전기자동차의 열관리에서 나노입자를 이용하는 새로운 잠열저장 기술

전문가 제언

○ 열교환기는 서로 다른 온도를 가진 유체를 서로 교환시킴으로써 열의 교환을 수행하는 장치로서, 동력시스템, 난방, 공기조화, 폐열회수 등에 널리 사용되고 있다.

 

○ 이 분석물은 전기자동차에 대한 새로운 수동적 열관리시스템(Passive thermal management system)을 고려하였다. 나노입자를 이용한 잠열에너지 저장이 연구 및 최적화하였다. 유전 알고리즘(Genetic Algorithm) 방법이 열교환기 튜브 길이를 최소화하기 위해 사용되었다.

 

○ 이것은 열교환기의 셸 측(shell side)에 채워지는 상변화물질(PCM: phase change material)의 열전도율이 아주 낮기 때문이다. 카본나노튜브(CNT: carbon nanotube)와 PCM의 혼합물이 연구되었고, 나노튜브의 형태에서 이동 가능성은 결정논자의 설계변수로서 정의하였다.

 

○ 여러 가지 열전달률은 300W에서 600W가 열교환기에서 배터리 냉각을 최적화하기 위한 선택으로 사용하였다. 더욱이 핀 튜브는 더 많은 열전달 저항 때문에 더 긴 열교환기 길이와 연관되었다. CNT 농도의 증가로, 열교환기의 최적 길이는 짧아졌고, 공기와 액체 열관리시스템과 비교하여 열관리시스템은 효율적으로 향상되었다.

 

○ 자동차용 열교환기에서 열교환기의 최적 길이는 자동차의 열관리에 적용하기에 너무 크기 때문에, 이 문제를 해결하기 위해 CNT 혹은 그래핀 나노플레이트(graphene nanoplatelets)를 PCM에 첨가하여 혼합물의 열전도율을 향상시켰다.

 

○ 원저자가 제시한 수식을 대부분 수록하였다. 국내에서 열교환기에서 나노유체의 연구는 아주 적은 수로 연구되고 발표되고 있다. 이 분야의 연구자나 혹은 관련 업체에 많은 도움이 될 것으로 생각된다.

 

저자

N. Javani , I. Dincer, G.F. Naterer

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2014

권(호)

268()

잡지명

Journal of Power Sources

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

718~727

분석자

장*현

분석물

• 전기자동차의 열관리에서 나노입자를 이용하는 새로운 잠열저장 기술.pdf [327,038 byte]

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