• 제목/요약/키워드: 포화 핵비등

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풀비등과 저Re수 흐름비등에서의 기포의 형상과 성장에 대한 연구 (Study on the Relationships between Single Bubble Growth Behavior and Bubble Shape Assumption in Pool and low-He Flow Boiling)

  • 김정배
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.73-82
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    • 2009
  • 포화상태 핵비등과 저 Re수의 흐름비등에서 얻어진 실험결과를 바탕으로 하여, 기포가 성장하는 동안의 등가 기포 직경과 열전단율의 거동에 대한 기포 형상 가정의 효과를 제시하기 위한 해석적인 연구를 수행하였다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 등가 기포 반경이 기포가 성장하는 동안 촬영된 기포의 이미지로부터 얻어질 수 있는 형상 가정을 이용하여 계산되었다. 그리고 열전달율을 포화상태 핵비등 동안 미세크기의 히터와 휘스톤브리지 회로를 이용하여 측정하였다. 그리고, 기포 형상 가정의 효과를 실험결과와 비교하였고, 이를 통해 단일 기포의 성장 거동을 분석하기 위한 기포 형상 가정이 매우 중요함을 보였다.

인공 캐비티를 가진 히터를 이용한 가열면 경사각에 따른 포화상태 풀 핵비등 열전달 기초연구 (Heat Transfer Characteristics under Saturated Nucleate Pool Boiling for Various Heating Surface Angles using Heater with Artificial Cavity)

  • 김정배
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.7-14
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    • 2009
  • Nucleate pool boiling experiments with constant heat flux condition were performed using pure R11 and R113 for various surface angles under saturated pool condition. A circular heater of 1 mm diameter, with artificial cavity in the center, fabricated using MEMS technique and the high-speed controller were used to maintain the constant heat flux. Images of bubble growth were taken at 5,000 frames per second using a high-speed CCD camera. The bubble geometry was obtained from the captured bubble images. The effects of surface angles on the bubble growth behaviors were analyzed as dimensional scales for the initial and thermal growth regions. The parameters for the bubble growth behaviors were bubble radius, bubble growth rate, sliding velocity, bubble shape and advancing and receding contact angles. These phenomena require further analysis for various surface angles, but this study will provide good experimental data with constant heat flux boundary condition for such works.

단일기포 핵비등 시 미세액막층 구조에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Geometry of a Microlayer During Single-Bubble Nucleate Boiling)

  • 정승혁;정샛별;김형대
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권6호
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    • pp.519-526
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    • 2015
  • 본 연구에서는 핵비등 시 미세액막층의 증발에 의한 열유속과 열전달률 계산을 위한 simple microlayer model 의 물리적 변수들을 측정하기 위하여 미세액막층의 형상을 실험적으로 조사하였다. 레이저를 이용한 전반사 및 간섭 기법을 이용하여 simple microlayer model 을 구성하는 인자들인 미세액막층의 초기 두께 및 수평 이동속도를 측정하였다. 대기압 포화상태의 물을 이용하여 수평 벽면에서 단일기포 핵비등 실험을 수행하였고, 평균 열유속 $200kW/m^2$ 조건에서 동일한 위치에서 발생하는 기포들의 미세액막층의 구조적 특성을 분석하였다. 본 연구의 범위에서 측정한 미세액막층의 최대 초기 두께는 $5.4{\mu}m$ 이었으며, 증발에 의한 미세액막층의 수평 이동속도는 0.12 m/s 이었다.

연직상향(鉛直上向) 사각충돌수분류(四角衝突水噴流)의 포화비등 열전달에 관한 연구 (A Study on Saturated Boiling Heat Transfer in Upward Rectangular Impinging Water Jet System)

  • 이종수;엄기찬;서정윤
    • 설비공학논문집
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    • 제3권5호
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    • pp.395-403
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    • 1991
  • The purpose of this investigation was to characterize nucleate boiling and burn-out heat flux for rectangular free jet with saturated water impinging perpendicularly and upward against a flat uniform heat flux surface. Heat flux measured for Reynolds number based on rectangular nozzle width and for aspect ratio. The result of nucleate boiling heat transfer was presented nondimensional experimental equation including Nusselt, Boiling, Subcooling, Reynolds and Weber number. The effect of aspect ratio of heated surface in the burn-out heat flux had not appeared distinctly. But for the same aspect ratio, burn-out heat flux increased linearly with increment of nozzle exit velocity.

