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나노유체의 열전달과 임계 열 플럭스의 향상에 대한 고찰

전문가 제언: ○ 이 자료는 열 물리학적 특성, 대류열전달 성능, 비등 열전달 그리고 임계 열 플럭스(CHF : critical heat flux) 강화 등에 대한 최신 연구들을 고찰하였다. 현재의 나노유체의 열적 특성의 실험적 데이트는 공학적 응용을 위해 충분하지도 않고 신뢰 할 수도 없다.

○ 나노유체의 공학 응용을 위한 가교 역할을 하기위해 긴박한 일은 다음과 같다. ①정지나 유동상태 모두에서 나노유체의 안정성이 평가되어야한다. ②나노입자의 크기, 분포의 특성 그리고 첨가물, 혹은 안정장치를 포함한 열 물리학 특성에 대한 나노유체의 데이터베이스가 확립되어야 한다. ③나노유체에 의한 대류열전달 강화에서 열전달 구조를 알기위해 분산된 나노입자와 경계층의 상호작용에 대한 더 많은 실험과 수치해석 연구가 수행되어야한다. ④나노유체의 비등 기포 거동은 실험 및 수치 해석적으로 표면장력 효과와 함께 연구되어야한다.

○ 국내에서 이 분야 연구로는, '수평 미세관에서 R-124yf와 R-134의 비등 열전달 특성(2012)", "A study on boiling heat transfer enhancement of carbon steel plate by the application of CNT/Fe composite surface coating fabricated by cold spray(2011)", "평판형 히터를 이용한 아루미늄과 타이타늄 산화물 나노유체의 풀비등 임계열유속에 관한 실험적 연구(2009)", "마이크로 채널 열교환기에서의 비등 열전달 현상에 대한 수치해석적 연구(2008)", "표준 나노유체를 이용한 급냉 비등 열전달 특성(2008)" 그리고 "R113+wt4%의 Ethanol의 비등열전달에 미치는 전기장의 효과에 관한 실험적 연구(1995)" 등이 있다.

○ 여기서는 열 물리학적 연구, 대류 열전달 그리고 비등 열전달에서 CHF 등을 다루었다. 특히 비등 열전달에서 CHF 분야를 중점적으로 기술하고 지금까지의 연구결과로부터 정보 요약과 연구 방향, 앞으로 강조 되어야 할 사항 등을 기술한 것이 특징이다. 이 상의 국내 연구로부터 십 여 편 정도의 연구 결과가 검색되었다. 상당히 적은 결과로 생각된다. 이 분야 전공자 혹은 기술자에게 연구 자료로서 상당한 도움이 될 것으로 생각한다.

저자: J.M. Wu, Jiyun Zhao
자료유형: 학술정보