좁은 공간에서의 2상 유동 불안정
- 전문가 제언
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○ 작은 열기기에서 비등을 동반하는 냉각장치를 사용하는 이유는 다음과 같다. 작은 수력직경에서는 Reynolds수는 100~1,000 범위의 낮은 값을 가진다. 이러한 낮은 Reynolds수의 유동에서 열유속이 낮으면 핵비등(nucleate boiling)이 지배적이며 열전달은 크게 향상된다. 물의 강제대류에 의한 열전달계수가 대략 100~15,000W/m2K의 범위인데 비해 물의 핵비등에 의한 열전달계수는 대략 2,500~25,000W/m2K의 범위인 것이다.
○ 좁은 채널에서 2상 유동 불안정이 진동을 일으키는 이유는 다음과 같다. 일반적으로 좁은 채널에서는 높은 열유속일 때 채널 벽이 과열되어 급속한 증발과 불안정이 일어나며, 때로 기포 슬러그(bubble slug)의 발생과 그 역유동이 생긴다. Chang 등이 관찰한 바에 의하면 유동방향 또는 그 역방향에서 슬러그 유동과 환상 유동 중의 하나가 나타나며, 불안정한 경우 기포 슬러그가 역방향 유동에서 진동을 일으키며, 이것이 기포성장을 억제하는 효과를 보였다고 한다.
○ 2상 유동 불안정이 진동을 유발하고 이 진동이 관련 기기의 피해를 줄 수 있다면 이 불안정 상태를 억제하는 방법을 고려할 수 있을 것이다. 그러나 2상 유동 불안정을 완화하거나 억제하는 방법에 대한 연구는 매우 드물다. Kuo 등은 유입 제한장치(inlet restrictor)를 사용하여 평행 마이크로 채널 내 유동 비등 진동을 억제하였다고 보고하고 있는데 상세구조는 밝히지 않고 있다. 2상 유동 불안정의 실험적, 이론적 연구와 병행하여 이의 억제대책도 연구가 필요하다고 본다.
- 저자
- L. Tadrist
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 에너지
- 연도
- 2007
- 권(호)
- 28
- 잡지명
- International Journal of Heat and Fluid Flow
- 과학기술
표준분류 - 에너지
- 페이지
- 54~62
- 분석자
- 차*희
- 분석물
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