점점 심화되는 세계적인 에너지 부족과 탄소 배출 감소 압력 속에서, 기존의 쉘 앤 튜브 응축기는 낮은 열 전달 효율과 큰 크기로 인해 현대 공학에서 고효율 및 소형 열 교환 장비에 대한 긴급한 수요를 충족하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 이러한 병목 현상을 해결하기 위해 열 교환 장비의 효율을 향상시키는 것이 에너지 소비를 줄이는 핵심적인 방법이 되었습니다.
수평 양면 강화 튜브 1 (E1 2 및 E2 3)의 응축 열 전달 성능에 대한 연구가 체계적으로 수행되었습니다. 이 연구는 40°C의 포화 온도를 갖는 일반적인 작동 조건에서 친환경 냉매 R134a를 사용했으며, 매끄러운 튜브와 외부 톱니 모양 핀과 내부 나선형 마이크로 리브가 있는 두 가지 유형의 강화 튜브를 체계적으로 비교했습니다.
결과는 열 전달 효율을 향상시키는 데 있어 양면 강화 구조의 상당한 이점을 입증했을 뿐만 아니라, 응축기 설계 최적화를 위한 중요한 엔지니어링 통찰력을 제공하여 고효율 및 에너지 절약 기술에 대한 업계의 긴급한 요구를 직접적으로 해결했습니다.
결과는 강화된 표면이 효과적인 열 교환 면적을 크게 증가시키고 응축수의 빠른 배수를 촉진하여 E1 및 E2 튜브의 응축 열 전달 계수가 매끄러운 튜브의 11-14배에 달하게 함을 보여주었습니다. 이는 응축기 부피와 재료 소비를 현저하게 줄였습니다.
추가 연구 결과, 일정한 열 부하에서 냉각수 속도를 증가시키면 강화 튜브의 장점을 더욱 증폭시킬 수 있지만, 속도가 증가함에 따라 개선 속도는 둔화되었습니다. 외부 열 플럭스가 약 94 W*m⁻²를 초과하면, 더 큰 핀 높이를 가진 E1 튜브는 응축수 막이 두꺼워져 성능 저하가 더 심하게 나타났으며, 상대적으로 작은 핀 높이를 가진 E2 튜브는 고부하 조건에서 더 뛰어난 견고성을 보였습니다.
따라서, 저에서 중열 플럭스 밀도를 목표로 하고 극도의 소형화를 추구하는 응용 분야의 경우, 더 큰 열 교환 면적을 가진 E1 강화 튜브를 우선적으로 고려할 수 있습니다. 열 부하 변동이 심하거나 높은 열 플럭스 밀도를 가진 시나리오에서는, 더 견고한 기하학적 매개변수를 가진 E2 튜브가 더 높은 장기적인 작동 신뢰성을 제공합니다.
이 연구는 차세대 고효율 응축기의 구조 최적화 및 재료 선택에 대한 직접적인 지침을 제공하며, 친환경 냉매와 복잡한 강화 표면의 결합 설계를 위한 실험적 기반을 마련합니다.
점점 심화되는 세계적인 에너지 부족과 탄소 배출 감소 압력 속에서, 기존의 쉘 앤 튜브 응축기는 낮은 열 전달 효율과 큰 크기로 인해 현대 공학에서 고효율 및 소형 열 교환 장비에 대한 긴급한 수요를 충족하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 이러한 병목 현상을 해결하기 위해 열 교환 장비의 효율을 향상시키는 것이 에너지 소비를 줄이는 핵심적인 방법이 되었습니다.
수평 양면 강화 튜브 1 (E1 2 및 E2 3)의 응축 열 전달 성능에 대한 연구가 체계적으로 수행되었습니다. 이 연구는 40°C의 포화 온도를 갖는 일반적인 작동 조건에서 친환경 냉매 R134a를 사용했으며, 매끄러운 튜브와 외부 톱니 모양 핀과 내부 나선형 마이크로 리브가 있는 두 가지 유형의 강화 튜브를 체계적으로 비교했습니다.
결과는 열 전달 효율을 향상시키는 데 있어 양면 강화 구조의 상당한 이점을 입증했을 뿐만 아니라, 응축기 설계 최적화를 위한 중요한 엔지니어링 통찰력을 제공하여 고효율 및 에너지 절약 기술에 대한 업계의 긴급한 요구를 직접적으로 해결했습니다.
결과는 강화된 표면이 효과적인 열 교환 면적을 크게 증가시키고 응축수의 빠른 배수를 촉진하여 E1 및 E2 튜브의 응축 열 전달 계수가 매끄러운 튜브의 11-14배에 달하게 함을 보여주었습니다. 이는 응축기 부피와 재료 소비를 현저하게 줄였습니다.
추가 연구 결과, 일정한 열 부하에서 냉각수 속도를 증가시키면 강화 튜브의 장점을 더욱 증폭시킬 수 있지만, 속도가 증가함에 따라 개선 속도는 둔화되었습니다. 외부 열 플럭스가 약 94 W*m⁻²를 초과하면, 더 큰 핀 높이를 가진 E1 튜브는 응축수 막이 두꺼워져 성능 저하가 더 심하게 나타났으며, 상대적으로 작은 핀 높이를 가진 E2 튜브는 고부하 조건에서 더 뛰어난 견고성을 보였습니다.
따라서, 저에서 중열 플럭스 밀도를 목표로 하고 극도의 소형화를 추구하는 응용 분야의 경우, 더 큰 열 교환 면적을 가진 E1 강화 튜브를 우선적으로 고려할 수 있습니다. 열 부하 변동이 심하거나 높은 열 플럭스 밀도를 가진 시나리오에서는, 더 견고한 기하학적 매개변수를 가진 E2 튜브가 더 높은 장기적인 작동 신뢰성을 제공합니다.
이 연구는 차세대 고효율 응축기의 구조 최적화 및 재료 선택에 대한 직접적인 지침을 제공하며, 친환경 냉매와 복잡한 강화 표면의 결합 설계를 위한 실험적 기반을 마련합니다.
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