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초임계 이산화탄소를 작동유체로 한 PCHE의 열수력 성능 향상을 위한 수치해석적 연구
박보근(Bo Guen Park),김대현(Dae Hyun Kim),정진택(Jin Taek Chung) 대한기계학회 2015 大韓機械學會論文集B Vol.39 No.10
이 연구의 목적은 열수력 성능을 향상시키기 위하여 PCHE의 새로운 유로 형상을 제안하는 것이다. 기존의 Zigzag 유로는 굽힘점에서 유동 박리와 역류 영역의 발생으로 높은 압력손실을 가지고 있다. 이 단점을 개선하기 위하여 굽힘점에 직관영역을 삽입하였다. 또한 직관의 길이 변화가 열전달 및 압력손실에 미치는 영향을 분석하였다. 새로운 형상과 기존 Zigzag 유로의 열수력 성능을 Goodness Factor를 사용하여 정량적으로 비교하였다. 질량유량은 1.41×10<SUP>-4</SUP>에서 2.48×10<SUP>-4</SUP> kg/s까지 변화 하였다. 1mm 직관길이에서 평균 Goodness Factor는 Zigzag보다 약 25% 정도 증가되었다. The objective of this study is to propose a new channel shape that improves thermal-hydraulic performance. The existing Zigzag channel has high pressure loss due to flow separation and reverse flow. To improve this disadvantage, partial straight channel is inserted into bended points. Also, the effects of straight channel’s length change on heat transfer and pressure loss are analyzed. Thermal-hydraulic performance of the new shape and existing Zigzag channel are quantitatively compared in terms of Goodness Factor. Mass flow rate was changed from 1.41×10<SUP>-4</SUP> to 2.48×10<SUP>-4</SUP> kg/s. The average volume goodness factor of 1mm straight channel shape was increased by 25% compared to the Zigzag channel.