• 제목/요약/키워드: subcooling temperature

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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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열전달 촉진관에서 HFC32/HFC152a 혼합냉매의 외부 응축열전달계수 (External Condensation Heat Transfer Coefficients of HFC32/HFC152a Mixtures on Enhanced Tubes)

  • 이요한;강동규;김현주;이호생;정동수
    • 설비공학논문집
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    • 제26권7호
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    • pp.315-321
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    • 2014
  • In this study, external condensation heat transfer coefficients (HTCs) of two non-azeotropic refrigerant mixtures of HFC32/HFC152a at various compositions were measured on both 26 fpi low-fin and Turbo-C enhanced tubes, of 19.0 mm outside diameter. All data were taken at the vapor temperature of $39^{\circ}C$, with a wall subcooling of 3~8 K. Test results showed that the HTCs of the tested mixtures on the enhanced tubes were much lower than the ideal values calculated by mass fraction weighting of the pure component HTCs. Also, the reduction of HTCs due to the diffusion vapor film was much larger than that of a plain tube. Unlike HTCs of pure fluids, HTCs of the mixtures measured on enhanced tubes increased, as the wall subcooling increased, which was due to the sudden break-up of the vapor diffusion film with an increase in wall subcooling. Finally, the heat transfer enhancement ratios for mixtures were found to be much lower, than those of pure fluids.

단열 모세관내 R600a의 유동 특성 (Flow Characteristics of R600a in an Adiabatic Capillary Tube)

  • 구학근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.449-454
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    • 2010
  • 본 논문은 균질유동모델을 적용하여 단열 모세관내 R600a의 유동 특성을 이론적으로 조사하였다. 이 모델은 시뮬레이션 해석에 필요한 기본적인 질량, 에너지, 운동량 방정식에 근거하고 있다. 또한 2개의 마찰인자와 점성계수모델을 이용하여 유동특성을 조사하였다. R600a의 열역학 및 전달 물성치는 EES 물성치 코드를 이용하여 계산하였다. 작동변수들에 대한 기초 설계자료를 제공하고자 단열 모세관내 R600a의 유동 특성을 분석하였다. 본 연구의 작동변수에는 응축온도, 증발온도, 과냉각도, 모세관의 직경이 있다. 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. R600a용 단열 모세관내 응축온도, 증발온도, 과냉각도, 관직경은 모세관 전체길이에 영향을 준다. 즉 R600a용 모세관 전체길이는 식(15)와 같은 상관식으로 나타낸다.

R744-R404A용 캐스케이드 냉동시스템 개발에 관한 연구(1) - 성능 특성에 관한 분석 - (Development of Cascade Refrigeration System Using R744 and R404A - Analysis on Performance Characteristics -)

  • 오후규;손창효
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권2호
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    • pp.182-188
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    • 2011
  • 본 논문은 R744-R404A용 캐스케이드 냉동시스템의 기초 설계자료를 제공하기 위해서 성능특성에 대해 분석하였다. 작동변수로는 R404A용 고온사이클과 R744용 저온사이클의 과냉각도와 과열도, 압축효율, 응축과 증발온도이다. 이에 대한 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 고온사이클에만 과열도를 주는 것이 가장 높은 COP를 가지는 반면에 저온 고온사이클 모두에 대해 과냉도를 주는 것이 가장 높은 COP를 가진다. 과열도, 과냉각도, 압축효율, 증발온도, 응축온도 등의 인자들이 R744와 R404A용 캐스케이드 냉동사이클의 COP에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었고, 이들 각각의 인자들은 캐스케이드 냉동사이클의 성능을 최대로 하는 캐스케이드 증발온도가 존재함을 알 수 있었다.

電氣加熱式 模擬燃料棒 다발에서의 再冠水 熱傳達 硏究 (A Study of Reflood Heat Transfer in Electrically-Heated Fuel Rod Bundle)

  • 정문기;박종석;이영환
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.7-14
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    • 1986
  • 본 연구에서는 가압경수형 원자로심을 모의하는 3*3배열로 된 모의연료 봉다발의 실험장치를 이용하여 재완수과정의 유동특성과 열전달특성을 파악하였으며, 재완수과정중 연료봉의 온도거동을 예측하는 REFLUX코드를 최근 개발된 연구자료를 토대로 수정하여 본실험결과와 비교하였다.

해저 유동관내 하이드레이트 형성 방지를 위한 PVCap의 억제효과에 관한 실험 연구 (Experimental Study on the Inhibition Effect of PVCap to Prevent Formation of Hydrate in Subsea Flowline)

  • 김영민;최준호;이정환
    • 한국가스학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.56-64
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    • 2020
  • 해양 가스전의 다양한 생산환경에서 PVCap의 하이드레이트 억제 성능을 평가하고자 PVCap 농도, 과냉각 온도, 염수 농도, MEG 혼합 농도 변화에 따라 하이드레이트 지연시간을 측정하였다. 이를 위해 고압의 하이드레이트 반응 실험 장치를 제작하였으며, 하이드레이트 평형 조건 및 지연시간 측정결과를 선행 실험과 비교함으로써 실험장치의 신뢰성에 대한 타당성을 검증하였다. 과냉각 온도 6.1, 9.2, 12.1℃조건에서 PVCap 농도 0.1~1 wt%의 억제 성능을 분석한 결과, 과냉각 온도가 증가함에 따라 PVCap으로 인한 지연시간이 감소하였다. 염수 농도가 3 wt%에서 7 wt%까지 증가하였을 때, PVCap 폴리머 체인의 구조 저하가 발생하여 PVCap 0.5 wt% 조건에서 최대 78%까지 지연시간이 감소하였다. MEG 10 wt%와 PVCap을 혼합한 HHI(hybrid hydrate inhibitor)의 경우, 아억제(under-inhibition) 영향으로 PVCap 1 wt%에 비해 지연시간의 변화가 크지 않았으나, MEG 20 wt%인 HHI에서는 하이드레이트 억제 효율이 1.7배 증가하였다.

