수평관 내 R-1234yf 응축 열전달 실험

• Published in: 동력시스템공학회지 Vol. 25; no. 2; pp. 80 - 85
• Main Authors: 손창효(Chang-Hyo Son), 이준혁(Joon-Hyuk Lee), 윤정인(Jeong-In Yoon), 설성훈(Sung-Hoon Seol), 박은민(Eun-Min Park), 이상우(Sang-Woo Lee)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국동력기계공학회 01.04.2021
• Subjects: 기타공학; R-1234yf; R-134a; Heat transfer coefficient; Double tube heat exchanger; Condensation
• ISSN: 2713-8429; 2713-8437
• DOI: 10.9726/kspse.2021.25.2.080

전 세계적으로 환경문제로 인해 현장에서 ODP가 높은 CFC와 HCFC 냉매 대신 HFC 냉매가 사용되어 왔다. 하지만, 이 냉매들도 GWP가 높기 때문에 규제 대상이다. HFC 냉매의 단계별 규제계획에 따라 관련 업체들은 GWP가 낮은 HFO 냉매를 개발했다. HFO 냉매 중 본 논문에서 작동유체 R-1234yf(GWP:4)는 R-134a(GWP:1300)와 열역학적 특성이 유사하다. 실험 결과는 다음과 같이 요약된다. 이중관 열교환기에서 R-1234yf의 응축열전달계수는 질량 유속과 건도 증가에 따라 증가하였다. 응축열전달계수는 포화온도가 높아지면서 감소했지만 높은 질량 유속과 고건도에서는 포화온도에 거의 영향을 미치지 않았다. 냉각수와 냉매의 온도차가 커짐에 따라 열전달계수가 증가하는 경향을 보였다. R-1234yf의 응축열전달계수는 거의 모든 건도에서 R-134a보다 낮다. 그러나 낮은 건도과 낮은 질량 유속에서 R-1234yf의 응축 열 전달 계수는 R-134a보다 큰 경향이 있었다. 두 냉매의 밀도, 표면장력, 열전도율 등 냉매의 물리적 특성 차이로 인한 것이다. 그 결과, 본 논문은 R-1234yf를 이용한 응축기 최적 설계를 위한 기초로서 사용될 수 있을 것으로 생각된다. Due to environmental problems around the world, HFC refrigerants have been used instead of CFC and HCFC refrigerants with high ODP in the field. But, these refrigerants are also subject to regulation due to their high GWP. Accordingly to cope with the phased regulatory planning of HFC refrigerants, related companies have developed HFO refrigerants with low GWP. Among HFO refrigerants, the working fluid R-1234yf (GWP:4) in this paper is similar in thermodynamic properties to R-134a (GWP:1300). The experiment results are summarized as follows. The condensation heat transfer coefficient of R-1234yf in the double tube heat exchanger increased with increasing mass flux and quality. The condensation heat transfer coefficient decreased with increasing saturation temperature, but at high mass flux and high quality, it had little effect on saturation temperature. As the temperature difference between the coolant and the refrigerant increased, the heat transfer coefficient tended to increase. The condensation heat transfer coefficient of R-1234yf is lower than that of R-134a in almost all quality. However, at low quality and low mass flux the condensation heat transfer coefficient of R-1234yf tended to be greater than R-134a. Due to the difference in refrigerant physical properties such as density, surface tension, and thermal conductivity of the two refrigerants. As a result, it is believed that this paper could be used as a foundation for the optimal design of condensers using R-1234yf. KCI Citation Count: 1