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휜-관 열교환기의 착.제상 거동에 대한 표면처리의 영향에 관한 실험적 연구
An Experimental Study of the Surface Treatment Effect on the Frosting/Defrosting Behavior of a Fin-Tube Heat Exchanger 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.24 no.8 = no.179, 2000년, pp.1062 - 1068  

지성 (한양대학교 대학원 기계공학과) ,  이관수 (한양대학교 기계공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The effect of heat exchanger surface treatment on the frosting/defrosting behavior in a fin-tube heat exchanger is investigated experimentally. It is found that the hydrophilic surface mainly influences on the frosting behavior, however, the hydrophobic surface gives some influence on the defrosting...

주제어

#표면처리   #휜-관 열교환기   #착상   #제상   #친수성 표면   #발수성 표면  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에시는 친수성, 무처리 및 발수성 표변의 열교환기에 대한 실험을.수행하여 표변 접촉가이 착, 제상 운진 특성에 미치는 물리적 영향을 파악하고, 표면처리에 의한 열교환기의 운전 성능의 변화를 조사한다.
  • 본 연구에서는 표면처리에 의하여 표면 특성을 변화시킨 친수성, 발수성 열교환기 및 무처리 열교환기에 대하여 착. 제상 실험을 수행하였으며 이를 통하여 표면 접촉각의 열교환기 착, 제상운전에 대한 물리적 영향과 성능의 변화를 조사하였다.
  • 본 연구에서는 표면처리에 의하여 횐-관 열교환기의 표면 특성을 변화시켜 착상 및 제상 실험을 연속적으로 실시하여, 착, 제상 거동 및 성능변화에 미치는 영향을 조사하였다.
  • 친수성(hydrophilic) 표면은 재질이 액체와 친화하는 특성 때문에 접촉각이 예각을 이루면서 액체가 표면과 접하는 면적이 큰 반면, 발수성(hydrophobic) 표면은 표면장력이 작기 때문에 재질이 액체를 밀어내는 특성을 가져 접촉각이 둔각을 이루며 액적이 중력에 의하여 쉽게 떨어진다. 이러한 특성을 이용하여 열교환기의 표면처리는 운전중 유동저항 감소 및 착상 지연 등을 목적으로 한다. Wang 등⑴과 Mimaki⑵는 제습 조건에 대한 실험에서 친 수성 표면 열교환기의 압력 강하량이 갑소하며, 열전달 성능은 변화가 없다고 발표하였다.
  • 수행하여 표변 접촉가이 착, 제상 운진 특성에 미치는 물리적 영향을 파악하고, 표면처리에 의한 열교환기의 운전 성능의 변화를 조사한다. 이를 통하여 저온용 열교환기의 착■ 제상 제어 및 고효율화를 위한 기본적인 자료를 확보하고자 한다.
  • 착상올 수반하는 열교환기의 표면 특성 변화는 착상 시 착상 지연, 유동저항 감소 및 열전달 성능 향상 77.리고 제상시 융해수 배출 속도 증가에 의한 제상 효율 향상 및 잔류 융해수 제거에 의한 재착상시 초기 유동저항 감소 등을 목적으로 한다.
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참고문헌 (14)

  1. Wang, C. C. and Chang, C. T., 1998, 'Heat and Mass Transfer for Plate Fin-and- Tube Heat Exchangers, with and without Hydrophilic Coating,' Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 41, No. 20, pp. 3109-3120 

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  2. Mimaki, M., 1987, 'Effectiveness of Finned Tube Heat Exchanger Coated Hydrophilic-type Film,' ASHRAE paper #3017 presented at January meeting 

  3. Ostin, R. and Johannesson, G., 1991, 'A Polymetric Approach to Counteract Frosting in Air-to-air Heat Exchanger,' Heat Recovery Systems & CHP, Vol. 11, No.5, pp. 415-421 

    상세보기 crossref

  4. Seki, N., Fukusako, S., Matsuo, K., and Uemura, S., 1983, 'Incipient Phenomena of Frost Formation,' 日本機械學會論文集(B편), 50-451, pp. 825 - 830. 

  5. Tsuda, Y. and Iwamoto, A., 1992, 'Anti-frosting Heat Exchanger,' National Technical Report, Vol. 38, No.1, pp. 108-113 

  6. O'Neal, D. L., Bryant, J. A., and Parker, B., 1997, 'Impact of Hydrophobic Coating on the Frost Buildup and Defrost Performance of a Heat Pump Evaporator', 45th Oji International Seminar, pp. 181 -187 

  7. 이관수, 김규우, 지성, 1998, '핀-관 열교환기에 대한 제상 거동에 관한 실험적 연구,' 공기조화.냉동공학회 논문집, Vol. 10, No. 6, pp.649-657 

  8. Lee, K. S. and Kim, W. S., 1999, 'The Effects of Design and Operating Factors on the Frost Growth and Thermal Performance of a Flat Plate Fin-tube Heat Exchanger Under the Frosting Condition,' KSME International Journal, Vol. 13, No. 12, pp. 973-981 

  9. Kline, S. J. and McClintock, F. A., 1953, 'Describing Uncertainties in Single-Sample Experiments,' Mechanical Engineering, Vol. 75, pp. 3-8 

  10. Bryant, J. A., 1995, 'Effects of Hydrophobic Surface Treatments on Dropwise Condensation and Freezing of Water,' Ph.D. Thesis, Texas A&M University, USA 

  11. Tao, Y. -X., Mao, Y., and Besant, R. W., 1994, 'Frost Growth Characteristics on Heat Exchanger Surfaces: Measurement and Simulation Studies,' HTD-Vol. 286, Fundamentals of Phase Change: Sublimation and Solidification, ASME 

  12. Saito, H., Takai, K. and Takazawa, H., 1997, 'A Study of Adhesiveness of Wet Snowflakes for Water Repellent Surface,' 表面技術, Vol. 48, No. 2, pp. 105 - 106 

  13. John, D. B, Issam, M., Christopher, B. W., and Elias, I. F., 1996, 'Contact Angle Temperature Dependence for Water Droplets on Practical Aluminum Surfaces,' Int. J Heat Mass Transfer, Vol. 40, No.5, pp. 1017- 1033 

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  14. 이관수, 이태희, 김우승, 1995, '착상시 설계인자에 따른 핀-관 열교환기의 성능변화에 관한 실험적 연구, 대한기계학회 논문집,' Vol. 19, No. 10, pp. 2657-2666 

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