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  <dcvalue element="contributor" qualifier="advisor">Jungho&#x20;Lee</dcvalue>
  <dcvalue element="contributor" qualifier="author">강석경</dcvalue>
  <dcvalue element="date" qualifier="issued">2024-08</dcvalue>
  <dcvalue element="identifier" qualifier="other">33863</dcvalue>
  <dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;aurora.ajou.ac.kr&#x2F;handle&#x2F;2018.oak&#x2F;38878</dcvalue>
  <dcvalue element="description" qualifier="none">학위논문(박사)--기계공학과,2024.&#x20;8</dcvalue>
  <dcvalue element="description" qualifier="abstract">Two-phase&#x20;closed&#x20;thermosyphon&#x20;(TPCT)&#x20;is&#x20;a&#x20;latent&#x20;heat-based&#x20;high-efficiency&#x20;heat&#x20;transfer&#x20;device,&#x20;primarily&#x20;utilized&#x20;in&#x20;heat&#x20;pipe&#x20;heat&#x20;exchanger&#x20;(HPHX)&#x20;in&#x20;waste&#x20;heat&#x20;recovery&#x20;(WHR)&#x20;applications.&#x20;Recently,&#x20;there&#x20;has&#x20;been&#x20;increasing&#x20;interest&#x20;in&#x20;small&#x20;diameter&#x20;TPCT&#x20;due&#x20;to&#x20;thermal&#x20;confinement&#x20;issues&#x20;and&#x20;space&#x20;and&#x20;cost&#x20;limitations&#x20;of&#x20;heat&#x20;transfer&#x20;devices.&#x20;Since&#x20;2018,&#x20;many&#x20;studies&#x20;on&#x20;HPHX&#x20;have&#x20;been&#x20;using&#x20;small&#x20;diameter&#x20;TPCT&#x20;with&#x20;an&#x20;inner&#x20;diameter&#x20;of&#x20;less&#x20;than&#x20;10&#x20;mm.&#x20;The&#x20;nature&#x20;of&#x20;the&#x20;two-phase&#x20;flow&#x20;characteristics&#x20;and&#x20;thermal&#x20;performance&#x20;of&#x20;a&#x20;small&#x20;diameter&#x20;thermosyphon&#x20;are&#x20;different&#x20;from&#x20;those&#x20;of&#x20;a&#x20;large&#x20;diameter&#x20;one&#x20;(inner&#x20;diameter&#x20;about&#x20;1&#x20;inch),&#x20;and&#x20;it&#x20;is&#x20;called&#x20;the&#x20;&quot;confinement&#x20;effect&quot;&#x20;of&#x20;TPCT.&#x20;The&#x20;inner&#x20;diameter&#x20;and&#x20;type&#x20;of&#x20;working&#x20;fluid&#x20;significantly&#x20;affect&#x20;the&#x20;confinement&#x20;of&#x20;thermosyphon,&#x20;but&#x20;their&#x20;effects&#x20;remain&#x20;unclear.&#x20;In&#x20;this&#x20;study,&#x20;the&#x20;internal&#x20;flow&#x20;and&#x20;heat&#x20;transfer&#x20;characteristics&#x20;due&#x20;to&#x20;confinement&#x20;effects&#x20;were&#x20;experimentally&#x20;explored&#x20;with&#x20;TPCTs&#x20;with&#x20;inner&#x20;diameters&#x20;of&#x20;5&#x20;to&#x20;25&#x20;mm.&#x20;Based&#x20;on&#x20;the&#x20;Laplace&#x20;length,&#x20;which&#x20;means&#x20;the&#x20;characteristic&#x20;bubble&#x20;size,&#x20;four&#x20;working&#x20;fluids&#x20;were&#x20;considered:&#x20;water,&#x20;acetone,&#x20;ethanol,&#x20;and&#x20;the&#x20;HFE-7000.&#x20;As&#x20;a&#x20;result,&#x20;from&#x20;the&#x20;visualization&#x20;results,&#x20;the&#x20;&quot;Confined&quot;&#x20;TPCT&#x20;was&#x20;defined&#x20;as&#x20;when&#x20;a&#x20;counter-gravity&#x20;flow&#x20;occurred,&#x20;where&#x20;the&#x20;liquid&#x20;condensate&#x20;falling&#x20;along&#x20;the&#x20;TPCT&#x20;wall&#x20;was&#x20;pushed&#x20;up&#x20;by&#x20;the&#x20;shear&#x20;stress&#x20;caused&#x20;by&#x20;the&#x20;upward&#x20;vapor&#x20;flow,&#x20;and&#x20;the&#x20;liquid&#x20;was&#x20;lifted&#x20;up&#x20;to&#x20;the&#x20;condenser.&#x20;The&#x20;confinement&#x20;of&#x20;TPCT&#x20;was&#x20;classified&#x20;as&#x20;&quot;Intermittent&#x20;confined&quot;,&#x20;&quot;Consecutive&#x20;confined&quot;,&#x20;and&#x20;&quot;Fully&#x20;confined&quot;&#x20;according&#x20;to&#x20;the&#x20;degree&#x20;of&#x20;confinement&#x20;effect.