나노유체 : 수조비등 환경에서 나노입자 코팅두께에 따른 임계열유속 결과의 실험적 연구 = Nanofluids : Effects of Nanoparticle Coating Thickness on Critical Heat Flux during Pool Boiling
저자
박성대 ( Seong Dae Park ) ; 문성보 ( Sung Bo Moon ) ; 방인철 ( In Cheol Bang )
발행기관
한국액체미립화학회(Institute for Liquid Atomization and Spray System Korea)
학술지명
권호사항
발행연도
2012
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
55-55(1쪽)
제공처
Since nanofluids, which are colloidal dispersions of nanoparticles in a base fluid such as water, were known as a way to significantly enhance the CHF, the pool boiling CHF test was conducted in a variety conditions depending on the material, the concentration etc. The concentration is the factor which influences the amount the coating materials on the heater surface. In most papers which are reporting the results of the pool boiling CHF test for nanofluids, the exact heating time is not described according to the heat flux level. The heating time is also an important factor that determines the amount of coated material. Alumina nanofluid is prepared by dispersing nanoparticles into the distilled water as a base fluid. The concentration of nanofluid is 0.01Vol%. Pre-coating process was carried out from 1 to 180 minutes at 600kW/m2. Heating time affects CHF positively in the region of a relatively short pre-coating time. The trend of CHF change is slowly decreased as pre-coating time is incrased. When more nanoparticles are coated on the heater surface but not heat transfer area is limited, the heat resistance which is disturbing the heat flow is increasing. The static contact angle was measured for sessile droplets of pure water (1μl) at 25℃ in air on the clean and nanoparticles coated surfaces boiled in nanofluids. The dramatic decrease of contact angle was observed on the coated heater surface. The results of contact angle are not uncovering the slight decrease of CHF in high pre-coating region. Hydrodynamic instability theory has been known as model of Zuber who proposed initially. The nanoparticle-coated surface has a shorter average distance compared with a bare surface. A case of high pre-heating time has a short wavelength in this work. A short wavelength allows to the vapor to prevent the formation of bulk vapor by venting the vapor equally across the heater surface. But the results of wavelength are not similarly uncovering the slight decrease of CHF in high pre-coating region. Coating thickness was measured by analyzing the SEM images. The thickness is continually increased but the gradient is becoming gentle. Reversely, porosity is decreased as the pre-boiling time is longer. It means that the coating layer formed by nanoparticles is becoming dense. It is clear the coating layer functions as a heat transfer resistance.
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