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수평관내 이산화탄소의 증발 압력강하
Evaporation pressure drop of $CO_2$ in a horizontal tube 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.29 no.5, 2005년, pp.552 - 559  

이동건 (부경대학교 대학원 냉동공조공학과) ,  손창효 (부경대학교 대학원 냉동공조공학과) ,  오후규 (부경대학교 냉동공조공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The evaporation pressure drop of $CO_2$ (R-744) in a horizontal tube was investigated experimentally. The experiments were conducted without oil in a closed refrigerant loop which was driven by a magnetic gear pump. The main components of the refrigerant loop are a receiver, a variable-sp...

주제어

#증발열전달계수   #이산화탄소   #열교환기 설계   #CO2를 이용한 열펌프  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 그들 상관식 중에서 가장 널리 적용되고 있는 것은 Chisholm, Friedel, Jung 등, Choi 등에 의해서 제안된 상관식이다. 따라서 본 절에서는 실험으로 측정한 압력강하와 이들 상관식으로 계산한 값을 서로 비교해보고자 한다. Fig.
  • 특히, CO2용 증발기의 최적 설계를 위해서는 압력강하에 대한 기초자료들이 필수적이다. 본 논문에서는 증발과정 중의 CO2의 압력강하 특성에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.
  • 본 연구는 산업 자원부 지정 차세대 신기술 개발사업 중에 '환경친화적인 자연냉인 CO2를 적용한 고효율 냉난방 시스템 개발'과제의 일환으로 수행되었고. 이 논문은 2005년도 두뇌한국21사업에 의하여 일부 지원되었습니다.

가설 설정

  • 실질적인 압력강하 상관식들은 균질유동과 분리 유동으로 가정하여 분석할 수 있다. 균질유동모델은 열역학적 평형상태에서 기상과 액상의 속도가 동일하다고 가정한다. 대부분의 경우, 이러한 가정의 유동모델을 적용하기 곤란하지만, 이상류 압력 강하를 예측하는데 있어서 좋은 일치를 보인다.
  • 만약 증발기내의 온도나 압력강하값을 실제값보다 작게 설계할 경우. 시스템의 효율에 악영향을 미칠 것이다. 반면에, 예측한 압력강하값을 실제값보다 두 배정도 크게 설계할 경우.
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참고문헌 (14)

  1. Ould Didi, M. B., Kattan, N. and Thome, J. R., 'Prediction of two-phase pressure gradients of refrigerants in horizontal tube', International Journal of Refrigeration, Vol. 25, No. 7, pp. 935-947, 2002 

    상세보기 crossref

  2. Rice, C. K., 'The effect of void fraction correlation and heat flux assumption on refrigerant charge inventoryprediction', ASHREA Transaction, Vol. 93, Part 1. pp. 341-367, 1987 

  3. Tandon, T. N., 'A void fraction model for annular two-phase flow', International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 28, pp. 191-198, 1985 

    상세보기 crossref

  4. Pierre, B., 'Flow resistance with boiling refrigerants part 1', ASHREA Journal, September, pp. 58-65, 1964 

  5. Martinelli, R. C. and Nelson, D. B., 'Prediction of pressure drop forced circulation boiling of water'. Trans. Am. Soc. Mech. Eng., 70, pp. 695-702, 1948 

  6. Lockhart, R. W. and Martinelli, R. C., 'Proposed correlation of data for isothermal, two phase', two component flow in pipes. Chemical Engineering Progress, Vol. 45, pp. 39-48, 1949 

  7. Baroczy, C. J., 'A systematic correlation for two-phase pressure drop', Chemical Engineering Progress Symposium Series, Vol. 62, No. 64, pp. 232-249, 1966 

  8. Chisholm, D., 'The influence of mass velocity on friction pressure gradientsduring steam-water flow', Presented at 1968 Thermodynamics and Fluid Mechanics Convection of the Institute of Mechanical Engineer, Bristol, UK, 1968 

  9. Chisholm, D., 'Two-Phase Flow in Pipelines and Heat Exchangers', Longman, 1983 

  10. Reddy, D. G., Fighetti, C. F., and Merilo, M., 'Evaluation of two- phase pressure drop correlations for high pressure steam-water systems', ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Proceedings, Honolulu, HI, Vol. 1, pp. 251-259, 1983 

  11. Jung, D.S, McLinden, M., Randermacher, R., and Didion, D., 'A study of flow boiling heat transfer with refrigerant mixtures', International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 32, No. 9. pp. 1 1751-1764, 1989 

    상세보기 crossref

  12. Friedel, L., Improved friction pressure drop correlation for horizontal and vertical two-phase pipe flow, European Two-Phase Flow Group Meeting,, Ispra, Italy, Paper E2, June, 1979 

  13. Choi, Jun Y., A. Mark Kedzierski and P. A. Domanski, 'A generalized pressure dropcorrelation for evaporation and condensation of alternative refrigerants in smooth tube and micro-fin tube', NISTIR 6333, pp. 7-15, 1999 

  14. Pettersen, J., 'Two-phase flow pattern, heat transfer and pressure drop in microchannel vaporization of $CO_2$ ', ASHRAE Transaction (Symposia), pp. 523-532, 2003 

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