열교환기 설계에서 CFD 이용

전문가 제언

○ 이 자료는 열교환기 분야에서 계산유체역학(CFD)의 이용에 대한 고찰이다. 설계와 최적화 면에서 CFD는 유체유동의 불균형 분배, 부착물, 압력저하 그리고 열 해석이다.

○ 일반적인 상용 CFD 도구에서 난류 모델로, RNG, -, RSM, 그리고 SST - 등이 SIMPLE, SIMPLEC, PISO 등과 결합하여 시뮬레이션에 수행된다. 이들 시뮬레이션으로부터 구한 해의 정도는 수용할 수 있는 범위 내에 있었고 CFD는 열교환기의 다양한 성능과 거동을 예측하는 유용한 도구임을 알 수 있었다.

○ 국내에서 열교환기 설계에 대한 연구로는, “소듐 냉각 고속 열교환기의 고온설계 및 해석(2010)”, “평판-핀형 열교환기의 최적 설계(1988)”, "CO2 heat pump의 내부 열교환기의 최적 설계(2006)“, ”와류발생기가 부착된 열교환기 최적 설계(2004)“, ”연성 해석을 적용한 열교환기 설계(2010)“, ”평행류 열교환기의 열, 유동 특성에 대한 설계인자의 수치해석 연구(2011)“ 등이 있다.

○ 마이크로 채널 열교환기에 대해서는, “마이크로 채널 열교환기의 유동균일 분포를 위한 최적 형상 설계(2009)“, ”새로운 채널 배열을 통한 마이크로 채널 열교환기의 성능 향상 수치해석(2011)“, ”채널 배열을 통한 마이크로 채널 열교환기 성능 향상 수치해석 연구(2010)“, ”S형상의 마이크로 채널을 가진 마이크로 판형 열교환기의 열전달 특성 및 압력 강하에 관한 실험적 연구(2002)“, ”3차원 형상에 따른 마이크로 채널 판형 열교환기의 열적 특성 수치해석(2008)“ 그리고 ”마이크로 채널 형상에 따른 PCHE 열유동 수치해석(2010) 등이 있다.

○ 이 상의 연구로부터 국내에서는 열교환기에 대한 실험적 연구가 수치해석 연구에 비해 상당히 많았다. 마이크로 채널에 대한 연구로는 대부분이 2차원적 연구이고 3차원인 경우는 드물게 발표되고 있다. 특히 PCHE에 관한 연구는 1~2편이 발표된 것을 볼 수 있다. 본 자료에서는 원저자가 인용한 모든 수식을 첨부하였다. 이 분야에 관심 있는 분에게 많은 도움이 될 것으로 생각한다.

저자

Muhammad Mahmood Aslam Bhutta, Nasir Hayat, Muhammad Hassan Bashir, Ahmer Rais Khan, Kanwar Naveed Ahmad, Sarfarz Khan

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2012

권(호)

32

잡지명

Applied Thermal Engineering

과학기술
표준분류

에너지

페이지

1~12

분석자

장*현

분석물

• 열교환기 설계에서 CFD 이용.pdf [265,570 byte]

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