수평 관군에서 원형관의 외표면 구조에 따른 R718의 막응축 특성 연구 (A Study on the Film Condensation Characteristics of R718 According to the External Surface Structure of a Circular Tube in a Horizontal Tube Bundle)

서지정보

· 발행기관 : 대한설비공학회
· 수록지 정보 : 설비공학 논문집 / 33권 / 9호 / 423 ~ 434페이지
· 저자명 : 김진만, 이대규, 김선창

초록

본 연구에서는 관군에서 원형관의 형상 및 배열 순서에 따른 막응축 열전달 특성을 관찰하기 위해 3종의 원형관(Bare, Corrugate, 및 Endcross)을 이용해 R718의 막응축 특성을 분석하였으며 다음과 같은 결론을 내릴 수 있었다.
(1) 원형관 종류에 따른 평균 막응축 열전달계수는 Bare, Corrugate, 및 Endcross 원형관에서 각각 9.28, 11.08, 및 18.33 kW/(m2․K)의 값을 나타내며, Endcross 원형관이 가장 큰 값을 보여주었고 Bare 원형관에서 가장 작은 값을 보여주었다. 이는 원형관 외측의 형상으로 인한 실질적인 열전달 면적의 증가 때문에 나타난 것으로 보인다.
(2) 상단부에서 하단부의 원형관으로 갈수록 침수효과로 인해 막응축 열전달계수가 감소하는 효과와 원형관 표면의 과냉도 감소에 의한 열전달계수 상승 효과가 복합적으로 작용해, 원형관 순서에 따른 막응축 열전달계수는 U형태를 나타낸다.
(3) 특정 순서의 원형관에서 모멘텀이 큰 액적이 떨어지면서 하단부 원형관 표면에 존재하는 액막에 교란을 주어 국부적인 막응축 열전달계수의 증가가 나타난 것으로 생각된다.

영어초록

In the present study, the characteristics of film condensation were investigated in tube bundles with R718 as a refrigerant. The experiments were conducted at the saturated temperature of 36.5℃ and the cooling water was heated through tube bundles from 30 to 35℃. In addition, three types of a circular tubes, namely, Bare, Corrugate, and Endcross tubes, were used to compare the characteristics of film condensation according to the structure of the tube surface. From the result, Endcross tube showed the highest condensation heat transfer coefficient, but Bare tube showed the lowest condensation heat transfer coefficient. It seemed that this was due to the increase in the surface area for Corrugate and Endcross tubes in comparison to Bare tube. In addition, due to the combined effect of the subcooling at the tube surface and the inundation in tube bundles, condensation heat transfer coefficient tended to decrease and then increased again as the sequence of the tube increased. Finally, an abrupt increase of condensation heat transfer was showed at a specific sequence of the tube despite the presence of inundation effect. It was postulated that the falling droplets having a large momentum caused the liquid film on the surface of the lower tube to move and break. As a result, the impact of falling droplets might enhance heat transfer under certain circumstances.

참고자료

· 없음