• 제목/요약/키워드: subcooling

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A Mechanistic Critical Heat Flux Model for High-Subcooling, High-Mass-Flux, and Small-Tube-Diameter Conditions

  • Kwon, Young-Min;Chang, Soon-Heung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제32권1호
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    • pp.17-33
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    • 2000
  • A mechanistic model based on wall-attached bubble coalescence, previously developed by the authors, was extended to predict a vow high critical heat flux (CHF)in highly subcooled flow boiling, especially for high mass flux and small tube diameter conditions. In order to take into account the enhanced condensation due to high subcooling and high mass velocity in small diameter tubes, a mechanistic approach was adopted to evaluate the non-equilibrium flow quality and void fraction in the subcooled water flow boiling, with preserving the structure of the previous CHF model. Comparison of the model predictions against highly subcooled water CHF data showed relatively good agreement over a wide range of parameters. The significance of the proposed CHF model lies in its generality in applying over the entire subcooled flow boiling regime including the operating conditions of fission and fusion reactors.

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자동차용 평행류 응축기의 열성능 모델링 (Thermodynamic Modeling of Parallel Flow Condenser for Automotive Air Conditioning System)

  • 김일겸;고재윤;박상록;임장순
    • 설비공학논문집
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    • 제13권8호
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    • pp.771-779
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    • 2001
  • In this study, a simulation program has been developed to predict the performance of a parallel flow condenser of an air conditioning system for an automobile. The well-known correlations for he heat transfer rates and the pressure drops are included in this model. It is fond that the numerical model can predict the heat transfer rate and the pressure drop accurately. As the condensing pressure increases of fixed air inlet temperature, the heat transfer rate increases and the pressure drop decreases. The effect of he degree of subcooling on the performance of the condenser is greater than that of the degree of super-heating because the ratio of the area occupied by he tow-phase refrigerant the total area is significantly affected by he degree of subcooling rather than the degree of superheating.

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액막류의 MHF점에 관한 실험적 연구

  • 김영찬;서태원
    • 설비공학논문집
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    • 제13권10호
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    • pp.960-965
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    • 2001
  • The minimum heat flux conditions are experimentally investigated for the subcooled liquid film flow on the horizontal plate. The experimental results show that the minimum heat flux point temperature becomes higher with the increase of the velocity and the subcooling of the liquid film flow. However, the effect of distance from the leading edge of the heat transfer plate on the minimum heat flux is almost negligible. Also, the experimental results show that the propagation velocity of wetting front increases with increasing the velocity and the subcooling of the liquid film flow.

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수평 원관의 비등 열전달에서 강제대류의 영향 (The effect of forced convection on boiling heat transfer from a horizontal tube)

  • 이승홍;이억수;정은행
    • 설비공학논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.558-568
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    • 1998
  • This paper presents the results of experiments involving external forced convection on boiling heat transfer from electrically heated horizontal tube to water in cross flow. In these experiments, all of the following primary variables were varied: heat flux, cross flow velocity, pressure and degree of subcooling. Local surface temperatures were measured at nine peripheral positions. Surface temperature distributions are classified into four groups as a function of heat flux. The characteristics of the boiling curve at different velocity, degree of subcooling and pressure are examined.

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VARIATION OF LOCAL POOL BOILING HEAT TRANSFER COEFFICIENT ON 3-DEGREE INCLINED TUBE SURFACE

  • Kang, Myeong-Gie
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제45권7호
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    • pp.911-920
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    • 2013
  • Experimental studies on both subcooled and saturated pool boiling of water were performed to obtain local heat transfer coefficients on a $3^{\circ}$ inclined tube of 50.8 mm diameter at atmospheric pressure. The local values were determined at every $45^{\circ}$ from the very bottom to the uppermost of the tube periphery. The maximum and minimum local coefficients were observed at the azimuthal angles of $0^{\circ}$ and $180^{\circ}$, respectively, in saturated water. The locations of the maxima and the minima were dependent on the inclination angle of the tube as well as the degree of subcooling. The major heat transfer mechanisms were considered to be liquid agitation generated by the sliding bubbles and the creation of big size bubbles through bubble coalescence. As a way of quantifying the heat transfer coefficients, an empirical correlation was suggested.

마이크로 쿨러 증발기의 비등 전 과도열전달 해석 (Transient Heat Transfer Analysis on the Evaporator of a Micro-Cooler prior to Roiling)

  • 박병규;김근오
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권2호
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    • pp.211-218
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    • 2002
  • It has been investigated for the temperature profile in a planar evaporator of micro-cooler subject to a uniform heat flux prior to tole initiation of boiling. The results of the analysis allow for the determination of applied power levels fur which nucleation is likely to occur only within the vapor grooves of the evaporator while maintaining subcooling in the liquid core, thereby increasing the likelihood of a successful startup. Also, limits are fecund for which additional increases in the applied heat flux do not increase the temperature difference between the vapor grooves and the wick-liquid core interface. This analysis is appropriate for the microscale evaporators of micro-cooler during a fully-flooded startup as well as starter pump designs and micro-CPLs(capillary pumped loops). The results are useful in the initial basic design of microscale heat transfer devices.

