선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
제안 방법
- AHU에 사용되는 기존의 원관형 핀-관 열교환기와 본 연구에서 개발한 와류발생기가 설치된 납작관형 핀-관 열교환기, 와류발생기가 없는 납작관형 핀-관 열교환기에 대해서 압력손실과 열성능을 측정하여 비교·검토하였다. Fig.
- 납작관형 핀-관 열교환기 시작품은 원관형 핀-관 열교환기의 원관을 동일면적의 납작관으로 대체한 것으로, 원관형 핀-관 열교환기와 성능을 비교하기 위해서 Fig. 7에 보인 바와 같이 납작관의 중심위치와 배치방법, 핀의 크기와 간격, 관과 핀의 재료를 모두 원관형 핀-관 열교환기와 동일하게 제작하였다. 단, 핀은 파동형 핀 대신에 평평한 핀(plain fin)을 사용하였으며, 와류발생기가 없는 경우와 와류발생기가 있는 경우 두 종류를 만들었다.
- 납작관형 핀-관 열교환기에 대해서 와류발생기가 있는 경우와 없는 경우의 3차원 국소열전달계수를 나프탈렌 승화법을 이용하여 측정하고, 와류발생기의 열전달 촉진효과를 분석하였다. Fig.
- 납작관형 핀-관 열교환기의 국소 및 총합열전달 특성을 연구하고, 와류발생기의 열전달 촉진 효과를 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 열교환기에서의 열전달량은 뜨거운 유체와 찬 유체의 온도차 및 유량에 따라 달라지기 때문에 열전달량을 열교환기의 성능을 비교하는 지표로 사용할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 총합열전달계수와 열전달면적의 곱을 다음과 같이 계산하여 세 가지 열교환기의 열성능을 비교하였다.
- 본 연구에서는 실제 열교환기에 사용되는 구리관과 구리판으로 이루어진 납작관형 핀-관 열교환기 모델을 설계·제작하고, 나프탈렌 승화법으로 3차원 국소열전달계수를 측정하여 와류발생기의 열전달 촉진효과를 분석하였다. 또한 공기조화기(Air Handling Unit, AHU)에 쓰이는 원관형 핀-관 열교환기와 동일조건의 납작관형 핀-관 열교환기 시작품과 성능시험장치를 각각 설계·제작하고, 열성능과 압력강하를 측정하여 원관형 핀-관 열교환기와 비교·검토하였다.
- 본 연구에서는 실제 열교환기에 사용되는 구리관과 구리판으로 이루어진 납작관형 핀-관 열교환기 모델을 설계·제작하고, 나프탈렌 승화법으로 3차원 국소열전달계수를 측정하여 와류발생기의 열전달 촉진효과를 분석하였다. 또한 공기조화기(Air Handling Unit, AHU)에 쓰이는 원관형 핀-관 열교환기와 동일조건의 납작관형 핀-관 열교환기 시작품과 성능시험장치를 각각 설계·제작하고, 열성능과 압력강하를 측정하여 원관형 핀-관 열교환기와 비교·검토하였다.
- 의 실험식을 사용하여 구하였다. 실험결과는 데이타 처리 프로그램에 의해 처리되며, 데이타 처리 프로그램은 여러 보조 프로그램을 이용하여 나프탈렌 증기압, Schmidt 수, Prandtl 수, Reynolds 수, Sherwood 수 등을 계산한다. 측정된 물질전달계수로부터 식(5)의 열전달과 물질전달 유사성 관계식을 이용하여 대류열전 달계수를 구한다.
- 시험부 단면의 크기는 400(W)×300(H) mm이고, 시험부 중앙에 열교환기를 설치하였다. 열교환기를 지나기 전과 지난 후의 공기의 온도를 측정하기 위해서 열교환기 앞부분과 뒷부분에 열전대를 설치하였으며, 풍속을 측정하기 위해 시험부 맨 앞에 피토관을 설치하였다.
- 초기깊이가 측정된 시편을 풀어 풍동의 시험부에 고정시켜 약 1시간 동안 유동장에 노출시킨다. 이때 백금저항온도계를 사용하여 풍동 내 공기온도를 측정하고, 피토관 및 미차압계(micro-manometer)를 사용하여 유속을 측정한다. 풍동실험이 끝난 후 풍동에서 시편을 꺼내 이송테이블에 고정하여 앞서와 같은 방법으로 기준선으로부터 나프탈렌의 깊이를 다시 측정한다.