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수직관내 미포화수의 강제대류 천이비등에 대한 역학적 모델 (A Mechanistic Model for Forced Convective Transition Boiling of Subcooled Water in Vertical Tubes)

  • Lee, Kwang-Won;Baik, Se-Jun;Han, Sang-Good;Joo, Kyung-Oin;Yang, Jae-Young
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권4호
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    • pp.503-517
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    • 1995
  • 강제대류 천이비등 열유속을 보다 실제 적으로 예측하기 위한 역학적 모델을 개발하였다. 이 모델은 가열된 벽면 근처를 어떤 기포기둥(Vapor Blanket)이 통과할 때 일어나는 다단계 비등과정 즉, 임계 기포기둥의 형성, 기포기둥밑의 미소액막(Macrolayer)의 기화 및 고갈, 그리고 얇은 기체막에서 일어나는 불안정한 막비등과정에 기초하였다. 핵비등이탈점 (DNB )과 막비등이탈점 (DFB)사이의 천이비등 곡선상의 열유속은 임계 기포기둥이 주어진 벽면을 통과할 동안 상기한 각 비등과정의 지속 시간비(Time Fraction)를 각 비등열유속에 곱한 후 그것을 합하여 정량화하였다. 이 모델의 예측치를 현재까지 발표된 문헌들에 나타난 실험치와 비교한 결과, 본 모델은 저건도 및 10 bar 근처의 고압조건의 실험치를 잘예측하는 것으로 나타났다.

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구리밀봉 증기발생기의 열적크기 계산을 위한 프로그램 개발 (Development of a Computer Program for Thermal Sizing of a Copper Bonded Steam Generator)

  • 김의광;김연식;어재혁;김성오;백병준
    • 에너지공학
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    • 제12권2호
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    • pp.84-92
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    • 2003
  • 구리밀봉 증기발생기의 열적크기 계산을 위한 1차원 열수력코드를 개발하였다. 고온 및 저온측 전열관사이의 구리의 열전도는 1차원으로 가정하고, 전열관 피치의 함수로 열저항을 구하였다 물/증기측 유동영역은 아냉, 포화핵비등, 포화막비등, 과열영역의 4 구간으로 구분하였다. 매개변수 연구를 위한 전열관 갯수는 250에서 3500이며, P/D비율은 각각1.4, 1.6, 1.8로 하였다. 계산결과, 전열관 갯수가 2500일 때 전열관 길이는 약 12 m, 직경은 약 3 m이다. P/D를 증가시키면 구리에 의한 열저항 성분이 증가하지만 전열관 길이는 큰 차이가 없음을 알 수 있었다.

내경 4.57mm 관내 CO2의 증발 열전달 특성 (Evaporation Heat Transfer Characteristics of Carbon Dioxide in a Diameter Tube of 4.57mm)

  • 손창효
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.574-579
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    • 2008
  • 수평관내 $CO_2$의 증발 열전달 계수를 실험적으로 조사하였다. 냉매 순환루프의 주요 구성품은 수액기, 변속냉매 펌프, 질량 유량계, 예열기, 증발기(시험부)로 구성된다. 시험부는 내경 4.57 mm의 수평 평활 스텐레스관이다. 실험은 질량유속 $400{\sim}900kg/m^2s$, 포화온도 $5{\sim}20^{\circ}C$, 열유속 $10{\sim}40kW/m^2$인 조건에서 수행하였다. 실험결과로부터 $CO_2$의 열전달은 대류비등보다는 핵비등에 더 많은 영향을 받는 것을 알 수 있었고, $CO_2$의 질량유속은 핵비등에 많은 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 실험결과와 종래의 상관식을 비교해 본 결과, 기존의 상관식은 실험데이터를 과소예측하였지만, 정 등의 상관식은 좋은 일치를 보였다. 따라서, 수평관내 $CO_2$의 증발 열전달 계수를 예측할 수 있는 정확한 상관식의 개발이 필요하리라 판단된다.