• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
• /
• 제8권1호
• /
• pp.50-61
• /
• 2000

The effects of an inserted coil on flow . patterns and heat transfer performance for a horizontal rotating heat pipe have been studied experimentally. Especially, the present study is to see an internally inserted helical coil inside a RHP would lead to the same kind of results as internal fins. Visualization test conducted for an acryl tube, charged water with at a volumetric rate of 20%. When the flow kept pool regime at a low rpm(less than 1,000rpm), the movement of coil forced the water to flow in axial direction. But this pumping effect of coil disappeared, when the pool regime changed to annular one which could be created by increasing rpm. The pumping effects for RHP with an inserted coil resulted in the enhancement in both condensation heat transfer coefficient and heat transport limitation, as obtained in case of using internal fins. But all these effects became negligible in the range of higher rpm(above 1,000-1,200) with the transition of flow regime to annular flow.

• 설비공학논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.763-772
• /
• 1998

The effects of an inserted coil on flow patterns and heat transport performance for a horizontal rotating heat pipe have been studied experimentally. Especially, the present study is to see an internally inserted helical coil inside a RHP would lead to the same kind of results as internal fins. Visualization test conducted for an acryl tube, charged water with at a volumetric rate of 20%. When the flow kept pool regime at a low RPM(less than 1,000 RPM), the movement of coil forced the water to flow in axial direction. But this pumping effect of coil disappeared, when the pool regime changed to annular one which could be created by increasing RPM. The pumping effects for RHP with an inserted coil resulted enhancement both in condensation heat transfer coefficient and heat transport limitation, as obtained in case of using internal fins. But all these effects became negligible in the range of higher RPM(above 1,000∼1,200) with the transition of flow regime to annular flow.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.9-17
• /
• 2008

An experimental investigation has been carried out to study the effects of different working fluids on the behavior and thermal performance of a hi-directional thermodiode. The thermodiode was made up of two rectangular loops mounted between a collector plate and a radiator plate. Rotatable joints between the horizontal and inclined segments of the loops enable easy alteration of the direction of heat transfer. The loops and the tank were filled with a working fluid for effective heat transfer when the thermodiode was forwarded biased. Six different working fluids were tested with thermal conductivity values ranging from 0.1 to $0.56W/m-^{\circ}C$, thermal expansion coefficient values ranging from $1.8\;{\times}10^{-4}$ to $1.3\;{\times}\;10^{-3}\;K^{-1}$, and kinematic viscosity values ranging from $0.65\;{\times}\;10^{-6}$ to $100\;{\times}\;10^{-6}\;m^2/s$. Especially, mixtures of $Al_2O_3$ (30nm Particle) in deionized water have been tested for the volumetric ratios of 0.01, 0.02, 0.03, 0.1, 0.2%. Each experiment was carried out after the loop was filled with a working fluid for effective heat transfer and the thermodiode was forwarded biased. The solar thermodiode was heated by a radiant heater consisting of 20 halogen lamps that generated a heat flux of about $1000\;W/m^2$ on the collector surface. Results are given in terms of temperature development in different parts of the loop as heat is delivered from its hot end to the surrounding atmosphere by the radiator made of copper plates.

• 설비공학논문집
• /
• 제5권2호
• /
• pp.141-155
• /
• 1993

Thermodynamic properties of R-32 are calculated and its refrigeration performance is evaluated for the purpose the feasibility study of replacing R-22 with R-32. (1) Refrigeration effect of R-32 is superior to that of R-22 because heat of evaporation of R 32 is about 50% higher than that of R-22. However, COP of R-32 system is 10-30% lower than that of R-22 system. It is mainly attributed to the vapor pressore of R-32 being about 62% higher than R-22. (2) Since the pressure ratio and the specific heat ratio of R-32 system is higher than those of R -22, compressor discharging temperature rises as high as to $130-150^{\circ}C$. It may cause mechanical failure of compressor due to the breakdown of lubricant. Compressor should be improved to lower the temperature if R-32 is to replace R-22. (3) Averaged two-phase heat transfer coefficient of R-32 is about 10-20% higher than that of R-22. It may assume better heat exchanger effectiveness but not guarantee the better COP of R-32 system than R-22. (4) The high vapor pressure is the first reason to drop R-32 out of the line of R-22 alternative refrigerant. So, refrigerant mixtures based on R-32 are recommended to adjust the vapor pressure first and keep superior volumetric capacity of R-32.

• 태양에너지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.3-14
• /
• 1995

태양열 이용 축열식 직접접촉 열교환기의 실제 적용을 위한 작동조건도출 및 열교환기내 열전달 특성 규명을 위하여 작동유체를 물보다 가벼운 경우(Texaterm)와 무거운 경우 두가지를 실제 태양열 집열회로상에서 실험하였다. 작동유체가 물보다 가벼운 경우와 무거운 경우에 대해 실제 태양열 집열회로상에서 작동하여 최적 열전달을 위한 작동유체드럽형성과 유동을 도출하였고, 작동유체가 무거운 경우가 가벼운 경우보다 열손실계수가 높음을 알 수 있었다. 작동유체가 축열유체보다 가벼운 경우와 무거운 경우에 대해 실제 태양열 직열회로에서 실험한 결과, 작동유체가 가벼운 경우 체적 열전달계수는 $1.848{\times}10^{-3}w/cm^3^{\circ}C$, 효율은 73%이고 무거운 경우는 $0.128{\times}10^{-2}w/cm^3^{\circ}C$, 효율은 82%로 작동유체가 무거운 경우가 보다 좋은 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제46권3호
• /
• pp.451-464
• /
• 2008

