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저자정보
Dae Jung Hwang (Korea Center for International Maritime Safety Cooperation) Tae Woo Lim (Korea Maritime & Ocean University) Sang Kyun Park (Korea Maritime & Ocean University) Jae Hoon Jee (Mokpo National Maritime University) Eun Shin Bang (Korea Maritime & Ocean University) Cheol Oh (Korea Maritime & Ocean University)
저널정보
한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제46권 제5호
발행연도
2022.10
수록면
204 - 211 (8page)
DOI
10.5916/jamet.2022.46.5.204

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Research on improving the energy efficiency of ships has been conducted in various fields. Accordingly, the application of an Organic Rankine Cycle (ORC) power generation system for ships using exhaust gas-waste heat generated from the main engine is considered. A heat exchanger constituting an ORC system should be designed and manufactured such that it is suitable for stable operation and it is compatible with the system. In this study, to fabricate a plate-type condenser that can be used in a marine ORC system, Computational Fluid Dynamics (CFD) and Aspen Exchanger Design and Rating (EDR) modeling of a condenser designed based on a given single heat-transfer plate shape were compared and reviewed. Consequently, a similar heat-transfer performance between CFD and EDR models was confirmed. EDR condenser modeling was applied, and a basic marine ORC system was constructed and simulated using an R245FA refrigerant as the working fluid. The simulation results confirmed that the ORC system efficiency improved as the cooling-water temperature increased, but the heat-transfer rate of the condenser decreased. The turbine output and ORC system efficiency improved as the turbine inlet pressure increased. In particular, it was confirmed that the ORC system efficiency improved significantly in the range of 10–20 bar, which is a relatively low-pressure region compared with the high-pressure region. Moreover, the ORC system efficiency and heat-transfer rate of the condenser increased as the flow rate of the working fluid of the ORC system increased. In particular, it was confirmed that the liquid fraction in the condenser decreased from a specific flow rate of the working fluid owing to the change in the heat-transfer rate distribution occupied by the sensible and latent heat loads inside the condenser.
#Organic Rankine Cycle #Condenser #Plate heat exchanger #Efficiency #Heat transfer rate

목차

Abstract
1. Introduction
2. Modeling
3. Performance characteristics of the ORC
4. Conclusion
References

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