[열전달]비등과응축

소개글

ㅅㄱ

목차

1) 비등 열전달의 구분 및 특성 파악
2) Pool boiling의 특성 이해 및 대류조건에 따른 해석 방법
3) Flow boiling의 특성 이해
4) Film condensation의 이해와 응축면 형상에 따른 열전달 해석
5) Dropwise condensation의 이해와 열전달 해석

본문내용

8.1 Boiling Heat Transfer
◇ Evaporation (증발) : 일정한 온도의 기-액상 계면에서 증기압(Vapor pressure,
P*)이 액체의 포화압력보다 낮을 때 일어나는 액체에서 기체로의 상전이(Phase
transition). 기-액 계면에서만 일어난다.
◇ Boiling (비등) : 액체의 포화온도(Tsat)보다 높은 온도(Ts)로 유지되는 표면에 액체
가 접촉하여 기체로 기화되는 현상. 액체와 고체의 접촉면에서 일어나므로 액체내
부에서 발생한 기포가 표면으로 상승하며 유체의 혼합(mixing)효과를 준다.
- 비등이 일어날 때 고체표면에서 유체로 전달되는 열유속을 대류열전달의 형태로
표시하면
q̇ boiling = h ( Ts - Tsat ) = h Δ T excess (8-1)
Δ T excess = T s - T sat (Excess temperature)
앞의 6, 7장에서 대류 열전달을 해석할 때 대류열전달계수(h)는 Nusselt 수로 표시
되고, Nusselt 수는 Reynolds 수, Prandtl 수 및 Grashof 수로 조건에 따라 표시할
수 있었다. 결국 대류열전달계수(h)는 전도도(k), 점도(μ), 열확산율(α) 및 열용량
(Cp)의 함수로 표시할 수 있었다.
비등(boiling) 열전달에서는 여기에 더하여 상변화가 일어나므로 액체의 증발잠열
(hfg)이 중요한 역할을 하게 된다. 또한 표면장력(σ) 등의 기-액 계면특성도 영향
을 준다.
비등은 근본적으로 평형상태가 아니다. 기포 내부와 액체는 열역학 적으로도 평형
이 아니고 압력도 다르다. 기포가 발생하기 시작하는 조건은 포화조건이 아니라
과포화조건이 되므로 고체 표면의 상태에 따라 기포의 발생조건(온도)이 달라진다.
기포는 뜨거운 열을 흡수하여 응축 또는 대류에 의해 액체에 열을 전달한다.

참고 자료

없음