An analytical model is developed to predict the heat transfer coefficient and the friction factor in the inverted annular film boiling. The developed model is based on two-fluid mass, momentum and energy balance equations and a theoretical velocity profile. The balance equations are solved numerically together with the constitutive equations for the heat transfer model.
The predictions of the proposed model are compared with the experimental data and the well-established correlations. For the heat transfer coefficient, they agree with the experimental data and are more promising than those of Bromely and Berenson correlations. The present model also accounts the effects of the mass flux and subcooling on the heat transfer.
The friction factor predictions agree qualitatively with the experimental measurements, while some cases show a similar behavior with those of the post-CHF dispersed flow obtained from Beattie's correlation.
역환상류에 대한 열전달계수와 마찰계수를 예측하기 위하여 역학적 모델이 개발되었다. 개발된 모델은 이상유동에 대한 1차원적인 질량, 운동량 및 에너지 보존 방정식과 이론적인 속도분포를 기초로 하였다. 이 보존방정식들은 역환상류의 물리적 현상을 기술하기에 적합하며, 이론적인 속도분포는 마찰계수에 대한 이론적 접근을 가능하게 한다. 각각의 보존 방정식들은 열전달 모델에 대한 보조 방정식들과 함께 수치적으로 계산된다.
이 논문의 계산 결과들은 여러 실험 자료 및 기존의 관계식들과 비교되었다. 열전달계수에 대한 개발된 모델의 계산 결과들은 기존의 관계식들 보다 여러가지 실험 자료들과 더 잘 일치하며, 열전달에 대한 질량속과 입구 서브쿨링의 효과도 보여준다.
마찰계수에 대한 계산 결과는 여러 실험의 결과와 정량적인 일치를 보여주나 Beattie의 관계식으로부터 구한 분로류(dispersed flow)의 결과와 비슷한 양상을 나타내는 경우도 있다.
