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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김정배
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 한국교통대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수21
이 논문의 연구 히스토리 (2)
2018
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본 연구는 가정용 냉장고 핀-튜브 증발기에 대하여 핀의 개수에 따른 증발기의 열전달 성능 변화를 실험적으로 규명하기 위한 연구이다.
본 연구를 위한 증발기는 관의 외경 8mm, 관의 내경 6mm, 관의 길이 6.902m, 60x28mm의 핀423개를 가진 7열2단의 증발기와 관의 외경 8mm, 관의 길이 9.390m, 60×26mm의 핀731개를 가진 12열2단의 증발기를 이용하였다. 실제 냉장고 증발기의 관내를 유동하는 냉매 대신 물로 대체하였고, 항온수조를 이용하여 증발기 입구 측 물의 온도와 유량을 제어하였다. 공기 측의 온도는 별도의 제어방식을 적용하지 않고 실험실 내의 공기를 공급하였다. 실제 냉장고 유로와 근사한 덕트를 가진 풍동을 제작하였으며 공기 측의 속도는 관내유동을 고려하였다.
제작된 증발기 성능평가 장치로 핀의 개수의 변화에 따른 열전달량, 총괄열전달계수 및 대수평균온도차의 상관관계를 정량적으로 평가하고 비교한 결과 고정된 공기측으로 인하여 핀수 75%에 비하여 100%의 열전달량이 감소했지만, 핀수가 최대인 경우에 물유량이 증가하면 열전달량도 증가하였다. 핀수가 감소하면 핀 면적이 감소하여 증발기 전열면적이 감소하고, 열전달량은 핀수 75%까지는 증가하다가 그 이후에는 감소하는 성향을 나타내었다. 핀수 75%일 때 열전달량이 가장 높은 특성을 가지고, 총괄열전달계수는 증가하는 경향성을 나타내었다.
따라서 열전달량의 측면에서, 주어진 설계조건에 맞는 핀수의 최적점이 존재한다는 것을 실험을 통하여 규명하였다.
본 연구를 위한 증발기는 관의 외경 8mm, 관의 내경 6mm, 관의 길이 6.902m, 60x28mm의 핀423개를 가진 7열2단의 증발기와 관의 외경 8mm, 관의 길이 9.390m, 60×26mm의 핀731개를 가진 12열2단의 증발기를 이용하였다. 실제 냉장고 증발기의 관내를 유동하는 냉매 대신 물로 대체하였고, 항온수조를 이용하여 증발기 입구 측 물의 온도와 유량을 제어하였다. 공기 측의 온도는 별도의 제어방식을 적용하지 않고 실험실 내의 공기를 공급하였다. 실제 냉장고 유로와 근사한 덕트를 가진 풍동을 제작하였으며 공기 측의 속도는 관내유동을 고려하였다.
제작된 증발기 성능평가 장치로 핀의 개수의 변화에 따른 열전달량, 총괄열전달계수 및 대수평균온도차의 상관관계를 정량적으로 평가하고 비교한 결과 고정된 공기측으로 인하여 핀수 75%에 비하여 100%의 열전달량이 감소했지만, 핀수가 최대인 경우에 물유량이 증가하면 열전달량도 증가하였다. 핀수가 감소하면 핀 면적이 감소하여 증발기 전열면적이 감소하고, 열전달량은 핀수 75%까지는 증가하다가 그 이후에는 감소하는 성향을 나타내었다. 핀수 75%일 때 열전달량이 가장 높은 특성을 가지고, 총괄열전달계수는 증가하는 경향성을 나타내었다.
따라서 열전달량의 측면에서, 주어진 설계조건에 맞는 핀수의 최적점이 존재한다는 것을 실험을 통하여 규명하였다.
목차
Ⅰ. 서 론 11 - 1 연구배경 및 연구 필요성 11 - 2 연구 목적 3Ⅱ.이론적 배경 42 - 1 증발기의 역할 42 - 2 핀-튜브 열교환기 42 - 3 열전달 메커니즘 6Ⅲ. 실험장치 및 방법 93 - 1 증발기 및 부속기기 93 - 2 성능 평가 장치 103 - 3 풍속 측정 지점 113 - 4 실험 조건 123 - 5 증발기의 열전달량식 13Ⅳ. 실험 결과 144 - 1 물 입구측의 온도에 따른 공기측 온도차비교 분석 144 - 2 물 입구측의 온도에 따른 물측 온도차비교 분석 204 ? 3 물측의 유량에 따른 열전달량 비교 분석 264 ? 4 증발기 핀수에 따른 열전달량 및 총괄열전달계수 비교분석 32Ⅴ. 결 론 35References 36Abstract 38
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