밀폐형 2상 열사이폰내의 비등현상에 관한 가시화 연구 = A Visual on Study on Nucleate Boiling Phenomena in a Closed Two-Phase Thermosyphon

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 밀폐형 2상 열사이폰의 액체 Pool에서 발생하는 핵비등현상과 유동영역에 대해 가시화 방법으로 연구하였다. 실험용 열사이폰은 스텐레스와 유리관을 이용하여 제작하였으며, 열공급은 증발부 주위에 설치된 유도 가열용 코일에 고주파를 가함으로써 스텐레스 외면에 발열이 일어나도록 하였다. 이에 따른 결과는 다음과 같다. 실험용 열사이폰은 고주파 가열등 열사이폰의 작동성능을 저해하는 여러 요인들이 포함되어 있었으나, 실험결과 이러한 문제는 실험 내용에 영향을 미칠만큼 크게 나타나지 않았다. 열속과 상당압력의 범위는 각각2<q"<25kW/$m^2$, 0.1<Pv<11.bar이었으며, 이러한 구간에서 증발부 Pool내부에서의 비등 Regime은 다음과 같은 형태로 나타났다.-Pulse boiling Regime: 증기 기포핵이 발생될 때까지 긴 Waiting period가 존재하며, 핵비등이 발생할 때에는 증기 기포의 폭발적인 성장으로 Blow-up현상이 나타난다.-천이 비등 Regime: 원형의 증기 기포가 Pool의 중단부에서 2~3개 점으로 분산되어 발생하며, Pool의 상단에서는 기포들이 크게 성장하여 Bubbly 또는 Churn flow형태를 이룬다.-연속 핵비등 Regime: 증기 기포핵의 발생점이 가열벽면 전 구간에서 균일하게 분포되며, 전 구간이 Bubbly flow형태를 이룬다. 열속이 증가할수록 기포의크기는 작아진다.작아진다.