본 논문은 자동차 디젤엔진의 EGR 시스템에 사용되는 EGR 냉각기의 열교환 효율에 관한 것으로 배기가스의 냉각수 사이의 열교환을 촉진시키기 위한 방법으로 딤플형 EGR 냉각기를 설계 및 그 성능을 평가하였다. 개발초기 단계에서 딤플형 EGR 냉각기의 성능을 평가하기 위하여 기존 스파이럴 타입의 EGR 냉각기와 딤플형 EGR 냉각기의 전열면적을 비교하였으며, 균질화 기법을 이용한 유한요소해석을 통하여 딤플형 EGR 냉각기의 구조 건전성을 평가하였다. 또한, 딤플형 열교환 튜브의 생산공정-딤플성형, edge bending, center v-notch bending, 압착, 플라즈마 용접-을 체계화하였다. 최종적으로 본 연구를 통하여 딤플형 EGR 냉각기를 개발하였으며, 그 성능을 검증하였다.
A conventional EGR cooler, which is used in an EGR system of an automobile diesel engine, has a low heat-exchange efficiency. To maximize the heat transfer between the exhaust gas and coolant, dimples are formed on the surface of heat exchange tubes. When designing the dimpled EGR cooler, the net heat transfer areas in the conventional and dimpled tube-type EGR coolers are compared. Structural integrity evaluations are also performed by combining finite element analysis with a homogenization method. Subsequently, the process of manufacturing the dimpled tube, i.e., the formation of dimples, edge bending, center v-notch bending, compression, and plasma welding, is established and carried out. Thus, the dimpled EGR cooler is developed, and its performance is verified.
