서로 다른 치형 구조를 갖는 수평관 내 응축 열전달 및 압력강하 특성을 연구하고, 서로 다른 치형 구조가 가져오는 강화 열전달 메커니즘을 규명하기 위해 외경 8mm의 열교환관에 대해 실험을 수행하여 응축 열전달 계수와 관내 압력강하 특성을 분석하였다. 결과는 다음과 같다: 질량유량 밀도가 증가함에 따라 테스트 관의 응축 열전달 계수와 관내 압력강하가 모두 증가하였으며, 응축 온도가 상승하면 두 값 모두 감소하였다. 강화관의 열전달 계수는 매끄러운 관에 비해 38.5%~115.6% 향상되었고, 압력강하는 49%~173% 증가하였다. 나선형 구조는 관내에서 2차 와류를 유발하여 열전달을 효과적으로 향상시켰으며, 더 큰 치높이와 더 작은 치끝각은 냉매가 치끝을 통과할 때 더 강한 난류를 생성하였다. 치수 증가로 열전달 면적이 향상되었다. 단위 압력강하당 열전달 계수를 비교한 결과, 18° 강화관이 종합 성능이 가장 우수하였으며, 나선각은 열전달을 강화하는 동시에 압력강하를 크게 증가시키므로 무작정 강화 구조를 높여 더 나은 열전달을 추구해서는 안 된다. 다양한 열전달 및 압력강하 상관식과 실험값을 비교한 결과, 올리버 상관식은 상관식에서 등가 레이놀즈 수의 중요도를 줄여 난류 정도가 결과에 미치는 영향을 조절하였으며, 열전달 계수 예측 정확도가 우수하였다. 히로세는 Lockhart–Martinelli 매개변수와 2상 압력강하 승수를 고려하여 압력강하 예측의 정확성을 높였으며, 평균 절대 오차는 각각 11.4%, 18.2%였다.

치형 구조;R513A;응축 열전달;압력강하;상관식