작동유체의 과냉도에 따른 매끈한 표면과 마이크로 핀 표면에서의 열전달 촉진에 관한 연구 (Heat Transfer Enhancement from Plain and Micro Finned Surfaces According to Liquid Subcooling)

  • 임태우;유삼상;최형식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권8호
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    • pp.1137-1143
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    • 2009
  • 화학적, 전기적 안정성을 가진 FC-72 냉매를 사용하여 매끈한 표면과 마이크로 핀 표면 사이의풀 비등 열전달 성능을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 폭과 높이의 치수가 $100{\mu}m\;{\times}\;10{\mu}m$, $150{\mu}m\;{\times}\;10{\mu}m$ and $200{\mu}m\;{\times}\;10{\mu}m$인 세 종류의 마이크로 핀을 실리콘 칩 표면 위에 가공하였다. 실험은 5, 10 and 15 K의 액체 과냉도에서 이루어졌다. 세 종류의 마이크로 핀 중에서 핀 폭이 $200{\mu}m$인 핀 표면에서 풀 비등 열전달 성능이 더 좋게 나타났다. 또한, 마이크로 핀 표면은 매끈한 표면과 비교했을 때 벽면 과열도가 증가함에 따라 열유속이 급격히 증가하였으며, 열전달도 향상되었다.

R744-R404A 캐스케이드 냉동시스템의 최적 냉매 충전을 위한 질량유량비 분석 (Mass flow rate ratio analysis for optimal refrigerant charge of a R744 and R404A cascade refrigeration system)

  • 오후규;손창효;조환;전민주
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권6호
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    • pp.575-581
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    • 2013
  • 본 논문은 R744-R404A 캐스케이드 냉동시스템의 최적 냉매 충전을 위해 과냉도, 과열도, 내부열교환기 효율 등에 대한 영향을 분석한 것이다. 연구에 사용된 캐스케이드 냉동시스템의 고온 사이클에는 R404A, 저온 사이클에는 R744를 적용하였다. 그 주요 결과는 다음과 같다 : 고온 사이클의 과냉도, 과열도, 내부열교환기 효율과 저온 사이클의 증발온도와 압축효율은 크게 할수록 질량유량비가 작게 나타났다. 그리고 캐스케이드 온도차와 고온 사이클의 증발온도, 응축온도와 저온 사이클의 과냉도, 과열도, 내부열교환기 효율은 작을수록 질량유량비가 작게 나타났음을 확인하였다.

R718-R744용 캐스케이드 냉동시스템의 최대 성능 예측 (Prediction on Maximum Performance of Cascade Refrigeration System Using R717 and R744)

  • 노건상;손창효
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.2565-2571
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    • 2009
  • 본 논문은 시스템의 운전조건하에서 R717-R747용 이원냉동 사이클의 성능 분석에 대한 기초 설계자료를 제공하는 것이다. 본 논문에서 고려한 운전변수는 암모니아 고온사이클과 이산화탄소 저온사이클의 과냉각도, 과열도, 응축과 증발온도이다. 이원 냉동사이클의 성적계수는 과열도가 증가할수록 증가하는 반면, 과냉각도가 증가할수록 감소한다. 그리고, 이원 냉동사이클의 성적계수는 응축온도와 함께 증가하지만, 증발온도와는 반대로 감소한다. 따라서, 과열도, 과냉도, 응축과 증발온도는 본 시스템의 성적계수에 영향을 미치는 것을 알 수 있었고, 최대 성능계수와 최적의 증발온도에 대한 수학 방정식을 개발하기 위해 이러한 변수들을 포함시켜 다중 회귀분석을 통해 제안하였다.

가스분사에 의한 극저온 액체의 냉각에 관한 연구 (I) (Cooling of Cryogenic Liquids by Gas Helium Injection (I))

  • 송이화;최영환;김유;정용갑;조남경;정상권
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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    • pp.141-144
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    • 2003
  • 본 연구에서는 액체로켓의 극저온 추진제 공급부에서 요구되는 추진제의 공급 온도를 맞추기 위한 헬륨 가스 분사 냉각에 대한 수류 실험을 수행하여, 헬륨가스 분사에 의한 온도 저감에 대한 실험적 연구를 통한 온도 저감 특성을 고찰하였다. 수류 실험에 사용된 극저온 액체는 액체 질소를 사용하였으며, 냉각을 위한 가스로는 헬륨가스를 사용하였다. 헬륨 분사에 의한 액체 질소 과냉각 현상을 확인할 수 있었으며, v/v$_{L}$≒0.8$min^{-1}$ 조건에서 대략 4분 이내에 최대로 과냉각 (subcooling) 됨을 알 수 있었다.다.

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