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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박창용
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
이 논문의 연구 히스토리 (7)
2016
2015
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판형열교환기는 물결모양의 얇은 판을 적층시킨 후 판과 판 사이를 분리하고 고온/저온 유체를 교대로 흐르게 하여, 두 유체의 접촉 없이 열교환을 발생시키는 장치이다. 판형 열교환기의 설계는 판의 형상, 운영 조건, 냉매의 형태 등이 고려된다. 기존 연구는 주로 단상 유동에 대해서만 연구가 많이 이루어지고 있다. 그러나 냉장고, 에어컨 등 각종 냉각기에 활용되는 상변화 열전달에 관한 연구의 필요성이 높아지고 있다.
본 연구에서는 용접형 판형 열교환기의 열전달 성능 및 압력강하 특성을 알아보기 위해 판의 장수가 20장인 열교환기의 단상실험을 실시하였다. 저온 증류수의 유량은 0.3 ? 0.6 kg/s 로 0.1 kg/s 간격으로 측정했고, 고온 증류수의 유량은 0.075 ? 0.125 kg/s 로 0.01 kg/s 간격으로 측정했다. 측정된 결과를 바탕으로 Wilson Plot Method를 활용해 저온측의 대류열전달계수를 계산하였다.
실험의 정확성과 본 연구에서 활용된 열교환기의 특성을 파악하기 위해, 일반적인 형태의 20장 용접형 판형열교환기를 대조군으로 실험하고 그 결과를 본 연구결과와 비교했다. 실험 결과 용접형 판형열교환기는 낮은 Re 수영역에서도 난류발생이 활발하게 나타남을 확인할 수 있었다. 특히, 형상이 복잡한 열교환기는 일반적인 형태의 열교환기에 비해 더욱 뚜렷한 난류 발생을 확인했다.
단상유동 실험 결과를 바탕으로 상변화 열전달 실험을 수행했다. 실험 조건은 건도 0.2 ? 0.6, 유량은 15 kg/s, 입구 증발 온도(압력)는 약 20(910 kPa)와 25(1044 kPa)이다. 실험결과, 압력강하는 냉매의 평균 건도 및 에 비례함을 확인하였고, 열전달 성능의 경우, 냉매의 평균건도에 비례하는 것을 확인했다. 기존 상관식과 비교결과, 열전달 성능은 유사한 패턴을 보였지만, 압력강하의 경우 그 값을 예측하지 못했다.
본 연구에서는 용접형 판형 열교환기의 열전달 성능 및 압력강하 특성을 알아보기 위해 판의 장수가 20장인 열교환기의 단상실험을 실시하였다. 저온 증류수의 유량은 0.3 ? 0.6 kg/s 로 0.1 kg/s 간격으로 측정했고, 고온 증류수의 유량은 0.075 ? 0.125 kg/s 로 0.01 kg/s 간격으로 측정했다. 측정된 결과를 바탕으로 Wilson Plot Method를 활용해 저온측의 대류열전달계수를 계산하였다.
실험의 정확성과 본 연구에서 활용된 열교환기의 특성을 파악하기 위해, 일반적인 형태의 20장 용접형 판형열교환기를 대조군으로 실험하고 그 결과를 본 연구결과와 비교했다. 실험 결과 용접형 판형열교환기는 낮은 Re 수영역에서도 난류발생이 활발하게 나타남을 확인할 수 있었다. 특히, 형상이 복잡한 열교환기는 일반적인 형태의 열교환기에 비해 더욱 뚜렷한 난류 발생을 확인했다.
단상유동 실험 결과를 바탕으로 상변화 열전달 실험을 수행했다. 실험 조건은 건도 0.2 ? 0.6, 유량은 15 kg/s, 입구 증발 온도(압력)는 약 20(910 kPa)와 25(1044 kPa)이다. 실험결과, 압력강하는 냉매의 평균 건도 및 에 비례함을 확인하였고, 열전달 성능의 경우, 냉매의 평균건도에 비례하는 것을 확인했다. 기존 상관식과 비교결과, 열전달 성능은 유사한 패턴을 보였지만, 압력강하의 경우 그 값을 예측하지 못했다.
목차
1.서론 12.기존 실험적 연구 및 고찰 62.1판형열교환기의 설계변수 62.2판형열교환기의 기본식 93.실험 장치 및 실험 방법 163.1전체 시스템 요약 163.2Test section 183.3실험조건 193.4계측장비 203.5측정불확도 213.6실험방법 213.7실험 데이터 처리 244.실험 결과 및 고찰 274.1단상유동 274.2흐름비등유동 325.결론 36참고문헌 37영문초록(Abstract) 40
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