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곡형 튜브에서 유동 및 열전달 특성

전문가 제언: ○ 열전달기술을 향상하는 문제는 하나의 고전적인 문제이면서도 계속적으로 연구되어야 하며, 끊임없는 개선이 요청되는 전문 분야에 속한다. 이 분야에서 문제가 되는 것은 첫째는 에너지의 전달매체가 있어야 하며, 전달매체가 무엇이냐에 따라서 열전달의 양상이 달라진다. 왜냐하면 에너지의 이동은 작동 물체의 물성에 좌우되기 때문이다. 둘째로 중요한 것은 사용기기의 형태에 따라서 열전달성능을 향상시킬 수 있다.

○ 열전달 메커니즘을 규명하기 위한 방법으로는 1) 실험적 방법, 2) 연속-, 운동-, 에너지방정식을 푸는 이론적인 방법, 3) 컴퓨터의 도입에 따른 수치해석방법(Numerical method) 등이 있다. 본문에서는 이 3가지 방법에 대한 연구내용들을 기술하고 있다. 이 방법들은 상호보완적인 측면에서 확인작업(Validation)에 사용되고 있음을 주목할 필요가 있다.

○ 단상 유동의 경우에는 굴곡한 곡형 튜브에서의 유체의 열전달 특성과 유동 특성에 관한 연구가 상당히 많이 수행되고 있으나, 2상 유동의 경우에는 발표논문 수가 현저히 낮음을 볼 수 있으며, 3상 유동에 관한 연구는 거의 찾아볼 수 없는 현실에 있다. 물론 연구는 필요에 의해 하는 목적 기초연구가 있겠으나, 그 밖의 기초연구는 국가적으로 수행되어야 함을 강조하고 싶다.

○ 문헌을 살펴보면 유동과 열전달 분야에서 전통적인 마찰계수와 Nu 무차원수에 대한 상관식의 틀을 벗어나지 못하고 있다. 그래서 대부분의 상관식들(Correlations)은 종래의 상관식에 어느 한 부분을 수정하는 형태로 새로운 상관식을 도출하고 있다. 이러한 종래의 차원을 넘어선 전혀 새로운 형태의 상관식의 도출을 희망해 본다.

○ 여기서는 발표된 단상 열전달 상관식과 단상 및 2상 유동의 마찰인자에 관한 많은 상관식들이 제시되었는데, 그들의 강점과 약점도 언급되었다면 내용이 더 훌륭했을 것이라고 사료된다.

저자: Naphon, P; Wongwises, S
자료유형: 학술정보