미립화 및 분무장치 1 : 다공성 물질 표면의 분무 냉각에 관한 연구 동향 = Atomization and Injection System 1 : Spray Cooling of Porous Surfaces ? A Research Issue
저자
발행기관
한국액체미립화학회(Institute for Liquid Atomization and Spray System Korea)
학술지명
권호사항
발행연도
2012
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
68-68(1쪽)
제공처
Recently, several attempts have been made to enhance the spray cooling performance by employing porous layers or constructing micro-structures on the target substrates. The impinged drops permeate easily through the porous surfaces and the heat transfer area between the solid and the liquid becomes much larger compared to the non-porous case. Also, the duration of the liquid-solid contact becomes much longer due to retention of the liquid within the substrate by the capillary force. At the same time, the pores on the surface behave as the nucleation sites when the substrate temperature is maintained higher than the boiling point. A few studies showed that existence of the optimum geometry of the porous later/structure but any reasonable criterion based on the physical explanations has yet been proposed. To find the ideal spraying conditions and the optimum configuration of the porous layers/structures for improvement of the cooling performance, the heat transfer mechanism of a single-drop impact on the porous surface should be investigated in detail. The amount of liquid mass deposited onto the surface, time of contact and the vapor release rates in single-drop impact should be obtained as fundamental information in estimating the surface cooling performance of sprays. According to the previous studies on hydrodynamic behavior and cooling performance of a liquid drop impinging on a porous substrate, suppression of Leidenfrost phenomenon, decrease in total evaporation time, absence of receding process, and suppression of splash phenomena were observed in accordance with the penetration of the drop into the porous structures. However, most of the previous studies are limited to the qualitative comparison between the porous and non-porous substrates based on each specific type of porous material. Thus, there should be a systematic study on the effects of the porous characteristics (e.g. porosity, permeability) on the post-impingement behavior and the cooling performance. In other words, effects of the nucleation site density and cavity size (represented by the number density of the surface pores and the size of them) on the boiling phenomena (bubble growth rate), and the relationship between the spreading and penetrating behavior (represented by permeability) should be investigated in detail as the future work.
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