나노유체의 강제대류열전달향상과 유체역학적 특성에 대한 고찰

전문가 제언

 ○ 열전달과 유체역학적 성질을 향상시키기 위해 액체의 낮은 열적 특성은 100nm이하의 고형입자의 연구에 이르게 되었다. 이 논문은 수치해석 시뮬레이션을 고찰하였고, 그들의 대부분은 실험적 연구 결과와 부합하였다. 적은 입자 크기에 대한 어떤 연구는 큰 입자에 비하여 열전달 계수가 증가하였다. 모든 연구에서 압력저하가 증가하였다. 여러 가지 나노유체의 높은 체적 분율(Volume fraction)은 Nusselt 수를 증가시키기 위해 자동차에서 유용할 것이다.

 

○ 국내에서 나노유체의 열전달 연구는, “나노입자 현상 변화에 따른 알루미나 나노유체의 유동특성(2011)”, (나노유체를 이용한 메소스케일 밀링가공 특성에 관한 연구(2010)“, ”나노유체의 열확산율 측정을 위한 비정상 열선법 센서 모듈 실험(2011)“, ”나노유체에 잠긴 가는 열선 주위의 자연대류 열전달(2007)“, ”물-에틸렌 글리콜 기반 알루미나 나노유체의 관내 대류 열전달 특성에 관한 실험적 연구(2009)“, ”미세유로에서 나노유체의 강제 대류 열전달(2005)“, ”알루미나 나노유체의 유동특성에 관한 연구(2006)“, ”탄소나노 튜브 나노유체의 수평관 내에서의 압력 강하 특성에 관한 연구(2006)“ 등이 있다.

 

○ 이상과 같이 국내 연구를 검토하면, 부력이 있는 경우의 수평, 수직관 그리 고 경사관에서 연구가 다소 미흡하고, 특히 PIV, PTV 기법을 이용한 경우는 더욱 적은 것으로 생각된다.

 

○ 여기서는 열역학적 성질에 관한 유체역학 그리고 열전달 관련 식을 모두 제시하였다. 수치해석 연구에서 해석방법인 유한체적법(Finite volume method)과 입자의 체적분율(1~4%)과 층류유동 및 난류에서 열플럭스(heat flux)는 10~250W/m2, 난류유동은 500,000W/m2 임을 소개하였고, 사용된 Re 수는 1×103~5×104 범위임을 나타내었다. 국내에서는 이 분야에 대한 연구가 아주 적은 것으로 생각된다. 따라서 이 자료는 이 분야를 전공하는 연구자에게 좋은 참고 자료가 될 것으로 생각된다.

 

저자

Adnan M. Hussein, K.V. Sharma, R.A. Bakar, K. Kadirgama

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2014

권(호)

29()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

734~743

분석자

장*현

분석물

• 나노유체의 강제대류 열전달 향상과 유체 역학적 특성에 대한 고찰.pdf [290,492 byte]

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