Pool boiling, one of the key thermal-hydraulics phenomena, has been widely studied for improving heat transfer efficiencies and safety of nuclear power plants, refrigerating systems, solar-collector heat pipes, and other facilities and equipments. In the present study, the critical heat flux (CHF) and heat-transfer coefficients were tested under the pool-boiling state using graphene M-5 and M-15 nanofluids as well as oxidized graphene M-5 nanofluid. The results showed that the highest CHF increase for both graphene M-5 and M-15 was at the 0.01% volume fraction and, moreover, that the CHF-increase ratio for small-diameter graphene M-5 was higher than that for large-diameter graphene M-15. Also at the 0.01% volume fraction, the oxidized graphene M-5 nanofluid showed a 41.82%-higher CHF-increase ratio and a 26.7%-higher heat-transfer coefficient relative to the same nanofluid without oxidation treatment at the excess temperature where the CHF of distilled water occurs.
The experiments of boiling heat transfer were performed to investigate the boiling enhancement in saturated water by using multi-stage electroplated surface. In order to optimize the boiling performance, current flux and duration in multi-stage electroplating were varied. Current flux, 2 $A/12cm^2$ and 0.33 $A/cm^2$, and duration ranging from 15 second to 50 second are considered. The results showed that multi-stage electro plated surfaces generate enhancement of boiling parameters such as boiling incipient superheat, boiling heat transfer coefficient, and critical heat flux compared to plain surface. The SEM images of the coated surfaces were captured to examine the structure of porous surface, which provides the enhancement of boiling heat transfer.
In this work, nucleate pool boiling heat transfer coefficients(HTCs) of pure water are measured on horizontal 26 fpi low fin, Turbo-B and Thermoexcel-E square surfaces of 9.53 mm length. HTCs are taken from 10 $kW/m^2$ to critical heat flux for all surfaces. Test results show that critical heat fluxes(CHFs) of all enhanced surfaces are greatly improved as compared to that of a plain surface. CHFs of water on the 26 fpi low fin surface, Thermoexcel-E surface, and Turbo-B are increased up to 320%, 275%, and 150% as compared to that of the plain surface, respectively. CHF of the Turbo-B enhanced surface is lower than that of the 26 fpi low fin surface due to the surface geometry. The heat transfer enhancement ratios of the Thermoexcel-E surface, low fin surface and Turbo-B enhanced surface are 1.6~2.9, 1.6~2.1, 1.4~1.7 respectively in the range of heat fluxes tested. Judging from these results, it can be said that these types of enhanced surfaces can be used in heat transfer applications at high heat fluxes.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
/
제13권4호
/
pp.40-53
/
1989
Boiling heat transfer phenomena is widely applied to BWR and electrical heating system because of its high heat transfer coefficient. In these systems, steady state heat transfer is dependent on nucleate boiling. When the heat generating rate is sharply increased or the cooling capacity of coolant is sharply decreased, sharp wall temperature rise is occurred under the critical heat flux(CHF) condition. This paper presents the simple wall temperature fluctuation model of transition mechanism in the repeating process of overheating and quenching, when coalescent bubble passes relatively slowly on the wall and simultaneously the transition from nucleate boiling to film boiling is carried at especially onset of the CHF state. The values calculated by the present model are resulted comparatively good with the measured.
The pool-boiling critical heat flux (CHF) of water on small flat plates has been experimentally investigated focusing on the effects of the inclination angle and size of the heated surface under near atmospheric pressure. The second-phase experiment was accomplished to find out the general CHF behavior for over-all inclination angles from -90$^{\circ}$ to 90$^{\circ}$using two plate-type test sections (30$\times$150 mm and 40$\times$150 mm) submerged in a slightly subcooled water pool. Test results generally confirm the first-phase findings and show little effect of inclination angle for inclined upward-facing cases. CHF position moves to lower position with the increase of the heater characteristic size and inclination angle(from -30$^{\circ}$to 60$^{\circ}$).
