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삼상슬러리 기포탑에서 액상의 표면장력이 열전달 계수에 미치는 영향

Effects of Liquid Surface Tension on the Heat Transfer Coefficient in a Three-Phase Slurry Bubble Column

  • 임호 (충남대학교 화학공학과) ;
  • 임대호 (충남대학교 화학공학과) ;
  • 진해룡 (충남대학교 화학공학과) ;
  • 강용 (충남대학교 화학공학과) ;
  • 정헌 (한국에너지기술연구원)
  • Lim, Ho (Department of Chemical Engineering, Chungnam National University) ;
  • Lim, Dae Ho (Department of Chemical Engineering, Chungnam National University) ;
  • Jin, Hae-Ryong (Department of Chemical Engineering, Chungnam National University) ;
  • Kang, Yong (Department of Chemical Engineering, Chungnam National University) ;
  • Jung, Heon (Korea Institute of Energy Research)
  • 투고 : 2011.09.28
  • 심사 : 2011.11.29
  • 발행 : 2012.06.01

초록

산업현장에서 자주 접하는 액상의 물성인 표면장력이 상대적으로 작은 액상으로 구성된 삼상슬러리 기포탑에서 총괄 열전달 특성을 고찰하였다. 기포탑 내부의 열전달 현상은 기포탑 내부의 수직 열원과 기포탑 간의 열전달계를 구성하여 고찰하였으며 열전달 계수는 정상상태에서 열원표면의 온도와 기포탑 내부의 평균 온도의 차를 측정하여 결정하였다. 기체유속($U_G$), 슬러리 상에 포함된 고체입자의 분율($C_S$) 그리고 연속 액상의 표면장력(${\sigma}_L$)이 기포탑 내부의 총괄 열전달 계수(h)에 미치는 영향을 규명하였다. 기포탑 내부 열원 표면과 기포탑 벌크영역 간의 온도차는 시간의 변화에 따른 온도차 요동을 측정하여 그 평균값으로 결정하였다. 기포탑 내부 열원표면과 기포탑 벌크 영역 간의 온도차 요동은 연속 액상의 표면장력이 감소할수록 진폭이 감소하였으며 온도차의 평균값도 감소하였다. 내부 수직 열원과 기포탑 간의 총괄 열전달 계수는 기체의 유속과 슬러리 상에 포함된 고체입자의 분율이 증가함에 따라 증가하였으며 연속 액상의 표면장력이 증가함에 따라 감소하였다. 표면장력이 물보다 작은 연속 액상의 기포탑에서 측정된 총괄 열전달 계수는 본 연구의 범위 내에서 실험변수와 무차원군의 상관식으로 나타낼 수 있었다.

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 한국에너지기술연구원

참고문헌

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