혁신적인 핀 디자인을 가진 루버 핀 열교환기의 열 및 유동 특성에 대한 수치 분석

이 연구는 컴팩트 열교환기의 공기 측 열수리 성능을 개선하기 위한 혁신적인 루버 핀 기하학 디자인 및 성능 평가를 제시합니다. 이전 연구에서는 주로 전통적인 핀 구성에 초점을 맞추었으며, 비전통적인 핀 형태와 기하학적 치수 수정의 영향을 체계적으로 분석하는 데에는 중요한 격차가 남아 있었습니다. 이를 해결하기 위해 여러 가지 혁신적인 핀 기하학이 개발되고 난류 흐름 조건 하에서 전산유체역학(CFD)을 사용하여 평가되었습니다. 성능 지표는 Reynolds 수 범위 125-945에서 평가되었으며, 열전달 증대와 압력 강하를 정량화하기 위해 Colburn j-factor와 마찰 계수(f-factor)에 중점을 두었습니다. 더 높은 Reynolds 수는 열전달과 Nusselt 수를 개선했지만, 극단적인 유속에서는 이득이 감소했습니다. 최적화된 기하학적 구성(120도 루버 각도와 20% 피치)은 상대적으로 낮은 압력 강하와 마찰 계수를 유지하면서 열전달 특성을 크게 개선했습니다(높은 ?, Nu 및 j). 이러한 경향은 분명히 유리한 열수리 성능을 나타냅니다. 이 연구는 공랭식 응용 분야에서 열교환기 효율성을 최적화하기 위한 효과적인 접근 방안을 제공합니다.