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수직원통형 빙축열조내 얼음의 외향용융과정시 전열특성에 관한 실험적 연구
김동환(D.H.Kim),김동춘(D.C.Kim),김일겸(I.K.Kim),김영기(Y.K.Kim),임장순(C.S.Yim) 한국태양에너지학회 1996 한국태양에너지학회 논문집 Vol.16 No.2
본 연구는 수직원통형 빙축열조 내에 상변하물질로서 순수한 물을 -10℃의 초기 과냉온도로 응고시킨 후, 작동유체의 입구온도를 7℃,4℃,1℃로, 작동유체의 유입방향을 상향과 하향으로 각각 변화시키면서 외향용융시켰을 경우, 시간경과에 따른 축열매질의 온도분포, 상경계면의 형상, 용융율, 용융에너지를 실험적으로 구하여 이를 비교·검토한 것이다.<br/> 작동유체의 입구온도가 7℃,4℃의 경우에는 작동유체의 유입방향이 상·하향 모두 물의 최대밀도점인 4℃ 부근에서 일시적으로 온도가 상승하지 않고 일정 시간동안 정체하는 온도정체구간이 나타났다. 또한, 용융이 진행됨에 따라 물이 축열조의 하부에 적체되고, 이에 따라 하부에서의 용융이 활발히 진행됨으로써 상경계면 형상은 전체적으로 종모양 형태의 곡선을 나타낸다. 작동유체의 입구온도가 7℃인 경우, 용융율(Vl/Vtot)과 용융에너지는 작동유체의 유입방향이 상향인 경우가 하향인 경우세어보다 크게 나타난 반면, 작동유체의 입구온도가 4℃,1℃인 경우는 7℃의 경우와는 달리 하향인 경우가 상향인 경우에서보다 큰 것으로 나타났다. This study presents experimental results of heat transfer characteristics of P. C. M. during outward melting process in a vertical cylinder. The experiment was carried out in six conditions, i. e. , three different inlet temperature (7℃, 4℃ and 1℃) and two directions of working fluid (upward and downward). Melting P. C. M. produced a bell-shaped phase change interface. When the inlet temperature was 7℃, the lower region remained at 4℃ until the temperature of upper region reached 4°C. This was due to the state of maximum density of the lower region. When the direction of the working fluid in the case of 7℃, inlet temperature, was upward, the rate of melting and the total melting energy were higher than when it's direction was downward. But the rate of melting and the total melting energy appeared higher value as it's direction was downward when the inlet temperature is 4℃ and 1℃.
직육면체형 잠열축열조내 상변화물질의 열전달특성에 관한 연구
임장순(C.S.Yim),최국광(K.K.Choi),김준근(J.K.Kim),김영기(Y.K.Kim),김일겸(I.G.Kim),김동춘(D.C.Kim) 한국태양에너지학회 1995 한국태양에너지학회 논문집 Vol.15 No.3
본 연구는 상변화물질로써 무기염수화물계 물질인 피로인산나트륨(Na₄P₂O_7·10H₂O)이 채워져있는 직육면체형 잠열축열조 내에서 축열과정시 일어나는 상변화물질의 온도특성, 열전달현상, 축열량 등을 실험적으로 측정하고 그 결과들을 수치해석 결과들과 비교·검토한 것이다. 축열과정시 상변화물질인 피로인산나트륨은 용융상태가 액체상태가 아닌 gel상태이므로 액체상태에서의 주된 열전달현상으로 나타나는 자연대류 유동현상이 일어나지 않아 전도에 의한 열전달현상이 지배적인 것으로 나타났다. 무기염수화물계 상변화물질은 공극율(공기 함유율)이 작을수록 열용량이 커지므로 축열과정시 공극율이 큰 경우보다 온도가 서서히 상승되었으며, 실험으로 측정된 온도값과 수치해석적인 방법으로 계산된 온도감ㅅ은 최대 15%의 차이가 났다. This study presents experimental and numerical results of the temperature characteristics, the heat transfer phenomema, and the heat storage quantity during the heat storage process with sodium phyrophosphate decahydrate (Na₄P₂O_7·10H₂O)-Phase Change Material (PCM) in a latent heat storage tank (cubic type). It was proved that heat transfer by conduction was dominant because PCM (Na₄P₂O_7o 10H₂O) during heating processes was gel phase, not liquid phase. The gap ratio (rate of air content) of PCM became smaller, the thermal capacity of PCM became larger, therefore the temperature distribution of PCM slowly increased than that of large gap ratio. There was maximum 15% difference between measured temperatures and calculated temperatures.
가스보일러 코일형 열교환기의 열전달 특성에 관한 실험적 연구
홍성혁,김영기,김일겸,김동춘,이창언,임장순,Hong, S.H.,Kim, Y.K.,Kim, I.G.,Kim, D.C.,Lee, C.E.,Yim, C.S. 한국태양에너지학회 1997 한국태양에너지학회 논문집 Vol.18 No.4
The performance of gas-fired boilers were experimentally investigated. The heat exchanger used for the experiments consisted of circular tube with longitudinal fins for the gas side and a spiral coil for the water side. The burner was located at the top of the heat exchanger, and the burned gas flowed down to the exit. The experiments carried out for different water flow rates, the heat capacities of the boiler and the number of baffle. The thermal efficiency of the upward flow was higher than that of the downward flow of the water in the heat exchanger. As the boiler capacity increased, the thermal efficiency decreased. As the number of the baffles increase, the thermal efficiency increased and the increasing rate of the efficiency decreased. The gas-side overall heat transfer coefficient was independent of the flow rate of the water. The effect of the number of the baffles on the heat transfer coefficient was greater than that of the boiler capacity.