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빙축열조내 부피축소 및 부양을 고려한 얼음의 용융과정에 관한 연구
장홍순(H.S.Jang),김동춘(D.C. Kim),김일겸(I.K.Kim),조남철(N.C.Cho),김종보(J.B.Kim),임장순(C.S.Yim) 한국태양에너지학회 1996 한국태양에너지학회 논문집 Vol.16 No.1
본 연구는 수평원통형 빙축열조 내에 채워진 얼음이 부양 및 부피가 축소되면서 내향용융될 때 얼음을 체적비((Vs/Vtot) 0.545, 1.00로 채운 후 얼음의 초기온도와 벽면 가열온도를 각각 변화시키면서 내향용융 시켰을 경우, 시간경과에 따른 상변화물질의 용융현상, 용융율 등을 실험적으로 구하여 이를 비교ㆍ검토한 것이다.<br/> 용융율은 얼음의 초기온도와 벽면 가열온도가 동일한 경우에는 얼음의 체적비(Vs/Vtot) 0.545가 1.00보다 크게 나타났으며, 체적비가 동일한 경우에는 얼음의 초기온도보다 벽면 가열온도의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다.<br/> 용융진행시 얼음내의 전도열전달, 액상내의 자연대류에 의한 열전달, 얼음의 부양에 따르는 얼음과 열원 벽멱과의 접촉(close contact)에 의한 전도열전달 및 얼음의 회전등이 발생하는 복잡한 전열특성이 나타났으며 이러한 결과를 수평원통형 빙축열조 설계에 고려하여야 함을 알 수 있었다. In this study, melting process of the unfixed phase change material (ice) in horizontal ice storage tube was examined experimentally. Experiments were performed to investigate for heat transfer characteristics of ice melting process according to the change of initial ice temperature, tube wall temperature and initial ice volumetric ratio. The melting rate was more influenced by the wall temperature of tube than initial temperature of ice. Ice was closely contacted near the tube wall because of buoyancy. The remained buoyant ice was irregulary rotated in case of Vs/Vtot=1.00, but not rotated in casce of Vs/Vtot=0.545. Under the same wall and initial ice temperatures, the melting rate was higher for Vs/Vtot=0.545 than that for Vs/Vtot=1.00 due to the difference in the reduction of heating surface area. Therefore in the design of horizontal cylindrical ice storage tube, it should be in consideration of the contraction and rotation of P.C.M.(ice)
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