초록

용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

연구에서는 두 가지 종류의 미세관을 사용하여 증류수 및 0.1vol.%, 0.3vol.%의 농도를 가지는 은 나노유체의 층류 유동 조건인 Re 수 500~2500의 범위에서 대류 열전달 실험을 수행하였다. 열전달 계수 실험 결과 0.1vol.%의 경우 증류수에 비해 약 3~69%의 향상이 있었고 0.3vol.%의 경우 약 35~125%의 열전달 계수의 향상이 있었다.

연구에서는 두 가지 종류의 미세관을 사용하여 증류수 및 0.1vol.%, 0.3vol.%의 농도를 가지는 은 나노유체의 층류 유동 조건인 Re 수 500~2500의 범위에서 대류 열전달 실험을 수행하였다. 열전달 계수 실험 결과 0.1vol.%의 경우 증류수에 비해 약 3~69%의 향상이 있었고 0.3vol.%의 경우 약 35~125%의 열전달 계수의 향상이 있었다.

AI 본문요약

엑셀 다운로드 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

• 연구 방법
• 연구 결과

제안 방법

• 본 연구에서는 외경 1/8, 3/16inch 미세관에서 은(Ag) 나노 입자를 물에 분산시킨 나노유체를 적용하여 층류영역에서의 열전달률과 대류 열전달 실험을 수행하였다. 그리고 대류열전달계수 및 유동 특성을 실험함에 있어서 필요한 나노유체의 물성치(점성, 비열)는 수치적으로 계산하였고 밀도는 직접 부피와 질량을 측정하여 구하였다.
• 대류열전달계수를 구하기 위해서 관 외부 표면온도를 측정하여 관 내부 표면온도를 식(9)로 계산한 다음 대류열전달계수를 구하였다.[8]
• 본 실험에서는 그림 1에서 보듯이 폐회로를 구성하여 기어펌프를 사용해서 유체를 유동시켰다. 유체가 흐르는 Stainless steel관에 열선 히터를 사용하여 열을 가해줘 관 벽면으로부터 유체로의 열전달이 일어나게 하였고, 관 주위에 세라믹재질의 단열재를 감싸 외부로의 열손실을 최소화하였다.
• 본 연구에서는 외경 1/8, 3/16inch 미세관에서 은(Ag) 나노 입자를 물에 분산시킨 나노유체를 적용하여 층류영역에서의 열전달률과 대류 열전달 실험을 수행하였다. 그리고 대류열전달계수 및 유동 특성을 실험함에 있어서 필요한 나노유체의 물성치(점성, 비열)는 수치적으로 계산하였고 밀도는 직접 부피와 질량을 측정하여 구하였다.
• 본 연구에서는 증류수와 은 나노유체를 사용하여 외경 1/8inch, 3/16inch인 관에서의 대류열전달계수를 실험적으로 구하였다.
• 본 실험에서는 그림 1에서 보듯이 폐회로를 구성하여 기어펌프를 사용해서 유체를 유동시켰다. 유체가 흐르는 Stainless steel관에 열선 히터를 사용하여 열을 가해줘 관 벽면으로부터 유체로의 열전달이 일어나게 하였고, 관 주위에 세라믹재질의 단열재를 감싸 외부로의 열손실을 최소화하였다.

이론/모형

• 나노유체의 비열은 Mixing Theory[7]로 계산하였다.
• 나노유체의 점성계수는 대부분 부피비가 1% 미만의 나노입자들을 첨가하기 때문에 거의 영향을 미치기 않을 것이라 예상이 되지만 본 논문에서는 브라운 운동 효과가 포함된 모델[6]인 식(5)을 사용하였다.

성능/효과

• 그러나 줄어든 온도 차이에 비해 유량이 증가하는 비율이 높기 때문에 열전달률은 증가하게 된다. 그리고 나노유체의 농도가 진할수록 더 높은 열전달률의 값을 가지는 것을 알 수 있다.

후속연구

• 앞으로 나노유체가 단상유동의 고성능 냉각유체로 사용되기 위해서는 열전도도, 점성, 비열 등의 열물성 치에 대한 연구와 층류, 난류 및 마이크로 사이즈의 미세관 등 다양한 조건에서의 심도 있는 열전달 연구가 필요할 것으로 사료된다.

본문요약 정보가 도움이 되었나요? 예 아니오 제출

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
점성계수	나노유체의 점성계수가 거의 영향을 미치지 않을 것이라 예상한 이유는?	나노유체의 점성계수는 대부분 부피비가 1% 미만의 나노입자들을 첨가하기 때문에 거의 영향을 미치기 않을 것이라 예상이 되지만 본 논문에서는 브라운 운동 효과가 포함된 모델[6]인 식(5)을 사용하였다.
증류수와 나노유체	증류수와 나노유체의 열전달률을 측정한 결과는 어떻게 나타났는가?	그림 2와 그림 3은 증류수와 나노유체의 열전달률을 측정한 결과이다. 유량이 증가할수록 유체가 받는 열이 감소하여 입 · 출구간의 유체 온도 차이는 줄어든다. 그러나 줄어든 온도 차이에 비해 유량이 증가하는 비율이 높기 때문에 열전달률은 증가하게 된다. 그리고 나노유체의 농도가 진할수록 더 높은 열전달률의 값을 가지는 것을 알 수 있다.
나노 입자	나노 입자를 유체에 분산시켰을 경우 얻을 수 있는 장점은?	최근 나노 기술의 발달로 인해 금속 입자를 수～수십 나노미터로 제조하는 것이 가능해졌다. 이러한 나노 입자를 유체에 분산시켰을 때 기존 유체에 비해 열전도도가 향상되는 결과를 볼 수 있다. 하지만 나노유체의 대류 특성에 대한 연구는 매우 제한적이며 활발하지 못하기 때문에 미세관에서의 관의 직경이나 유량의 범위가 제한되어 나노유체의 활용에 있어 더욱 넓은 범위의 정량적인 데이터가 요구되는 실정이다.

질의응답 정보가 도움이 되었나요? 예 아니오 제출

이 논문을 인용한 문헌

더보기