초록 ▼

III. 연구개발의 내용 및 범위
본 연구에서는 나노유체의 침착현상이 원전 시스템의 열전달 성능 및 임계 열유속 현상에 미치는 영향을 실험적으로 파악하기 위하여 동일한 열전도도 특성을 갖는 다중벽 탄소나노튜브와 그래핀 나노입자를 이용하여 풀 비등 임계 열유속 및 비등 열전달계수 측정실험을 수행하였으며, 그 내용은 다음과 같다.
○ 임계 열유속 실험장치 설계 및 제작
○ 나노입자 혼합비율에 따른 풀 비등 임계 열유속 및 비등 열전달계수 측정실험
○ 나노입자 크기 및 형상에 따른 풀 비등 임계 열유속 및 비등 열전

III. 연구개발의 내용 및 범위
본 연구에서는 나노유체의 침착현상이 원전 시스템의 열전달 성능 및 임계 열유속 현상에 미치는 영향을 실험적으로 파악하기 위하여 동일한 열전도도 특성을 갖는 다중벽 탄소나노튜브와 그래핀 나노입자를 이용하여 풀 비등 임계 열유속 및 비등 열전달계수 측정실험을 수행하였으며, 그 내용은 다음과 같다.
○ 임계 열유속 실험장치 설계 및 제작
○ 나노입자 혼합비율에 따른 풀 비등 임계 열유속 및 비등 열전달계수 측정실험
○ 나노입자 크기 및 형상에 따른 풀 비등 임계 열유속 및 비등 열전달계수 측정실험
○ 나노입자 분산방법에 따른 풀 비등 임계 열유속 및 비등 열전달계수 측정실험
○ 나노입자 혼합비율, 크기, 형상, 분산방법에 따른 나노유체 침착현상 분석
○ 인공적인 나노유체 침착상태에서 풀 비등 임계 열유속 및 비등 열전달계수 측정실험
또한 추가적으로 다중벽 탄소나노튜브와 그래핀 나노유체의 열전도도 및 점도 측정실험을 수행하였으며, 그 내용은 다음과 같다.
○ 나노입자 혼합비율에 따른 열전도도 및 점도 측정실험 수행 및 비교분석
○ 나노입자 크기 및 형상에 따른 따른 열전도도 및 점도 측정실험 및 비교분석
○ 나노입자 분산방법에 따른 열전도도 및 점도 측정실험 및 비교분석

Abstract ▼

III. Scope and Contents of the Research
In this study, to experimentally grasp on the effect of nanofluids deposition phenomenon on the heat transfer and CHF of nuclear power plant system. We are carried out pool boiling critical heat flux and boiling heat transfer coefficient experiments using t

III. Scope and Contents of the Research
In this study, to experimentally grasp on the effect of nanofluids deposition phenomenon on the heat transfer and CHF of nuclear power plant system. We are carried out pool boiling critical heat flux and boiling heat transfer coefficient experiments using the multi walled carbon nanotube and graphene (the same thermal conductivity) nanoparticles. The research contents are as follow:
○ Critical heat flux experimental apparatus design and manufacture
○ Pool boiling critical heat flux and boiling heat transfer coefficient experiment as function of the nanoparticle mixing ratio.
○ Pool boiling critical heat flux and boiling heat transfer coefficient experiment as function of the nanoparticle size and shape.
○ Pool boiling critical heat flux and boiling heat transfer coefficient experiment as function of the dispersion method.
○ Analysis of nanofluids deposition phenomenon as function of the nanoparticle mixing ratio, size, shape, dispersion method.
○ Pool boiling critical heat flux and boiling heat transfer coefficient experiment in the artificial nanofluids deposition condition.
Also, in addition, we are carried out thermal conductivity and viscosity experiment. the research contents are as follow:
○ Thermal conductivity and viscosity experiment as function of the nanoparticle mixing ratio.
○ Thermal conductivity and viscosity experiment as function of the nanoparticle size and shape.
○ Thermal conductivity and viscosity experiment as function of the dispersion method.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 10
• 목차 ... 12
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 13
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 17
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 19
• 제1절 풀 비등 임계 열유속에 대한 이론적 고찰 ... 19
• 1. 풀 비등 ... 19
• 2. 비등 및 응축 무차원 매개변수 ... 21
• 3. 풀 비등 임계 열유속 상관식 ... 22
• 제2절 연구 내용 및 결과 ... 26
• 1. 실험장치 및 실험방법 ... 26
• 가. 탄소나노튜브 및 그래핀 나노유체 ... 26
• (1) 탄소나노튜브 / 그래핀 ... 26
• (2) 탄소나노튜브 및 그래핀 나노유체의 제조 ... 28
• 나. 풀 비등 임계 열유속 측정 ... 31
• (1) 풀 비등 임계 열유속 측정 실험장치 ... 31
• (2) 풀 비등 임계 열유속 실험방법 ... 34
• 다. 열전도도 및 점도 측정 ... 35
• (1) 열전도도 실험장치 및 방법 ... 35
• (2) 점도 실험장치 및 방법 ... 37
• 라. 나노유체 분사증착 코팅 ... 38
• 2. 연구 결과 ... 39
• 가. 풀 비등 임계 열유속 측정실험의 신뢰성 평가 ... 39
• 나. 다중벽 탄소나노튜브와 그래핀 나노유체의 임계 열유속 ... 41
• (1) 탄소나노튜브 크기에 따른 풀 비등 임계 열유속 측정실험 ... 41
• (2) 탄소나노튜브 분산방법에 따른 풀 비등 임계 열유속 측정실험 ... 47
• (3) 그래핀 크기에 따른 풀 비등 임계 열유속 측정실험 ... 52
• (4) 그래핀 분산방법에 따른 풀 비등 임계 열유속 측정실험 ... 57
• 다. 나노입자 분사증착 코팅에 따른 풀 비등 임계 열유속 측정실험 ... 63
• 라. 다중벽 탄소나노튜브와 그래핀 나노유체 열전도도 및 점도 ... 74
• (1) 열전도도 ... 74
• (2) 점도 ... 81
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 85
• □ 최종목표 ... 85
• □ 세부목표 ... 85
• □ 평가의 착안점 및 척도 ... 85
• □ 목표달성도 ... 86
• □ 연구성과 ... 88
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 89
• 1. 추가 연구의 필요성 : (있음) ... 89
• 2. 추가 연구목표 및 내용 ... 90
• 3. 추가 연구의 추진전략 및 방법 ... 91
• 4. 추가 연구결과의 활용방안 및 기대효과 ... 92
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 95
• 제7장 참고문헌 ... 99