마이크로채널 형상에 따른 PCHE 열유동 수치해석

국문 초록 (Abstract)

새롭게 제안된 형상의 마이크로채널 PCHE는 기존의 상용 열교환기에 비해 고성능, 고효율의 특성을 보이며 열교환을 수행한다. 본 연구에서는 I, Wavy, Beehive, Surf, I-Wavy, I-Beehive, I-Surf 의 형상을 갖는 다양한 마이크로채널을 모델링하였다. 질량유속 변화에 따른 다양한 마이크로채널 내 유체의 유동특성, 열전달, 압력강하를 살펴보았고 그 결과는 마이크로채널의 열전달 능력을 향상시키는데 이용된다. I 채널은 새롭게 적용된 채널 형상과의 성능비교를 위해 해석을 수행하였다. 다양한 레이놀즈수 변화 하에서 고온측과 저온측 유체는 대향류 형태로 열교환이 이루어지도록 하였다. 수치해석 결과 Surf 형상이 다른 형상들보다 열교환 성능이 우수함을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The performance of microchannel PCHE (Printed Circuit Heat Exchanger) is superior to that of other existing commercial heat exchangers. Further, it is also more efficient than other heat exchangers. Various microchannels, whose shapes are straight (I), Wavy, Beehive, Surf, I-Wavy, I-Beehive, or I-Surf, are computationally modeled in this study. The counter-flow arrangement is used, and the flow characteristics, heat transfer, and pressure drop in the microchannels under various mass flow rate conditions are investigated. The results for I microchannel is chosen as the benchmarks and is compared with those of newly proposed microchannels. It is found that the surf-shaped microchannel is most efficient in improving the overall performance of a PCHE.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 수치해석
• 3. 결과 및 고찰
• 3. 결론
• 후기
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 Kim, D. E, "Numerical investigation on thermal-hydraulic performance of new printed circuit heat exchanger model" ELSEVIER SCIENCE SA 238 (238): 3269-3276, 2008

2 Shah, R. K, "Laminar Convective Heat Transfer in Ducts, In Handbook of Single-Phase Convective Heat Transfer" Wiley 1987

3 Tsuzuki, N, "High Performance Printed Circuit Heat Exchanger" 2005

4 Rachkovskij, D.A, "Heat Exchange in Short Microtubes and Micro Heat Exchangers with Low Hydraulic Losses" 4 (4): 151-158, 1998