흡착열교환기의 1차원 과도 해석해와 그 응용 (One-Dimensional Transient Solution for Adsorption Heat Exchangers and Its Application)

서지정보

· 발행기관 : 대한설비공학회
· 수록지 정보 : 설비공학 논문집 / 34권 / 12호 / 569 ~ 585페이지
· 저자명 : 김동선

초록

흡착열교환기의 1차원 과도 해석모델을 개발하였다. 흡착열교환기는 물, 열교환기, 흡착제의 세 영역으로 나누어 열교환기의 길이 방향 1차원으로 단순화하였고 순환수 입구온도, 압력용기 내벽온도, 작동압력을 주기적 경계조건으로 고려하여 연립방정식의 일반해를 구하였다. 경계조건 중에서 압력용기 내벽온도는 시간에 따른 변화의 영향이 미미하여 상수로 가정하였으며 작동압력은 증기측 질량변화와 압력손실을 고려한 압력모델을 제시하여 압력 데이터의 부재 시 대안으로 선택할 수 있도록 하였다. 본 연구의 모델을 사용하여 공개된 문헌의 차량용 silica gel-water 흡착식 냉동기의 성능을 예측하였다. 해석모델은 전반적으로 실험 결과를 잘 예측하였다. 해석모델의 평균 오차는 작동압력의 경우 이슬점 온도로 환산하여 0.8~1.2 K, 순환수 출구온도는 2 K, 증발열량은 0.1 kW, 는 0.04를 확인하였다. 해석모델의 오차는 주로 스위칭 구간에서 경계조건의 불확실성으로부터 발생하였으며 이를 개선하여 해석모델의 정확성을 높일 수 있을 것으로 판단하였다.

영어초록

A one-dimensional transient model for adsorbent heat exchangers is based on the analytical solution of an ideal adsorbent heat exchanger, which consists of one-dimensional fluid, metal, and adsorbent control volumes. Periodic boundary conditions are applied in the form of Fourier time series to obtain a general solution. The model is used to predict the performance of a silica gel-water adsorption chiller. It has been reported that the model have a high degree of predictive validity With an average error of 0.8-1.2 K for dew temperature, 2 K for exit water temperature, 0.1 kW for cooling power and 0.04 for COP. Major source of the error is the uncertainty in the boundary conditions during switching time.

참고자료

· 없음