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나노 유체의 비등 및 대류 열전달에 대한 고찰

전문가 제언: ○ 나노 유체는 마이크로 전자공학, 마이크로 유동, 수송, 그리고 생체역학과 같은 중요한 분야의 응용과 수많은 잠재적 이점과 매혹적인 열 물리학적 특성을 가지고 있다. 나노 유체의 비등 열전달률, 대류 열전달 계수, 유효 열전달 계수 등과 같은 여러 가지 열적 특성에 대해 보고된 논의와 실험 결과에서 많은 논쟁과 모순이 있다.

○ 연구자들은 주로 나노 유체의 변칙적인 열전도에 초점을 맞추었다. 비록 비등, 액적 스프레딩의 산재, 그리고 대류 열전달이 다음 세대의 냉각제로서 나노 유체를 개발하는 것이 중요하지만, 상당히 적은 연구가 나노 유체의 주요한 특징에 영향을 주었다.

○ 국내의 이 분야 연구로는 “평판형 히터를 이용한 알루미늄과 티타늄 산화물 나노 유체의 풀 비등 임계 열 유속에 관한 실험적 연구(2009)”, “미세유로에서 나노 유체의 강제대류 열전달(2005)”, “이 성분 나노 유체의 열전달계수와 임계 열 유속에 관한 연구(2010)”, “나노 유체의 임계열 유속 및 비등 특성에 미치는 나노 입자의 크기의 영향(2006)”, “층류유동에서 알루미나 나노 유체의 유동 및 대류 열전달 특성(2006)”, “개질된 표면을 이용한 풀 비등 임계 열 유속 증진에 관련된 실험적 연구(2009)” 등이 있다.

○ 액적에 관한 국내 연구로는 “소수성 텍스처 표면에 충돌하는 단일 액적 퍼짐의 특성 연구(2010)”, “강제대류 하에서 일차원 액적 배열내의 화염퍼짐에 관한 실험적 연구(2000)”, “비정상 증발 디절분무의 측정과 그 응용 해석(2008), ”고온벽면에 충돌하는 분무액적의 액막 형성 및 열전달에 대한 수치해석 연구(2009)“ 등이 있다.

○ 나노 유체의 열전달에 대해서는 비교적 많은 연구가 수행되고 있지만, 연구결과는 국내 몇 개 대학에만 한정되고 있는 실정이고, 주로 실험적인 면만 다루고 있다. 액적 역시 연소 분야와 자동차 분야에 집중되고, 나노 유체적인 측면에서 다룬 연구는 흔치 않다.

저자: S.M. Sohel Murshed, C.A. Nieto de Castro, M.J.V. Lourenco, M.L.M. Lopes, F.J.V. Santos
자료유형: 학술정보