉방 시스템에서 LiBr 수용액의 과열도가 증기 흡수에 미치는 영향 (Effect of degree of superheat of LiBr aqueous solution on the vapor absorption process for an air-cooled absorption cooling system)

  • 김선창;오명도;이재헌
    • 설비공학논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.122-133
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    • 1997
  • Numerical analysis using finite volume method has been carried out to examine the effect of degree of superheat of LiBr aqueous solution on heat and mass transfer occurred in absorption process. According to the result of this study, it was found that refrigerant vaper was generated at the entrance region of absorber when LiBr aqueous soltion was superheated. As the degree of superheat increases, heat transfer rate increases and vapor absorption rate decreases. The increase in averaged Nusselt and Sherwood numbers could be found as film Reynolds number increases. The larger the degree of superheat, the greater the averaged Nusselt and Sherwood numbers.

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