- 풍동을 가동시켜 일정속도가 되도록 조절하고, 항온조 내 물의 온도를 승온시킨 후 정상상태에 도달하면 공기측 입·출구와 물측 입·출구 온도를 측정하고, 열손실을 계산하기 위해 대기온도를 측정한다. 공기의 유속을 lm/s씩 증가시켜 가면서 측정하며, 한 열교환기에 대한 실험이 끝나면, 열교환기를 교체한 후 위 실험순서에 따라 측정을 반복한다.
대상 데이터
- 총합열전달 특성시험에 사용한 열교환기 시작품은 현재 생산하고 있는 AHU용 핀-관 열교환기를 비교 대상모델로 선정하여 설계·제작하였다. Fig. 6은 AHU용 원관형 핀-관 열교환기 핀의 개략도를 보여주고 있으며, 관의 재질은 구리이고 핀의 재질은 알루미늄 혹은 구리가 사용되고 있으나 본 연구에서는 구리로 선택하였다. 관의 외경은 15.
- 6은 AHU용 원관형 핀-관 열교환기 핀의 개략도를 보여주고 있으며, 관의 재질은 구리이고 핀의 재질은 알루미늄 혹은 구리가 사용되고 있으나 본 연구에서는 구리로 선택하였다. 관의 외경은 15.88mm, 두께는 0.55mm이며, 확관 후 외경은 16.35mm이다. 핀은 파형핀(wavy fin)이 사용되고 있으며, 핀의 두께는 0.
- 납작관의 중심위치와 배치방법, 핀의 크기와 배치간격 등을 비교대상으로 선정한 원관형 핀-관 열교환기의 경우와 동일하게 하였다. 납작관의 앞부분 좌·우에 와류발생기를 배치하였으며, 와류발생기의 형상은 사각날개(rectangular wing)이고 와류발생기의 크기는 핀과 핀 사이의 간격과 동일하게 3.2×3.2 mm로 제작하였다.
- 본 연구를 수행하기 위해서 설계·제작한 실험 장치는 풍동, 온도와 유속 측정장치, 승화깊이 측정장치 등이다. 풍동은 개방송출형으로 교류모터, 송풍기, 확대부, 안정부, 축소부, 시험부로 구성되어 있다.
- 압력손실과 총합열전달계수를 측정하기 위한 실험장치는 Fig. 8에 보인 바와 같이 물 공급장치, 풍동, 열교환기, 측정 및 제어장치로 구성되어 있으며, 풍동에서 흡입된 차가운 공기가 열교환기의 관 내부를 흐르는 뜨거운 물의 열량을 흡수하도록 되어 있다. 물 공급장치는 항온조, 펌프, 유량계 등으로 구성되어 있으며, 항온조에는 일정한 온도를 유지하도록 온도조절기가 설치되어 있다.
- 2mm이다. 열교환기의 크기는 풍동 시험부 크기를 고려하여 400(W)×304(H)× 134.8(D)mm로 제작하였으며, 관의 수는 32개(4열×8줄)이고 핀의 수는 124장이다.
- 총합열전달 특성시험에 사용한 열교환기 시작품은 현재 생산하고 있는 AHU용 핀-관 열교환기를 비교 대상모델로 선정하여 설계·제작하였다. Fig.
이론/모형
- (6)의 실험식을 사용하여 구하였다. 물질전달률은 나프탈렌이 주조된 시편을 일정시간 Δτ 동안 풍동 내에서 유동장에 노출하였을 때 단위시간당 승화량을 나타낸 것으로 노출 전·후의 각 지점에서의 승화깊이를 측정하고 나프탈렌 고체상태의 밀도 ρs를 이용하여 다음과 같이 구한다.
- 여기서, Diff는 공기 중에서 나프탈렌의 확산계수 를 나타내며 Cho(7)의 실험식을 사용하여 구하였다. 실험결과는 데이타 처리 프로그램에 의해 처리되며, 데이타 처리 프로그램은 여러 보조 프로그램을 이용하여 나프탈렌 증기압, Schmidt 수, Prandtl 수, Reynolds 수, Sherwood 수 등을 계산한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.