초록 ▼

본 연구는 마이크로 열교환기 내의 마이크로 채널에서 발생하는 유동장 및 온도장을 해석함으로써 마이크로 열교환기 내의 열전달 현상과 열유동 특성에 대한 데이터베이스를 구축하고, inverse analysis 기법을 이용하여 마이크로 열교환기 시스템의 최적화 및 효과적인 전열특성을 구현함으로써, 고성능 고효율의 시스템 구축 및 에너지 절약형 열교환기의 해석 기술을 개발하는 것이다. 먼저 마이크로 열교환기에서 전열 특성을 해석하기 위해 마이크로 열교환기 채널 내부에서 일어나는 기본적인 유동현상과 열전달 현상을 예측할 수 있는 역학적 해석

본 연구는 마이크로 열교환기 내의 마이크로 채널에서 발생하는 유동장 및 온도장을 해석함으로써 마이크로 열교환기 내의 열전달 현상과 열유동 특성에 대한 데이터베이스를 구축하고, inverse analysis 기법을 이용하여 마이크로 열교환기 시스템의 최적화 및 효과적인 전열특성을 구현함으로써, 고성능 고효율의 시스템 구축 및 에너지 절약형 열교환기의 해석 기술을 개발하는 것이다. 먼저 마이크로 열교환기에서 전열 특성을 해석하기 위해 마이크로 열교환기 채널 내부에서 일어나는 기본적인 유동현상과 열전달 현상을 예측할 수 있는 역학적 해석 기술 개발을 선행하였다. 또한 기존의 열교환기에서 무시하였던 복사열전달을 고려하여 마이크로 채널 내에서 일어나는 마이크로 스케일의 새로운 유동장 모델링과 함께 전도-대류-복사를 모두 고려하는 복합적인 열전달 해석을 수행하여 마이크로 열교환기의 성능을 해석할 수 있는 기술을 획득하였다. 마이크로 열교환기 시스템의 최적화 및 효과적인 전열특성을 구현하기 위해서 효율적인 inverse analysis 기법을 적용하였고, 최적의 알고리즘으로 RPSO(Repulsive Particle Swarm Optimization) 방법을 선택하여 마이크로 열교환기의 구동조건 등을 판단하였다.

Abstract ▼

The purpose of this study is that the analysis technique development of the high performance and efficiency heat exchanger. To achieve that goal, the direct problem analysis numerical technique of the phenomena inside the micro heat exchanger, especially microscale channel. With this technique, the

The purpose of this study is that the analysis technique development of the high performance and efficiency heat exchanger. To achieve that goal, the direct problem analysis numerical technique of the phenomena inside the micro heat exchanger, especially microscale channel. With this technique, the data base will be established and the optimization of heat exchanging system can be done with the inverse analysis technique. At first, the advanced research about the transport phenomena inside the micro heat exchanger channel have been done to predict the thermal performance of the micro heat exchanger. Furthermore, the radiative heat exchange neglected in previous research was considered with the microscale flow field model inside the microscale channel. With these numerical models, the complex heat transfer analysis technology with considering the conduction, convection and radiation was conducted and the comprehensive numerical analysis technique was obtained in this study. For the realization of the effective heat transfer characteristics and the system optimization, RPSO inverse technique was chosen as the best algorithm. The optimum operation conditions were explored with these direct and inverse technique.

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 15
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 30
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 31
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 32
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적(3년간 성과창출) ... 35
• 8. 참고문헌 ... 36
• 9. 연구성과 ... 38
• 10. 기타사항 - 없음 ... 40