해수용 판형 열교환기의 열전달 특성에 관한 수치해석

Abstract

해수용 열교환기는 해수를 사용하기 때문에 고내식성을 유지해야하며 사용되는 재료는 효율적인 열전달을 위해 높은 열전도율을 가져야 한다. 일반적으로 해수용 열교환기에 사용되는 티타늄은 내식성은 매우 뛰어나지만 상대적으로 낮은 열전도율을 갖고 많은 제작비용을 요구한다. 최근,고내식성 표면처리를 통한 대체 재료의 개발연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 작동유체의 유량에 따른 해수용 판형 열교환기의 온도 분포 및 열전달 성능을 범용코드인 ANSYSFluent(v14.5)를 사용하여 해석하였고 티타늄과 SPCC 강, 그리고 표면처리된 재료 등에 대한 열전달 특성 변화를 고찰하였다. 또한, 판형 열교환기의 성능을 분석하기 위해 무차원수인 j-factor와 ε-NTU법을 이용하였다. 수치해석 결과, SPCC 재료의 열전달 성능은 티타늄과 비교하여 유사하게 나타났으며, 작동유체의 유량이 낮을수록 열전달 성능은 향상되는 것을 확인하였다.은 제작비용을 요구한다. 최근,고내식성 표면처리를 통한 대체 재료의 개발연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 작동유체의 유량에 따른 해수용 판형 열교환기의 온도 분포 및 열전달 성능을 범용코드인 ANSYSFluent(v14.5)를 사용하여 해석하였고 티타늄과 SPCC 강, 그리고 표면처리된 재료 등에 대한 열전달 특성 변화를 고찰하였다. 또한, 판형 열교환기의 성능을 분석하기 위해 무차원수인 j-factor와 ε-NTU법을 이용하였다. 수치해석 결과, SPCC 재료의 열전달 성능은 티타늄과 비교하여 유사하게 나타났으며, 작동유체의 유량이 낮을수록 열전달 성능은 향상되는 것을 확인하였다.