&#x20;In&#x20;relation&#x20;to&#x20;the&#x20;confinement&#x20;type,&#x20;the&#x20;flow&#x20;characteristics&#x20;inside&#x20;the&#x20;TPCT&#x20;were&#x20;discussed&#x20;in&#x20;detail&#x20;according&#x20;to&#x20;the&#x20;inner&#x20;diameter,&#x20;the&#x20;type&#x20;of&#x20;working&#x20;fluid,&#x20;and&#x20;the&#x20;operating&#x20;heat&#x20;flux.&#x20;TPCT&#x20;thermal&#x20;performance,&#x20;which&#x20;is&#x20;closely&#x20;related&#x20;to&#x20;flow&#x20;characteristics,&#x20;was&#x20;also&#x20;discussed&#x20;in&#x20;detail.&#x20;First,&#x20;it&#x20;was&#x20;compared&#x20;the&#x20;thermal&#x20;performance&#x20;according&#x20;to&#x20;the&#x20;working&#x20;fluid,&#x20;and&#x20;found&#x20;that&#x20;the&#x20;higher&#x20;the&#x20;figure&#x20;of&#x20;merit&#x20;(FOM),&#x20;the&#x20;lower&#x20;the&#x20;thermal&#x20;resistance.&#x20;However,&#x20;the&#x20;water-filled&#x20;TPCTs&#x20;showed&#x20;poor&#x20;thermal&#x20;performance&#x20;despite&#x20;the&#x20;highest&#x20;FOM&#x20;at&#x20;low&#x20;heat&#x20;flux&#x20;conditions&#x20;due&#x20;to&#x20;the&#x20;very&#x20;high&#x20;latent&#x20;heat&#x20;of&#x20;vaporization.&#x20;Secondly,&#x20;the&#x20;thermal&#x20;performance&#x20;depending&#x20;on&#x20;the&#x20;inner&#x20;diameter&#x20;was&#x20;investigated,&#x20;specifically&#x20;the&#x20;thermal&#x20;resistance&#x20;of&#x20;TPCT&#x20;and&#x20;heat&#x20;transfer&#x20;coefficient&#x20;at&#x20;each&#x20;section.&#x20;Thermal&#x20;performance&#x20;was&#x20;strongly&#x20;related&#x20;to&#x20;the&#x20;type&#x20;of&#x20;confinement,&#x20;especially&#x20;when&#x20;the&#x20;TPCT&#x20;was&#x20;“Consecutive&#x20;confined”&#x20;or&#x20;“Fully&#x20;confined”,&#x20;with&#x20;very&#x20;poor&#x20;thermal&#x20;performance.&#x20;Finally,&#x20;the&#x20;criteria&#x20;for&#x20;the&#x20;stable&#x20;operation&#x20;of&#x20;TPCT&#x20;were&#x20;presented.&#x20;The&#x20;results&#x20;showed&#x20;that&#x20;TPCT&#x20;could&#x20;operate&#x20;normally&#x20;with&#x20;minimal&#x20;effect&#x20;of&#x20;confinement,&#x20;with&#x20;Co&#x20;and&#x20;Fr&#x20;both&#x20;below&#x20;0.3.&#x20;The&#x20;results&#x20;of&#x20;this&#x20;study&#x20;are&#x20;expected&#x20;to&#x20;significantly&#x20;contribute&#x20;to&#x20;a&#x20;clear&#x20;understanding&#x20;of&#x20;the&#x20;operation&#x20;nature&#x20;of&#x20;compact&#x20;TPCTs.</dcvalue>
  <dcvalue element="description" qualifier="tableofcontents">Chapter&#x20;1.&#x20;Introduction&#x20;1_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;Chapter&#x20;2.&#x20;Theoretical&#x20;background&#x20;12_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;2.1.&#x20;Thermal&#x20;network&#x20;model&#x20;of&#x20;TPCT&#x20;12_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;2.2.&#x20;Working&#x20;mechanism&#x20;of&#x20;TPCT&#x20;evaporator&#x20;14_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;2.3.&#x20;Operating&#x20;limit&#x20;of&#x20;TPCT&#x20;16_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;Chapter&#x20;3.&#x20;Experimental&#x20;setup&#x20;and&#x20;method&#x20;20_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;3.1.&#x20;Thermosyphon&#x20;test&#x20;devices&#x20;20_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;3.2.&#x20;Experimental&#x20;setup&#x20;and&#x20;conditions&#x20;22_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;3.3.&#x20;Experimental&#x20;procedure&#x20;24_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;Chapter&#x20;4.&#x20;Data&#x20;reduction&#x20;and&#x20;uncertainty&#x20;analysis&#x20;31_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;4.1.&#x20;Data&#x20;reduction&#x20;31_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;4.2.&#x20;Uncertainty&#x20;analysis&#x20;33_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;Chapter&#x20;5.