Boiling heat transfer characteristic is very important in the various industries such as solar thermal system, power generation, heat exchangers, cooling of high-power electronics components and cooling of nuclear reactors. Therefore, in this study, boiling heat transfer characteristics such as critical heat flux (CHF) and heat transfer coefficient under the pool boiling state were tested using graphene nanofluids. Graphene used in this study, which have the same thermal conductivity but with different sizes. The experimental results showed that the highest the CHF and boiling heat transfer coefficient increase ratio for graphene nanofluids was at the 0.01 vol.%. At the present juncture, the CHF and boiling heat transfer coefficient increase ratio of the small-sized graphene nanofluids was higher than the large-sized graphene nanofluids.
Rahimian, A.;Kazeminejad, H.;Khalafi, H.;Akhavan, A.;Mirvakili, M.
Nuclear Engineering and Technology
/
제52권10호
/
pp.2353-2360
/
2020
An anodic electrophoretic deposition (EPD) technique is used to create a uniform TiO2 thin film coating on boiling thin steel plates (1.1 mm by 90 mm). All of the effective parameters except time of the EPD method are kept constant. To investigate the effect of gamma irradiation on the critical heat flux (CHF), the test specimens were irradiated in a gamma cell to different doses ranging from 100 to 300 kGy, and then SEM and BET analysis were performed. For each coated specimen, the contact angle and capillary length were measured. The specimens were then tested in a boiling pool for CHF and boiling heat transfer coefficient. It was observed that irradiation significantly decreases the maximum pore diameter while it increases the porosity, pore surface area and pore volume. These surface modifications due to gamma irradiation increased the CHF of the nano-coated surfaces compared to that of the unirradiated surfaces. The heat transfer coefficient (HTC) of the nano-coated surfaces irradiated at 300 kGy increased from 83 to 160 kW/(㎡ K) at 885 kW/㎡ wall heat flux by 100%. The CHF of the irradiated (300 kGy) and unirradiated surfaces are 2035 kW/㎡ and 1583 kW/㎡, respectively, an increase of nearly 31%.
This paper presents a prediction of critical heat flux (CHF) in bubbly flow regime using dry-spot model proposed recently by authors for pool and flow boiling CHF and existing correlations for forced convective heat transfer coefficient, active site density and bubble departure diameter in nucleate boiling region. Without any empirical constants always present in earlier models, comparisons of the model predictions with experimental data for upward flow of water in vertical, uniformly-heated round tubes are performed and show a good agreement. The parametric trends of CHF have been explored with respect to variations in pressure, tube diameter and length, mass flux and inlet subcooling.
Jun, Seongchul;Kim, Jinsub;Son, Donggun;Kim, Hwan Yeol;You, Seung M.
Nuclear Engineering and Technology
/
제48권4호
/
pp.932-940
/
2016
Pool boiling heat transfer of water saturated at atmospheric pressure was investigated experimentally on Cu surfaces with high-temperature, thermally-conductive, microporous coatings (HTCMC). The coatings were created by sintering Cu powders on Cu surfaces in a nitrogen gas environment. A parametric study of the effects of particle size and coating thickness was conducted using three average particle sizes (APSs) of $10{\mu}m$, $25{\mu}m$, and $67{\mu}m$ and various coating thicknesses. It was found that nucleate boiling heat transfer (NBHT) and critical heat flux (CHF) were enhanced significantly for sintered microporous coatings. This is believed to have resulted from the random porous structures that appear to include reentrant type cavities. The maximum NBHT coefficient was measured to be approximately $400kW/m^2k$ with APS $67{\mu}m$ and $296{\mu}m$ coating thicknesses. This value is approximately eight times higher than that of a plain Cu surface. The maximum CHF observed was $2.1MW/m^2$ at APS $67{\mu}m$ and $428{\mu}m$ coating thicknesses, which is approximately double the CHF of a plain Cu surface. The enhancement of NBHT and CHF appeared to increase as the particle size increased in the tested range. However, two larger particle sizes ($25{\mu}m$ and $67{\mu}m$) showed a similar level of enhancement.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.