Fool boiling of Freon-ll (CCl, F) on various copper surfaces was experimentally studied at a constant pressure. The relation between heat flux and Tw-Tsat was investigated during pool boiling on several copper horizontal surfaces facing upward.
The heat flux during the nucleate boiling was expressed in terms of $( ΔT)^m$. The values of m as follows;
m = 4.0 - 5.0 for solid copper surface
m = 2.2 for sintered porous copper surface.
We found that the sintered porous copper surfaces had larger heat flux and thus larger heat transfer coefficient that those on solid metal surfaces at the same temperature difference.
본실험은 비등열전달에 관한 연구를 주로 실험을 통하여 결과를 유도했다.
실험은 Freon-11($C Cl_3F$) 와 Cu 금속표면과 Cu 소결표면에 대하여 실험했으며 Cu 금속은 EMERY Paper의 종류에 따라 표면 가공한 것과 130 μ Cu 분말입자로 소결한 시편을 가지고 수평 전열면에서 Pool boiling 실험으로 전열표면온도와 유체의 온도와의 차에 따른 비등곡선을 구하였다.
결과에서 얻은 자료와 같이 본실험은 비등곡선 III영역을 주로 대상으로 실험하여 얻은 것이며 결과분석은 금속표면조건 즉 조도에 따라 비등곡선의 변화를 가져오며 열속은 ΔT의 지수 함수에 비례하며 지수 m의 값은 금속표면에서는 4.0 ~ 5.0이고 소결표면에서는 2.2이고 1보다 큼을 알 수 있다. 소결표면은 금속 표면보다 적은 ΔT에서 비등이 일어나며 적은 ΔT에서 큰 열전달을 나타낸다. 실험결과 비등열전달효과는 소결표면에서 효과적이며 적은 ΔT에서 큰 열전달은 얻을 수 있으므로 장차 저온에너지 개발의 일환으로 연구되고 있는 태양열 에너지 집열기, 열교환기에 이용되면 큰 성과를 거둘 수 있다.
일반적으로 소결표면은 금속표면보다 적은 ΔT에서 사용될 수있고 고열전달을 가지므로 이용가치가 충분히 있으나 현재 여기에 약간의 문제해결이 필요하다. 소결표면제작에 따른 기술과 소결용 접착제의 개발 및 대량생산에 따른 Cost저렴이 있으며 소기의 성과를 얻기 위하여 해당유체에 대한 소결금속분말의 입자크기, 소결조건, 소결두께에 따른 최적치를 찾는 연구가 계속되어야한다.
