초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 고효율 마이크로 채널 열교환기 내 착상 및 제상 현상에 미치는 환경 및 형상 인자에 대한 서리 착상 및 제상 관련 전산유체역학 해석 및 실험을 수행하여 마이크로 채널 열교환기 내 성능 저하 방지를 위한 착상 지연 및 제상 효율 향상 기술 개발을 목표로 2017년 3월부터 2020년 2월까지 총 3년에 걸쳐 수행되었음.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 착상 지연 기술 개발, 제상 효율 향상 기술 개발, 마이크로 채널 열교환기 시스템 효율 착상 향상 기술 개발 등 단계적이고 체계적

□ 연구개요
본 연구는 고효율 마이크로 채널 열교환기 내 착상 및 제상 현상에 미치는 환경 및 형상 인자에 대한 서리 착상 및 제상 관련 전산유체역학 해석 및 실험을 수행하여 마이크로 채널 열교환기 내 성능 저하 방지를 위한 착상 지연 및 제상 효율 향상 기술 개발을 목표로 2017년 3월부터 2020년 2월까지 총 3년에 걸쳐 수행되었음.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 착상 지연 기술 개발, 제상 효율 향상 기술 개발, 마이크로 채널 열교환기 시스템 효율 착상 향상 기술 개발 등 단계적이고 체계적인 연구를 수행하였으며, 연구 목표를 달성하기 위해 충실히 연구를 수행하였음. 각 연차별 목표 및 본 연구에서 수행한 내용은 아래와 같음.
○ 1차년도 목표 : 착상 지연 기술 개발
○ 1차년도 연구 수행내용
- 차가운 평판 위 서리 성장 현상 해석 기법 개발
- 단일 핀 주위 착상 현상 해석 기법 개발
- 착상 실험 장비 구축 및 해석 기법 검증용 실험 수행
- 주요 변수 변화에 따른 착상 메커니즘 규명 및 지연 방안 도출
○ 2차년도 목표 : 제상 효율 향상 기술 개발
○ 2차년도 연구 수행내용
- 엔탈피-다공성 매질 해석 기법을 활용한 제상 해석 기법 개발
- 제상 실험 장비 구축 및 해석 기법 검증용 실험 수행
- 변수 변화에 따른 제상 해석 수행 (히터 면적 및 위치)
- 제상 메커니즘 규명 및 효율 방안 도출
○ 3차년도 목표 : 마이크로 채널 열교환기 시스템 착상 효율 향상 기술 개발
○ 3차년도 연구 수행 내용
- 마이크로 채널 열교환기 서리 성장 예측 기법 개발
- 선행 문헌의 실험 결과와 비교를 통한 해석 코드 검증
- 마이크로 채널 열교환기 시스템 내 착상 현상 해석 수행
- 변수 선정 및 변수 변화에 따른 민감도 해석 수행 (핀 피치)

□ 연구개발결과의 중요성
○ 핀 형상 서리성장 예측 모델
: 서리 밀도, 온도 분포와 두께를 모두 예측 가능함.
: 착상을 고려한 핀 형상 설계에 활용 가능할 것으로 기대됨.
○ 엔탈피-다공성 매질 해석 기법
: 다상 해석 기법에 비하여 계산속도가 빠르며 안정적임.
: 응고·용융 과정이 포함된 다양한 산업적 문제에 적용 가능할 것으로 기대됨.
○ 열교환기 내 서리 예측 해석 기법
: 설계 변수 변화에 따른 착상 관련 데이터를 빠르게 획득 가능함.
: 에어컨 및 냉장고 증발기 설계 도구로 활용 가능할 것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• a. 연구 개발의 필요성 ... 4
• b. 연구최종목표 ... 5
• c. 연구 범위 및 연차별 연구 내용 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• a. 1차년도 연구 : 착상 지연 기술 개발 ... 6
• b. 2차년도 연구 : 제상 효율 향상 기술 개발 ... 8
• c. 3차년도 연구 : 마이크로 채널 열교환기 시스템 효율 향상 기술 개발 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 붙임. 주관연구책임자(공동연구원 포함) 대표적 논문‧특허실적 요약문 ... 17
• 끝페이지 ... 31