풀 비등 열전달 계수(Pool Boiling Heat transfer Coefficients)

연구내용

산업체의 빌딩이나 대형공조기에 사용되는 만액식 증발기(flooded evaporator) 에 사용되는 평관, 낮은 핀관, 촉진관에 대해서 CFC 냉매와 CFC 대체냉매를 포함한 여러 가지 냉매를 사용하여 비등 열전달 계수를 측정 및 성능 증대를 관찰하고 열 교환기 등의 효율적 설계를 위한 상관식 개발에 기여하는 것이다.

 

(Pool Boiling 실험장치 흐름도)

Fig. 1 Schematic diagram of experimental rig.

 

 

Fig. 2 Experimental rig.

실험방법

전기적 열원을 사용하는 방법과 물을 열원으로 사용하는 방법이 있다.

냉매

  1. 증발용기(Refrigerant Pool) 내에서 증발관의 열원으로 인해서 증발한 기체냉매는 응축기로 흐르게 되고 응축기 내에 있는 열교환기를 통하여 액체냉매로 응축되어 다시 증발용기로 순환되도록 한다.
  2. 실험은 열유속(Heat flux)을 100Kw/m2∼10Kw/m2 까지 감소시키면서 실시된다.
  3. 유체(물)를 열원으로 사용하는 경우는 증발관 내를 흐르는 물의 입출구 온도차를 정밀도가 우수한 RTD로 측정하여 Heat flux를 측정하였고, 전기적 열원(Cartridge heater)을 사용하 는 경우는 Watt Meter를 이용하여 Heat flux를 측정하였다.
  4. 증발용기 및 증발관 내에 Thermo-Couple을 설치하여 액체/기체 냉매의 온도와 증발관표면의 온도를 측정하였고 이를 이용하여 비등에 따른 벽면과열도를 계산하여 최종적으로열전달계수(W/m2K)를 측정하였다.
  5. Data 처리는 HP3852 Data Logger를 통해 종합적으로 처리되어 Computer에 저장된다.

실험 기기