삼상 역 유동층은 유동하거나 부유하는 입자의 크기가 매우 작은 경우나 유동입자의 밀도가 액체보다 작은 담체나 접촉매체 또는 촉매전달물질인 경우에 생물반응기, 발효공정, 폐수처리공정, 흡착, 흡수공정 등에 매우 효과적으로 사용될 수 있어서 그 적용성은 날로 증대되고 있다. 그러나, 삼상 역 유동층에 대해서는 많은 연구가 진행되지 않아 왔으며 수력학적 특성에 대한 연구조차도 미흡한 실정이다. 삼상 역 유동층을 이용한 많은 종류의 반응기와 공정들의 운전과 설계 그리고 scale-up을 위해서는 삼상 역 유동층에서 수력학적 특성과 열전달과 물질전달과 같은 이동현상에 대한 정보는 필수적이라는 것은 자명한 사실이다. 따라서, 본 총설에서는 삼상 역 유동층에 대한 정보들을 공학적 측면에서 요약하고 재정리하여서 이 분야의 현장에서 필요한 지식들을 제안하고자 하였다. 본 논문은 수력학적 특성, 열전달 특성 그리고 물질전달 특성의 세 부분으로 이루어져있다. 즉, 수력학적 특성 부분에서는 운전변수가 상 체류량, 기포의 특성 그리고 유동입자의 분산에 미치는 영향을 검토하였으며, 열전달 특성 부분에서는 삼상 역 유동층에서의 운전변수가 열전달 계수에 미치는 영향을 고찰하였고, 열전달 모델에 대한 정리를 하였으며, 물질전달 특성 부분에서는 운전변수가 연속액상의 축방향 분산계수 및 액상 부피물질전달계수에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 또한, 각 절에서 유동입자의 최소유동화속도, 상 체류량, 기포특성, 유동입자의 요동빈도수 및 유동입자의 분산 등과 같은 수력학적 특성과 열전달 계수 그리고 연속액상의 축방향 확산계수와 물질전달계수 등을 예측할 수 있는 상관식들을 제안하였다. 본 총설의 마지막 절에서는 삼상 역 유동층의 공업적 응용을 위해 앞으로 더 연구해야하는 내용에 대해 제안을 하였다.

• 한국가시화정보학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.11-18
• /
• 2017

A two-phase flow observed in a heat exchanger or nuclear power generation often has a profound effect on undesirable noise or flow characteristics. Void fraction, which refers to the ratio of gas (or liquid) to the total fluid, affects heat transfer coefficient, vibration and so forth. In other words, void fraction is one of most important parameters in two-phase flow since it contributes to comprehend the characteristics of two-phase flow. We developed a two-phase flow visualization system to measure cross-sectional and volumetric void fractions by using quick closing valves and image processing software. With this system, we could observe the plug, slug, and stratified flow patterns of two-phase flow and measure a myriad of void fractions. As a consequence of the experiment, we found that the estimated void fractions were largely coincident with the predictive values by Chisholm model.

• 태양에너지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.5-13
• /
• 1990

온도가 일정한 외벽을 열원으로 하는 수직원통형 축열조 내에 채워진 상변화물질의 내향용융 과정에서 자연대류에 의한 열전달현상을 유한차분법을 이용하여 수치해석하였고, 그 결과를 실험을 통하여 검증하였다. 상변화물질로는 용융점온포가 $42.5%^{\circ}C$ n-docosane paraffin($C_{22}H_{46}$)을 사용하였다. 본 연구 결과에서 상변화물질의 용융속도는 액상영역의 자연대류로 인하여 축열조 상부로 갈수록 빠른 것으로 나타났다. 그리고 상변화물질의 초기온도는 액상영역 속도분포에 큰 영향을 주지 않으며, 상변화물질의 초기온도가 낮을수록 용융속도는 늦어지고 축열조의 형상비($H/r_w$)가 커질수록 자연대류는 활발해지는 것으로 나타났다. 이러한 수치해석의 결과는 실험 결과와 잘 일치하였으나, 수치해석시 상변화물질의 용융에 따르는 체적팽창을 고려하지 않았기 때문에 용융이 진행 됨에 따라 오차가 발생하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제20권3호
• /
• pp.189-196
• /
• 1988

핵연료소결체의 편심이 정상상태에서 핵연료봉 열적 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 지배방정식은 핵연료소결체와 피복관영역에 대해 2차원 원통좌표계 (r, $\theta$)로 각각 세우고 유한요소법으로 풀었다. 갭(gap)영역에서 방위각 의존적인 열전달계수를 사용하여 동심구조는 그대로 두는 반면 갭크기의 비대칭성을 고려하였다. 재료물성치는 온도의 함수로 사용되었으며 체적 열발생은 반경의 함수로 고려하였다. 핵연료 소결체의 편심으로 인해 피복관 외부 표면에서 최대국부열속은 증가하였고, 핵연료 소결체의 최대온도와 핵연료 평균온도는 감소하였다. 전자는 최소 DNBR계산시 불확실도에 영향을 미칠 것으로 생각되며, 후자의 두현상은 핵연료 소결체의 용융 가능성과 사고시 핵연료 잠재에너지를 줄어들게 할 것으로 예상된다. 또한, 핵연료 소결체의 편심으로 인해 핵연료 소결체의 온도분포는 비대칭을 이루고 최대온도의 위치는 변동되었다.