&#x20;Result&#x20;Ⅰ&#x20;-&#x20;Flow&#x20;characteristics&#x20;inside&#x20;TPCT&#x20;39_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;5.1.&#x20;Classification&#x20;of&#x20;&quot;Confined&quot;&#x20;and&#x20;&quot;Unconfined&quot;&#x20;TPCT&#x20;39_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;5.2.&#x20;Types&#x20;of&#x20;&quot;Confined&quot;&#x20;TPCT&#x20;40_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;5.2.1.&quot;Intermittent&#x20;confined&quot;&#x20;41_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;5.2.2.&quot;Consecutive&#x20;confined&quot;&#x20;42_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;5.2.3.&quot;Fully&#x20;confined&quot;&#x20;43_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;5.3.&#x20;Flow&#x20;characteristics&#x20;of&#x20;TPCT&#x20;filled&#x20;with&#x20;water&#x20;45_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;5.4.&#x20;Flow&#x20;characteristics&#x20;of&#x20;TPCT&#x20;filled&#x20;with&#x20;ethanol,&#x20;acetone,&#x20;and&#x20;HFE-7000&#x20;48_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;Chapter&#x20;6.&#x20;Result&#x20;Ⅱ&#x20;-&#x20;Heat&#x20;transfer&#x20;characteristics&#x20;68_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;6.1.&#x20;Thermal&#x20;resistance&#x20;of&#x20;TPCT&#x20;by&#x20;working&#x20;fluid&#x20;68_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;6.2.&#x20;Effect&#x20;of&#x20;inner&#x20;diameter&#x20;on&#x20;the&#x20;TPCT&#x20;performance&#x20;70_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;6.2.1.Heat&#x20;transfer&#x20;coefficient&#x20;at&#x20;the&#x20;evaporator&#x20;70_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;6.2.2.Heat&#x20;transfer&#x20;coefficient&#x20;at&#x20;the&#x20;condenser&#x20;72_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;6.2.3.Thermal&#x20;resistance&#x20;of&#x20;TPCT&#x20;76_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;6.3.&#x20;Criteria&#x20;for&#x20;stable&#x20;operation&#x20;of&#x20;TPCT&#x20;79_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;Chapter&#x20;7.&#x20;Conclusions&#x20;and&#x20;Future&#x20;work&#x20;103_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;7.1&#x20;Conclusions&#x20;103_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;&#x20;7.2&#x20;Future&#x20;work&#x20;107_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;References&#x20;109_x000D_&#x0A;&lt;br&gt;Appendix&#x20;118_x000D_</dcvalue>
  <dcvalue element="language" qualifier="iso">eng</dcvalue>
  <dcvalue element="publisher" qualifier="none">The&#x20;Graduate&#x20;School,&#x20;Ajou&#x20;University</dcvalue>
  <dcvalue element="rights" qualifier="none">아주대학교&#x20;논문은&#x20;저작권에&#x20;의해&#x20;보호받습니다.</dcvalue>
  <dcvalue element="title" qualifier="none">Effect&#x20;of&#x20;Confinement&#x20;on&#x20;Thermal&#x20;Performance&#x20;of&#x20;Two-Phase&#x20;Closed&#x20;Thermosyphon</dcvalue>
  <dcvalue element="type" qualifier="none">Thesis</dcvalue>
  <dcvalue element="contributor" qualifier="affiliation">아주대학교&#x20;대학원</dcvalue>
  <dcvalue element="contributor" qualifier="alternativeName">Sukkyung&#x20;Kang</dcvalue>
  <dcvalue element="contributor" qualifier="department">일반대학원&#x20;기계공학과</dcvalue>
  <dcvalue element="date" qualifier="awarded">2024-08</dcvalue>
  <dcvalue element="description" qualifier="degree">Doctor</dcvalue>
  <dcvalue element="identifier" qualifier="url">https:&#x2F;&#x2F;dcoll.ajou.ac.kr&#x2F;dcollection&#x2F;common&#x2F;orgView&#x2F;000000033863</dcvalue>
  <dcvalue element="subject" qualifier="keyword">Two-phase&#x20;closed&#x20;thermosyphon</dcvalue>
  <dcvalue element="subject" qualifier="keyword">confinement&#x20;effect</dcvalue>
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