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[국내논문] 과냉도에 따른 모세관 입구단에서의 냉매 상태 변화가 냉장고 냉매 소음에 미치는 영향의 실험적 분석
Experimental Analysis of the Effect of Phase Change at the Entrance of a Capillary Tube by Sub-cooling Control on Refrigerant-induced Noise 원문보기

한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.22 no.12, 2012년, pp.1184 - 1190  

오영후 (Graduate School of Mechanical Engineering, Pusan National University) ,  김민성 (Graduate School of Mechanical Engineering, Pusan National University) ,  한형석 (Naval Sea System Center, Defense Agency for Technology and Quality) ,  김태훈 (Engineering Design Department, LG Electronics) ,  정의봉 (School of Mechanical Engineering, Pusan National University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study is focused on the experimental analysis of the noise induced by phase change of refrigerant at the entrance of capillary tube. The refrigerant is usually two-phase condition when it flowed into the capillary tube. At the entrance of capillary tube, the phase condition of refrigerant is fo...

Keyword

#과냉   #모세관   #2상 유동   #상 변화   #냉매소음  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 냉장고에서 발생하는 냉매 소음을 줄이기 위해 많은 연구가 진행되어왔지만, 실제 냉동 사이클의 운전 조건하에서 과냉도가 소음 발생에 미치는 영향에 대한 연구는 많이 이루어지고 있지 않다. 이 논문에서는 모세관 입구단에서 과냉도에 따라 냉매의 상태를 변화시키고 이에 따른 냉매소음의 변화에 대해 실험적으로 분석해보고자 한다.
  • 따라서 저압, 고압 조건을 일정하게 두고 과냉도를 조절하여 모세관 입구단에서 냉매의 상태를 단상과 2상으로 조절할 수 있도록 Table 2와 같은 실험조건을 설정하였다. 또한 구성된 냉동사이클의 모세관 입구단에서 냉매가 2상으로 유입될 경우와 실제 냉장고 실험의 결과를 비교하여 2상 모세관 입구단에서 냉매가 2상이 될 경우의 경향성을 파악하고, 단상유동일 경우와 비교하여 냉매의 상태에 따른 소음 변화를 확인해 보도록 한다.
  • 모세관 입구단에서 냉매의 상태에 따라 발생하는 냉매소음의 변화를 알아보는 실험을 하였다. 모세관 입구단에서 냉매의 상태를 다르게 하여 소음을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

가설 설정

  • mid. = 47.9 ℃ 데이터를 사용하였고 모세관에서는 등엔탈피 과정 그리고 압축기에서는 등엔트로피 과정을 가정하였다. 응축기 출구단(=모세관 입구단) 에서의 온도(Tcond.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
냉매소음의 발생 요인은? 냉매가 배관을 따라 흐르게 되면 냉매는 배관 벽면과의 마찰, 압력변화, 유동에 수반되는 맥동 및 기타 요인들에 의해 소음을 발생시킨다. 특히 온도 및 압력 조건에 의해 기상과 액상이 공존하는 2상 상태가 되어 흐르게 될 경우, 불연속적인 유동이 발생하게 되고 그에 따라 소음이 발생하게 된다.
냉매의 유동에 의한 소음이 발생하는 제품은? 일상생활에서 사용하고 있는 많은 가전제품들은 각각의 기능으로 작동함에 있어서 여러 가지 이유로 많은 소음들을 발생시킨다. 그 중 에어컨, 냉장고 등은 작동 중 냉매의 유동을 수반하는 대표적인 가전제품이다. 기계적 소음이 주 소음원인 다른 기기들과는 달리 냉매의 유동을 수반하게 되는 이 제품들은 냉매의 유동에 의한 소음이 발생하게 된다.
모세관 입구단에서 냉매의 상태를 다르게 하여 소음을 측정하여 얻은 결론은? (1) 냉매공급장치를 이용하여 모세관 입구에서의 냉매 상태가 2상일 때와 단상일 때 실험한 결과 2상 상태일 때 변동음이 큰 것을 알 수 있었다. 실제 냉장고에서 모세관 입구단의 냉매의 상태는 2상 상태이다. 따라서 냉장고에서 발생하는 변동음은 모세관 입구단에서의 냉매의 상태와 관련이 있음을 알 수 있다. (2) 모세관 입구단에서 냉매가 2상으로 유입될 때보다 단상 상태로 유입될 때에 소음의 크기가 작고 변동이 작다. 따라서 실제 냉장고를 제작할 때 과냉도를 충분히 확보하여 모세관 입구에서 냉매의 상태를 단상으로 만들면 냉매 소음을 줄일 수 있을 것으로 예상된다.
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참고문헌 (4)

  1. Kim, M. S., Jeong, W. B., Han, H. S. and Kim, T. H., 2009, Reduction of Refrigerant-induced Noise of the Refrigerator by Modification of the Evaporator Inlet Pipe, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibrations Engineering, Vol. 19, No. 10, pp. 1012-1020. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. Hirakuni, S., 2004, Noise Reduction Technology Caused by Refrigerant Two-phase Folw for Room Air-conditioner, Japanese J. Multiphase Flow, Vol. 18, No. 1, pp. 23-30. 

  3. Han, H. S., Kim, M. S., Jeong, W. B., Seo, M. Y. and Lee, S. Y., 2010, Analysis of Vibration Transmitting Characteristics of the Insulation-foam for Reducing Refrigerant-induced Noise of a Refrigerator, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 20, No. 1, pp. 45-50. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. Lee, S. Y., Kim, B. J. and Kim, M. H., 1993, Two-phase Flow Heat Transfer, Daeyoung-Sa, pp. 235-244. 

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