• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제54권6호
• /
• pp.2311-2320
• /
• 2022

The main outcomes of the experiments H2P6 performed in the thermal-hydraulics large-scale PANDA facility at PSI in the frame of the OECD/NEA HYMERES-2 project are presented in this article. The experiments of the H2P6 series consists of two PANDA tests characterized by the activation of three (H2P6_1) or one (H2P6_2) cooler(s) in an initially stratified and pressurized containment atmosphere. The initial stratification is defined by a helium-rich region located in the upper part of the vessel and a steam/air atmosphere in the lower part. The activation of the cooler(s) results i) in the condensation of the steam in the vicinity of the cooler(s), ii) the corresponding activation of large scale natural circulation currents in the vessel atmosphere, with the result of iii) the re-distribution and mixing of the Helium stratification initially located in the upper half of the vessel and iv) the continuous pressure decay. The initial helium layer represents hydrogen generated in a postulated severe accident. The main question to be answered by the experiments is whether or not the interaction of the different, localized cooler units would be important for the application of numerical methods. The paper describes the initial and boundary conditions and the experimental results of the H2P6 series with the suggestion of simple scaling laws for both experiments in terms of i) the temperature difference(s) across the cooler(s), ii) the transient steam and helium content and iii) the pressure decay in the vessel. The outcomes of this scaling indicate that the interaction between separate, closely localized units does not play a prominent role for the present experiments. It is therefore reasonable to model several units as one large component with equivalent heat transfer area and total water flow rate.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권11호
• /
• pp.5317-5322
• /
• 2013

본 연구에서는 ${\epsilon}$-NTU 방법을 사용하여 $CO_2$ 히트펌프 가스쿨러의 열전달 성능을 해석하였고, 공개된 실험결과와 비교하였다. $CO_2$ 히트펌프 가스쿨러의 열전달률, 냉매측/순환수측 출구온도를 EES로 계산하였다. 해석은 시험부를 하나의 구간으로 설정하여 냉매와 순환수측 입출구의 평균온도를 물성치로 적용한 평균해석과 시험부를 50구간으로 나누어 각 구간에서의 출구온도를 다음 구간의 입구온도로 사용한 국소해석으로 진행되었다. 실험결과로부터 평균해석보다는 국소해석의 결과가 실험값을 더 만족하였으며, 열전달률은 0.3~1.1%, 순환수측 출구온도는 1.31~1.88%, 냉매측 출구온도는 3.12~5.18% 정도의 오차를 보였다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.83-90
• /
• 2020

판형 열교환기는 1920년대부터 본격적으로 상업화되었으며, 이후 판형 열교환기의 기본 컨셉은 지금까지도 거의 변화가 없었지만 고온, 고압 그리고 대용량 열교환에 적용되기 위해 설계 및 제작 방법들이 혁신적으로 발전하여 지금에 이르게 되었다. 판형 열교환기의 개발 트렌드는 전열 효율이 좋으면서 압력강하가 낮고 또한 유체 분배가 잘되는 전열판의 개발과 일치한다. 본 연구에서는 이러한 트렌드를 만족시키는 선박용 중속엔진 오일 냉각용 판형 쿨러 개발과 관련된 주요 과정들을 소개하고, 또한 개발된 판형 오일쿨러의 전열성능을 실험적으로 분석하여 이에 대한 결과를 제공하고자 한다. 본 연구에서 판형 쿨러는 구조적 특징으로 인해 직접 판벽 온도를 측정할 수 없어 수정된 Wilson Plot 방법을 응용하여 열전달계수를 구하였다. 오일-물 실험 전에 물-물 실험을 통해 우선 물측의 열전달계수와 압력강하량을 구하였고, 그 결과를 바탕으로 오일측의 열전달계수를 구하였다. 양측 모두 유량 증가에 따라 열전달 성능은 증가하였지만, 압력강하량도 동시에 증가하였다. 그리고 실험을 통해 본 연구에서 개발된 판형 오일쿨러가 개발목표치를 성공적으로 달성하였음을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제38권9호
• /
• pp.1027-1031
• /
• 2014

외기냉수냉방 시스템은 공조나 산업공정에 사용되는 냉수를 저온의 외기를 이용하여 냉각하는 시스템으로 에너지를 절감하기위해 사용되며, 냉각시스템과 외기와 냉수가 열교환을 하는 드라이쿨러로 구성되어있다. 외기냉수냉방 시스템은 지속적인 냉방이 필요한 곳에 에너지절감효과가 뛰어나나 국내의 경우, 외기냉수냉방 시스템에 설계 기준과 자료가 미비하다. 따라서 본 연구에서는 상용프로그램 HYSYS를 이용하여, 드라이쿨러를 이용한 외기냉수냉방 시스템의 요소변화에 따른 성능을 비교 분석했으며 그 결과는 다음과 같다. 드라이쿨러의 냉각능력은 외기온도, 요구냉수온도, 열교환기의 LMTD (Logarithmic Mean Temperature Difference, 대수평균온도차)에 따라 변한다. 드라이쿨러는 외기온도가 낮을 수록 그 냉각능력이 증가하며, LMTD가 낮은 드라이쿨러가 LMTD가 높은 것에 비하여 고온의 외기온도에서 사용이 가능하였다. 외기온도가 극히 낮은 지역에서는 글리콜이 함유된 부동액을 사용해야하며 국내의 외기온도를 고려하였을 때, 글리콜농도 34%의 부동액이 적절한 것으로 판단된다. 냉동기에 적용될 작동유체의 경우, R22, R134a, R407C의 압축일을 비교했으며, R134a가 환경관련 규제와 에너지 사용측면에서 우수한 냉매로 사료된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제32권6호
• /
• pp.847-853
• /
• 2008

