• 제목/요약/키워드: fin tube

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응축기의 설계조건에서 R22와 R134a의 압력강하 예측 및 실험 (Prediction and Experiment of Pressure Drop of R22 and R134a on Design Conditions of Condenser)

  • 강신형;변주석;김창덕
    • 에너지공학
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    • 제15권4호
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    • pp.243-249
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    • 2006
  • 본 실험적 연구는 슬릿휜-관열교환기의 냉매측 압력강하에 대하여 수행하였다. 응축기의 설계조건에서 미세휜관내 냉매 R22와 R134a의 압력강하에 대한 실험데이터와 앞서 제안한 상관관계식과 상호 비교하였다. 실험은 냉매 R22와 Rl34a의 응축기 입구온도 $60^{\circ}C$, 질량유속 $150{\sim}250\;kg/m^{2}s$ 범위에서 수행하였다. 공기의 유입조건은 건구온도 $35^{\circ}C$, 상대습도 40%이며, 공기유속의 범위는 $0.68{\sim}1.43\;m/s$이다. 실험결과 응축기의 과냉도 $5^{\circ}C$ 조건에서 R134a의 압력강하는 R22보다 $22{\sim}22.6%$ 높게 나타났으며, 냉매의 질량유속 $200{\sim}250\;kg/m^{2}s$의 범위에서 실험으로부터 측정한 R22와 Rl34a의 압력강하는 예측결과와 ${\pm}20%$내에 일치하였다.

발전소 수증기 응축기용 전열 촉진관에 대한 연구 (A Study on Enhanced Tubes for Electric Utility Steam Condensers)

  • 김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.31-41
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    • 2016
  • 본 연구에서는 발전소 응축기를 모사할 수 있는 프로그램을 개발하고 발전소 응축기에 전열 촉진관 적용시 얻을 수 있는 여러 효과에 대하여 검토하였다. 평활관을 촉진관으로 교체한다면, 전열량의 증가에 따른 수증기 응축 온도가 내려가게 되므로 발전소의 효율이 증가하게 된다. 따라서 촉진관을 사용하면 기존 설비를 그대로 두고서도 상당량의 전력 여유도를 확보할 수 있다. 고려된 전열 촉진관은 외경 22.2 mm 티타늄 재질의 코류게이트 관, 리브 조도 낮은 핀관, 삼차원 조도 낮은 핀관이다. 내측 조도의 경우 최적 조도 높이가 존재하였다. 또한 삼차원 조도 낮은 핀관이 다른 두 형상보다 우수하게 나타났다. 삼차원 조도의 경우 원주 방향으로 인접한 딤플 사이에서 흐름 방향으로 선회류가 유발되고 이 선회류에 의하여 열전달이 촉진되기 때문이다. 600 MW 발전소 응축기에 전열 촉진관을 적용하면 0.5 MW~1.3 MW 가량의 추가 전력을 생산할 수 있다. 또한 냉각수 온도가 올라가면 추가 전력도 증가한다. 실제로 발전소 응축기에 적용하기 위해서는 열 성능 외에도 화울링, 부식, 기계적 특성 등이 고려되어야 한다.

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.

자동차용 리시버/건조기 일체형 응축기의 성능해석 (Performance Analysis of Integral Receiver/Dryer Condenser for Automobile)

  • 원성필
    • 설비공학논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.245-252
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    • 2007
  • The important problems from the point of view of preventing global warming are to save the power consumption of automotive air-conditioning systems and reduce the refrigerant amount filled. To achieve such requirements, integral receiver/dryer (R/D) condensers were developed recently. Typical integral R/D condensers have extra headers that play the role of R/D. Except an extra header and somewhat complex tube array resulting from the extra header, the most integral R/D condensers have almost the same specification that tube has multi channels, fin has louvers, flow in tube is parallel, etc. When integral condensers are applied, it is known that the refrigerating effect increases, resulting from the increase of subcooling degree in condenser, and the refrigerant amount used saves. In spite of several merits, integral condensers have not been applied a lot. That is why there is an uncertainty in performance, using integral condensers. The objective of this study is to theoretically optimize the tube array in an integral R/D condenser that is really being applied to some vehicles. The tube array has a great effect on the performance of the integral condenser as well as common ones. Through computer simulation, we could see that the tube array, 14-6-3-5-3-4, in the same condenser was the best, comparing heat release rate, pressure drop, etc. to the real array, 17-5-3-3-2-5. It should be noted that the optimization is based on the condenser performance only.

