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나노유체의 유동과 대류열전달

전문가 제언: ○ 관내 박리유동의 대류열전달에 관한 연구는 과거 몇 십 년 동안 광범위하게 연구되었다. 이 연구는 첫 부분에서 후향계단형상(BFS: Backward Facing Step)에 걸쳐 단일상유동의 열전달과 유체유동을 다루었다. 둘째 부분은 나노유체의 준비, 응용과 다른 부분을 다루었다.

○ 이 고찰 논문의 목적은 기하학적 사항, 경계조건, 유체의 종류, 그리고 사용 중인 BFC의 유체역학적 그리고 열적 특성에 대한 경사각 등과 관련된 부분을 다루었다. 재부착 거리와 최대 Nusselt 수는 실험과 수치해석적으로 연구된 상관 식에서 주요한 연구 목표이다. 나노유체의 준비기술, 형태, 나노입자의 형상, 기저유체 및 첨가물, 수송 장치 그리고 현탁액 등과 함께 나노유체의 열전달 강화를 논의하였다. 저자는 부력 있는 경우와 수치해석 결과를 열전달과 함께 많은 부분을 다루었다. 그러나 아쉬운 점은 실험 결과가 적고, 선회가 있는 경우와 PIV 및 PTV 결과는 다루지 않았다.

○ 재부착에 대한 국내의 연구로는, "후향계단 난류박리 재부착 유동에서의 대형화와 구조(2002)", "난류박리와 재부착 유동의 해석을 위한 비 선형 저 레이놀즈 수 κ-ε 난류 모델형의 개발(1995)", "4각 duct 내에 놓인 후향 step 하류 재부착 영역에서의 전열 특성(1989)", "국소교란이 있는 난류박리의 재부착 유동의 이산 와류 수치해석(1994)", "디포커싱 PTV 기법을 이용한 후향 마이크로 채널에서의 3차원 유동 측정(2011)", 등으로 연구되고 있다.

○ 부력이 있는 경우의 연구로는, "부력에 의한 난류 열대류 혼성 난류 모델(1993)", "부력 효과에 의한 벽 근처 난류의 수정(2006)", "부력에 의한 난류 열대류 혼성 비등 난류모델(1995)", 등이 연구되었다.

○ 이상의 국내 연구를 검토하면, 부력이 있는 경우의 수평, 수직관 그리고 경사관에서 연구가 다소 미흡하고, 특히 PIV, PTV 기법을 이용한 경우는 더욱 적은 것으로 생각된다. 또한, 선회가 있는 경우는 재 순환거리가 더욱 짧아지고 열전달 계수가 증가하는 경향이 보고되었다. 국내에서 이 분야의 연구가 적은 것으로 생각된다.

저자: H.A. Monhanmed, A.A. Al-aswadi, N.H. Shuaib, R.Saidur
자료유형: 학술정보