해수용 판형 열교환기의 주름 형상 변화에 따른 열전달 및 유동 특성 연구

Abstract

본 연구에서는 해수용 판형 열교환기의 열전달 성능을 평가하기 위해 수치해석 연구를 진행하였다. 특히, 판형 열교환기의 주름 형상 변화에 따른 열전달 및 압력강하를 분석하기 위해 상용코드인 ANSYS FLUENT (V.17.0)을 사용하였으며, 판형 열교환기의 성능 평가를 위해 무차원 수인 Colburn j-factor와 f-factor를 사용하였다. 수치해석 결과, 유동이 진행함에 따라 전열판 사이의 접촉점 부근에서 2차 유동이 발생하였으며, 이로 인해 주유동의 혼합이 향상되었다. 또한 유동 혼합이 증가함에 따라 열전달 성능은 향상되었으며, 압력강하도 증가하였다. 특히, 타원형 주름 형상을 가지는 판형 열교환기에서 가장 우수한 유동혼합을 보였으며 열전달 성능 또한 다른 형상보다 높게 나타났다.