상변화물질을 이용한 잠열축열조에 관한 기초 연구 - 수평원관내에서의 내향용융 및 응고열전달 실험 - (A Study of Heat Storage System with Phase Change Material - Inward Melting and Solidification in a Horizontal Cylinder -)

  • 김일겸;조남철;김준근;이채문;임장순
    • 설비공학논문집
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    • 제1권4호
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    • pp.319-329
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    • 1989
  • Heat transfer phenomena during inward melting and solidification process of the phase change material were studied expertimentally. The phase change medium was 99% pure n-docosane paraffin ($C_{22}H_{46}$). The solid-liquid interface motion during phase change was recorded photographically. Measurements were made on the temperature, the solid-liquid interface, the melted or frozen mass and the various energy components stored or extracted from the cylinder wall. For melting, the experimental results reaffirmed the dominant role played by the conduction at an early stage, by the natural convection at longer time. For solidification, natural convection effects in the superheated liquid were modest and were confined to short freezing time. Although the latent energy is the largest contributor to the total stored or extracted energy, the aggregate sensible energies can make a significant contribution, especially at large cylinder wall superheating or subcooling, large initial phase change material subcooling or superheating.

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가연성 냉매의 외부 응축 열전달에 관한 연구 (A Study of External Condensation Heat Transfer of Flammable Refrigerants)

  • 배동수;하종철;유길상;정동수
    • 설비공학논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.522-529
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    • 2004
  • In this study, external condensation heat transfer coefficients (HTCs) of flammable refrigerants of propylene, propane, isobutane, butane, DME, and HFC32 were measured on a horizontal plain tube, 26 fpi low fin tube, and Turbo-C tube. All data were taken at the temperature of 39$^{\circ}C$ with a wall subcooling of 3∼8$^{\circ}C$. Test results showed a typical trend that condensation HTCs of flammable refrigerants decrease with increasing wall subcooling. HFC32 had the highest HTCs among the tested refrigerants showing 44% higher HTCs than those of HCFC22 while DME showed 28% higher HTCs than those of HCFC22. HTCs of propylene and butane were similar to those of HCFC22 while those of propane and isobutane were similar to those of HFC134a. Based upon the tested data, Nusselt's equation is modified to predict the plain tube data within a deviation of 3%. For 26 fpi low fin tube, Beatty and Katz equation predicted the data within a deviation of 7.3% for all flammable refrigerants tested. The heat transfer enhancement factors for the 26 fpi low fin and Turbo-C tubes were 4.6∼5.7 and 4.7∼6.9 respectively for the refrigerants tested indicating that the performance of Turbo-C tube is the best among the tubes tested.

냉동시스템의 운전조건에 따른 열교환기 내장형 어큐뮬레이터의 성능 특성 (Performance Characteristics of Accumulator Heat Exchangers with Operating Conditions of a Refrigeration System)

  • 강훈;박차식;전종욱;김용찬
    • 설비공학논문집
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    • 제18권12호
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    • pp.984-991
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    • 2006
  • The applications of multi air-conditioners into multiplex and high-rise buildings have been increased by replacing central air-conditioning systems. The pipe length and altitude difference between the indoor and outdoor units can be increased based on installation conditions, which may increase the possibility of flash gas generation at the expansion device inlet. The flash gas generation causes rapid reduction of refrigerant flow rate passing through the expansion device, yielding lower system efficiency. Accumulator heat exchangers have been widely used in multi air-conditioners in order to minimize flash gas generation and obtain system reliability. However, the studies on the heat transfer characteristics and pressure drops of accumulator heat exchangers are very limited in open literature. In this study, the heat transfer rates and pressure drops of accumulator heat exchangers were measured with refrigerant flow rate and operating conditions by using R-22. The heat transfer rate increased with the increase of refrigerant flow rate, while subcooling decreased. The heat transfer rate enhanced with the reduction of inlet superheat and subcooling due to the increased temperature difference between the accumulator and inner heat exchanger.

R407C 및 R410A의 수평원관내 응축열전달 (Condensation heat transfer of R407C and R410A in a horizontal smooth tube)

  • 서정현;김민수
    • 설비공학논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.633-641
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    • 1999
  • Experiments were carried out to investigate the condensation heat transfer characteristics for R22 and its alternatives, R407C (R32/125/134a, 23/25/52wt%) and R410A (R32/125, 50/50wt%). A concentric tube heat exchanger was made to conduct condensation heat transfer tests. Mass flux and saturation temperature of refrigerants at the test section inlet were varied to get the corresponding heat transfer coefficients. Serial and parallel input of secondary fluid (water) were applied to the test subsections. Compared with existing correlations of condensation heat transfer, experimental heat transfer coefficients obtained in this study were generally higher than the predicted values, and mean absolute deviations from several correlations were shown. Wall subcooling was introduced to get a new correlation for condensation heat transfer coefficients by modifying Shah's equation. The RMS deviation of the measured heat transfer coefficients from the new correlation in this study for R22 is 9.9% and that for R407C and R410A are 10.2% and 14.6%, respectively.

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