자연오염세정식 순화유동충 열교환기 내 유동과 열전달 = Fluid Flow and Heat Transfer in a Self-Cleaning Type Fluidized Heat Exchanger

국문 초록 (Abstract)

원통다관형 열환기 내 고체입자들을 자연 순환시켜 오염물질을 세정함으로서 항상 오염이 되지 않는 순환유동층 열교환기를 개발하는데 필요한 기초자료를 제공하고자, 다양한 고체입자들에 따른 열전달과 유동특성의 변화를 조사하고, 또한 장시간에 걸친 오염 실험을 행하여 아래와 같은 결론을 얻었다. 유체 속도가 증가할수록 충돌횟수가 감소하였고 구리의 경우 1.3 m/s이상의 유속에서는 충돌이 이루어지지 않고 상승하였다. 비중이 클수록 대체로 항력계수가 증가하였고 내부 유동일 경우가 외부유동일 경우보다 항력계수가 컸다. Al 입자의 경우 순환 유동층 열교환기의 튜브내 유속을 0.4m/s~0.7m/s 범위로 하면 오염을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 열전달계수도 고체입자를 순환하지 않는 열교환기보다 2배 이상의 열전달계수 상승효과를 얻었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The commercial viability of heat exchanger is mainly dependent on their long-term fouling characteristics because the fouling increases the pressure loss and degrades the thermal performance of a heat exchanger. An experimental study was performed to investigate the characteristics of fluid flow and heat transfer in a fluidized bed heat exchanger with circulating various solid particles. The present work showed that the drag coefficients of particles in the internal flow were higher than in the external flow, in addition, the solid particle periodically hitting the tube wall broke the thermal boundary layer, and increased the rate of heat transfer. Particularly when the flow velocity was low, the effect was more pronounced.