Although combustion is essential in most energy generation processes, it is one of the major causes of air pollution. Circle fin exhaust pipes were designed to study the effect of cooling the recirculated exhaust gases (EGR) of Diesel engines on the chemical composition of the exhaust gases and the reduction in the percentages of pollutant emissions. The designs adopted in this study were exhaust pipes with solid and hollow fins around them direct surface force measurement in water using a nano size colloidal probe Technique The direct force measurement between colloidal surfaces has been an essential topic in both theories and applications of surface chemistry. As particle size is decreased from micron size down to true Carbon nano Colloid size (<10nm), surface forces are increasingly important. Nanoparticles at close proximity or high solids loading are expected to show a different behavior than what can be estimated from continuum and mean field theories. This paper use Water and CNC fluid at normal cooling system of EGR. Experimental result showed all good agreement at Re=$2.54{\times}10^{4}$.

• 동력기계공학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.34-39
• /
• 2010

Recently, technical trend for machine tools is focused on enhancement of speed and accuracy. High speedy processing causes thermal and structural deformation of objects from the machine tools. Water cooler has to be applied to machine tools to reduce the thermal negative influence with accurate temperature controlling system. Existing On-Off control type can't control temperature accurately because compressor is operated and stopped repeatedly and causes increment of power consumption and decrement of the expected life of compressor. The goal of this study is to minimize temperature error in steady state. In addition, control period of an electronic expansion valve were considered to increment of lifetime of the machine tools and quality of product with a water cooler. PI controller is designed using type of hot-gas bypass for precise control of temperature. Gain of PI is decided easily by method of critical oscillation response, excellent performance of control is shown with 4.24% overshoot and ${\pm}0.2^{\circ}C$error of steady state. Also, error range of temperature is controlled within $0.2^{\circ}C$although disturbance occurs.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제31권5호
• /
• pp.543-551
• /
• 2007

The performance characteristics of water-chilling heat pump using $CO_2$ with respect to variation of inlet temperature and mass flow rate of secondary fluid was investigated experimentally. An experimental apparatus is consisted of a compressor, a gas cooler, an expansion valve, an evaporator and a liquid receiver. All heat exchangers used in the test rig are counter-flow-type heat exchangers with concentric dual tubes, which ate made of copper. The gas cooler and the evaporator consist of 6 and 4 straight sections respectively arranged in parallel, each has 2.4 m length. The experimental results were summarized as the followings : As inlet temperature of secondary fluid in the gas cooler increases from $10^{\circ}C$ to $40^{\circ}C$, the compressor work, heating capacity and heating COP were varied to 37.8%, -13%, -35.9%, respectively. The heating capacity, compressor work, heating COP were turned into 23.3%, 6.42%, 13.1%, respectively when ass flow rate of secondary fluid in the evaporator increases from 70 g/s to 150 g/s. The above tendency is similar with performance variation with respect to temperature variation of secondary fluid in the conventional vapor compression cycle.

• 동력기계공학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.60-65
• /
• 2014

In this paper, cycle performance analysis for heating capacity, compression work and COP of R134a supercritical heat pump is presented to offer the basic design data for the operating parameters of the system. The operating parameters considered in this study include superheating degree, pressure and outlet temperature of gas cooler, compressor efficiency and evaporating temperature in the R134a supercritical heat pump system. The main results were summarized as follows : Superheating degree, pressure and outlet temperature of gas cooler, compressor efficiency and evaporating temperature of R134a heat pump system have an effect on the heating capacity, compression work and COP of this system. With a thorough grasp of these effect, it is necessary to design the supercritical heat pump using R134a. The prediction for COP of R134a supercritical heat pump have been proposed through multiple regression analysis.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.345-348
• /
• 2008

The computer-aided performance simulation can reduce periods for development of products and cut down on the cost comparing with former trial-and-error procedures. This study has developed a simulation program for a vehicle thermal management system integrating an engine cooling system and an air conditioning system considering interactions and arrangement of air side heat exchangers such as power steering oil cooler, air-cooled transmission oil cooler, condenser, and radiator. The program may be also used for the system performance analysis according to the configuration of the engine coolant side heat exchangers such as water-cooled transmission oil cooler, EGR cooler, and heater core. Experiments utilizing an environmental wind tunnel has been conducted to assess the performance of the system according to the arrangement of air side heat exchangers. Some modification of the coolant loop layout can enhance the heat core performance up to 7% according to the results of the simulations.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.362-369
• /
• 2013

본 연구는 업무 중 스마트폰 사용자의 비공식적인 커뮤니케이션이 성과에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 이를 위하여 워터쿨러 효과를 배경으로 티타임으로 대표되는 비공식적인 오프라인 커뮤니케이션과 카카오톡과 같은 비공식적인 온라인 커뮤니케이션을 함께 반영한 연구모형을 개발하였다. 실증분석결과 첫째, 조직 내부인과의 카카오톡은 남성 그룹에서 성과에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 조직 외부인과의 카카오톡은 남성과 여성 그룹 모두에서 성과에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 상호의존도가 높은 업무 그룹에서는 티타임이 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 상호의존도가 낮은 업무그룹에서는 조직 내부인과의 카카오톡이 긍정적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 이와 같은 본 연구의 결과는 조직에서의 현명한 스마트폰 사용 지침 개발에 대한 시사점이 있다 하겠다.