동절기 난방 시 전기자동차의 1회 충전 주행거리의 최대 확보를 위하여 HVAC 시스템 내 PTC 히터의 성능을 향상시키고 시스템의 소모동력을 절감시켜야 한다. 따라서 PTC 히터의 최적 부품설계를 위해 열적 성능특성이 잘 반영되고 출력밀도를 고려한 히터 경량화 기술이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 방열핀에 대해 해석된 히터 모델의 비교결과를 토대로 하여 실험을 위한 히터의 형상 설계조건을 설정하였다. Bead array fin 타입의 히터는 Plate fin 타입의 히터와 비교하여 난방용량 11.8%, 효율 2.5%, 압력강하 7.2% 출력밀도 11.7% 증가된 결과를 나타내었다. Bead-emboss fin 타입의 히터의 경우는 난방용량 10.3%, 효율 1.2%, 압력강하 0.4%, 출력밀도 23.7% 증가하였다. 또한 전기자동차용 고전압 PTC 히터의 운전조건에 대한 공기측 ...
동절기 난방 시 전기자동차의 1회 충전 주행거리의 최대 확보를 위하여 HVAC 시스템 내 PTC 히터의 성능을 향상시키고 시스템의 소모동력을 절감시켜야 한다. 따라서 PTC 히터의 최적 부품설계를 위해 열적 성능특성이 잘 반영되고 출력밀도를 고려한 히터 경량화 기술이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 방열핀에 대해 해석된 히터 모델의 비교결과를 토대로 하여 실험을 위한 히터의 형상 설계조건을 설정하였다. Bead array fin 타입의 히터는 Plate fin 타입의 히터와 비교하여 난방용량 11.8%, 효율 2.5%, 압력강하 7.2% 출력밀도 11.7% 증가된 결과를 나타내었다. Bead-emboss fin 타입의 히터의 경우는 난방용량 10.3%, 효율 1.2%, 압력강하 0.4%, 출력밀도 23.7% 증가하였다. 또한 전기자동차용 고전압 PTC 히터의 운전조건에 대한 공기측 열전달 및 마찰 특성을 살펴보았다. Bead-emboss fin 타입의 히터는 Plate fin 타입의 히터와 비교하여 300 < Re < 1700에서 j factor는 평균 8.0% 증가하였고, f factor는 평균 39.6% 감소하였다.
동절기 난방 시 전기자동차의 1회 충전 주행거리의 최대 확보를 위하여 HVAC 시스템 내 PTC 히터의 성능을 향상시키고 시스템의 소모동력을 절감시켜야 한다. 따라서 PTC 히터의 최적 부품설계를 위해 열적 성능특성이 잘 반영되고 출력밀도를 고려한 히터 경량화 기술이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 방열핀에 대해 해석된 히터 모델의 비교결과를 토대로 하여 실험을 위한 히터의 형상 설계조건을 설정하였다. Bead array fin 타입의 히터는 Plate fin 타입의 히터와 비교하여 난방용량 11.8%, 효율 2.5%, 압력강하 7.2% 출력밀도 11.7% 증가된 결과를 나타내었다. Bead-emboss fin 타입의 히터의 경우는 난방용량 10.3%, 효율 1.2%, 압력강하 0.4%, 출력밀도 23.7% 증가하였다. 또한 전기자동차용 고전압 PTC 히터의 운전조건에 대한 공기측 열전달 및 마찰 특성을 살펴보았다. Bead-emboss fin 타입의 히터는 Plate fin 타입의 히터와 비교하여 300 < Re < 1700에서 j factor는 평균 8.0% 증가하였고, f factor는 평균 39.6% 감소하였다.
To realize the maximum mileage of an electric vehicle per single charge in winter, improving the positive temperature coefficient (PTC) heater performance and reducing the power consumption of the heating, ventilation, and air-conditioning system is necessary. Therefore, a lightweight heater technol...
To realize the maximum mileage of an electric vehicle per single charge in winter, improving the positive temperature coefficient (PTC) heater performance and reducing the power consumption of the heating, ventilation, and air-conditioning system is necessary. Therefore, a lightweight heater technology having good thermal performance characteristics and power density is required for the optimal design of PTC heater components. In this study, the geometric parameters of the heater were set for an experiment involving a comparison of the analysis results of the heater models for various radiation fins. The bead array fin heater exhibited an 11.8% higher heating capacity, 2.5% higher efficiency, 7.2% higher pressure drop, and an 11.7% higher power density than the plate fin heater. The bead-emboss fin heater showed 10.3% higher heating capacity, 1.2% higher efficiency, 0.4% higher pressure drop, and 23.7% higher power density than the plate fin heater. Furthermore, the air-side heat transfer and friction characteristics were investigated according to the high-voltage PTC heater operating conditions in an electric vehicle. In the bead-emboss fin heater, the j factor was 8.0% higher and f factor was 39.6% lower on average for 300 < Re < 1,700 than in the plate fin heater.
To realize the maximum mileage of an electric vehicle per single charge in winter, improving the positive temperature coefficient (PTC) heater performance and reducing the power consumption of the heating, ventilation, and air-conditioning system is necessary. Therefore, a lightweight heater technology having good thermal performance characteristics and power density is required for the optimal design of PTC heater components. In this study, the geometric parameters of the heater were set for an experiment involving a comparison of the analysis results of the heater models for various radiation fins. The bead array fin heater exhibited an 11.8% higher heating capacity, 2.5% higher efficiency, 7.2% higher pressure drop, and an 11.7% higher power density than the plate fin heater. The bead-emboss fin heater showed 10.3% higher heating capacity, 1.2% higher efficiency, 0.4% higher pressure drop, and 23.7% higher power density than the plate fin heater. Furthermore, the air-side heat transfer and friction characteristics were investigated according to the high-voltage PTC heater operating conditions in an electric vehicle. In the bead-emboss fin heater, the j factor was 8.0% higher and f factor was 39.6% lower on average for 300 < Re < 1,700 than in the plate fin heater.
주제어
#Heat transfer Pressure drop PTC heater Radiation fin Gravimetric power density
학위논문 정보
저자
박명현
학위수여기관
영남대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
기계공학과 기계공학
지도교수
김성철
발행연도
2019
키워드
Heat transfer Pressure drop PTC heater Radiation fin Gravimetric power density
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.