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저자정보
박천동 (한국에너지기술연구원) 이동현 (한국에너지기술연구원) 박병석 (한국에너지기술연구원) 최재준 (한국에너지기술연구원)
저널정보
대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제41권 제2호 (통권 제377호)
발행연도
2017.2
수록면
79 - 86 (8page)

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본 연구에서는 이중관 지중열교환기의 내부에 삽입되는 유로의 외벽에 설치된 핀 형상에 따른 유동 및 열전달 특성의 변화를 수치해석적으로 분석하였다. 해석에는 상용 CFD 소프트웨어인 Ansys Fluent를 이용하였으며, SST k-ω 난류 모델을 적용하였다. 지중열교환기의 성능을 높일 수 있는 핀의 형상을 찾기 위하여 핀의 각도(15°, 30°, 45°, 60°), 높이비(0.1, 0.3, 0.5), 그리고 핀 간의 간격비(1, 3, 5)를 변화시키며 해석을 수행하였다. 그 결과 핀의 각도와 높이가 증가하면서 대부분의 핀 형상에서 외각유로의 외벽과 내벽에서 Nusselt 수가 증가하는 경향이 나타났다. 하지만 핀 각도 15°, 높이 비 0.3 이하의 형상에서 핀이 설치되지 않은 경우보다 외벽의 열전달계수는 증가하며 내벽의 열전달 계수가 감소하는 결과를 관찰하였다. 또한 핀 간의 간격이 감소할 경우 외벽의 열전달계수는 큰 변화가 없으나 내벽의 열전달계수는 감소하는 경향이 나타났다.
#Coaxial Heat Exchanger(이중관 열교환기) #Finned Tube(핀 튜브) #Geothermal Energy(지열에너지) #Heat Transfer(열전달) #CFD(전산유체역학)

목차

초록
Abstract
1. 서론
2. 수치해석 모델
3. 해석 결과 및 고찰
4. 결론
참고문헌

참고문헌 (12)

참고문헌 신청
Hurter, S. and Schellschmidt, R., 2003, Atlas of Geothermal Resources in Europe, Geothermics, Vol. 32, Issues 4-6, pp. 779~787. Morita, K., Matsubayashi, O. and Kusunoki, K., 1985, Down-Hole Coaxial Heat Exchanger Using Insulated Inner Pipe for Maximum Heat Extraction, Geothermal Resources Council Trans, Vol. 9, PART 1, pp. 45~50. Cho, H. G., Youn, B. and Kim, J. H., 2012, Analysis of Concentric Heat Exchanger Performance for the Fin Shape on the Inner Tube, Proc. of the SAREK 2012 Summer Annual Meeting, pp. 14~17. Shin, Y. H., Jeong, H. D., Lee, H. H., Chung, H. S. and Jeong, H. M., 2011, A Numerical Study of Heat Transfer and Flow Characteristics in Shell and Tube Heat Exchanger, Proc. of the SAREK 2011 Summer Annual Meeting, pp. 1070~1073. Lee, K. J., Kwon, O. K., Kim, Y. C. and Seol, W. S., 2012, An Experimental Study on the Evaporation Heat Transfer Characteristics of Double Pipe Heat Exchanger, Proc. of the KSME 2012 Fall Annual Meeting, pp. 828~832.

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