배열회수보일러 고압 슈퍼히터 튜브 열화도 평가 (Degradation Evaluation of High-Pressure Superheater Tube in Heat Recovery Steam Generator)

  • 송민지;최가현;채호병;김우철;김희산;김정구;이수열
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제21권2호
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    • pp.130-137
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    • 2022
  • In this work, the degradation of high-pressure superheater tubes exposed to the flame of a duct burner in a heat recovery steam generator of a district heating system was evaluated. To assess the deterioration of the used superheater tube, the microstructure, microhardness, and tensile properties were investigated by comparison to an unused tube. The study found that a fin bound at the outer surface of the used tube became fragile only in the location facing the flame. This indicates that the tube was directly exposed to the flame from the duct burner or underwent abnormal overheating. While the unused tube showed a uniform value in hardness and equiaxial grain structure, the used tube revealed a decrease in hardness up to 105 HV and an increase in grain size with a plate-like morphology in the location facing the flame. The coarsening of the grain structure by the flame weakened the mechanical properties of yield strength, tensile strength, and elongation.

공조용 핀-관 열교환기의 공기측 열유동특성에 대한 수치모사 (Numerical Modeling for Air-Side Flow Characteristics of Fin-TUbe Heat Exchangers for Air-Conditioning Applications)

  • 김승택;최윤호
    • 에너지공학
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    • 제9권4호
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    • pp.309-318
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    • 2000
  • 핀-관 열교환기의 효율을 증대시키기 위하여는 열저항을 결정하는 데 있어서 중요한 역할을 하는 공기측 열전달 특성의 향상이 필요하다. 본 연구에서는 핀-관 열교환기의 공리측 성능을 해석하기 위해서 3차원 비압축성 Navier-Stokes 코드를 개발하였으며 이 코드는 시간항에 스칼라 내재적 근사분해법(scalar implicit approximate factorization)절차, 공간항에 유한체적법과 2차의 풍상차분법(upwind differencing)을 사용한다. 서로 다른 3개의 핀형상(평판핀, 슬릿핀, 파형핀)을 고려하였고 이들의 유동 및 열전달 특성을 연구하였다.

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열교환기 성능에 영향을 미치는 인자들의 특성과 연구동향 (Research Review for Parametric Characteristics on Heat Exchanger)

  • 이동진;윤점열
    • 기계저널
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    • 제33권11호
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    • pp.936-941
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    • 1993
  • 최근 소비전력 구제 및 $CO_{2}$ 발생량 구제 등으로 인하여 에너지 절약형 제품에 대한 요 구가 점증하고있어 핵심부품인 열교환기의 효율 향상은 숙명적인 과제라 할 수 있다. 에어컨에 사용되고 있는 응축기와 증발기(condenser/evaporator)는 대부분이 핀-튜브(fin-tube)형의 직교 류형 열교환기 (crossflow heat exchanger)이다. 이와 같은 열교환기의 성능에 영향을 미치는 인자들은 크게 핀과 튜브로 구성되는 기하학적인 인자와 공기부와 냉매부로 나뉘어지는 물리적인 인자로 나눌 수 있다. 이 글에서는 핀-튜브형 열교환기의 설계시 고려하여야 할 기하학적 인자와 물리적 인자에 대하여 기술하고자 한다.

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핀-튜브형 저온 플라즈마 반응기를 이용한 탈황탈질 시스템 개발 (Development of DeSOx & DeNOx System Using Fin-tube Type Non-thermal Plasma Reactor)

  • 김유석;백민수;유정석;김태희;최석호;문길호
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.423-424
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    • 2001
  • 플라즈마를 이용한 가스상 오염물질 처리에 대한 연구는 일부 선진국에서 1970년대부터 시작되어 현재는 상용화 연구가 활발히 진행되고 있으며, 국내에서도 1990년대 중반부터 화력발전소에서 배출되는 연소가스 중의 유해성분을 처리하기 위한 연구를 필두로 최근에는 휘발성 유기화합물(VOCs) 분해관련 연구 등 상당한 연구가 수행되고 있다. 저온 플라즈마 공정은 전기적 방전 특성을 이용하므로 스트리머코로나 형성영역인 반응기와 전원공급장치 사이의 기계적ㆍ전기적 매칭(matching)이 중요한 과제이다. (중략)

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