사각 마이크로채널 내의 2 상 유동 압력강하 상관식의 검증 및 개발

Abstract

2 상 유동 압력강하에 대한 모델은 균질유동모델과 분리유동모델 두 가지가 있다. 많은 선행 연구자들은 마이크로채널에서의 2 상 유동 압력강하에 대한 상관식을 제시하였고, 대부분은 분리유동모델에 해당하는 Lockhart-Martinelli<SUP>(27)</SUP>의 수정된 상관식에 기초하고 있다. 본 연구에서는 사각 마이크로채널에서의 압력강하에 대한 연구를 위해서 액상의 물과 기상의 질소를 사용하여 사각 마이크로채널에서의 실험을 수행하였다. 2 상 마찰 압력강하는 2 상 유동양식에 큰 연관성을 가지고 있는 결과를 확인할 수 있었다. 6 가지의 2 상 점성 모델을 포함한 균질유동 모델 (Owen<SUP>(21)</SUP>’s, MacAdams<SUP>(22)</SUP>’s, Cicchitti et al.<SUP>(23)</SUP>’s, Dukler et al.,<SUP>(24)</SUP> Beattie and Whalley,<SUP>(25)</SUP> Lin et al.<SUP>(26)</SUP>)과 6 가지의 분리유동 모델 (Lockhart and Martinelli,<SUP>(27)</SUP> Chisholm,<SUP>(31)</SUP> Zhang et al.,<SUP>(15)</SUP> Lee and Lee,<SUP>(5)</SUP> Moriyama and Inue,<SUP>(4)</SUP> Qu and Mudawar<SUP>(8)</SUP>)에 대한 평가를 실험결과와 비교를 통해 수행하였다. 가장 우수한 2 상 점성 모델은 Beattie and Whalley 의 모델이었고, 가장 우수한 분리유동 모델은 Qu and Mudawar 의 상관식이였다. 균질유동모델과 분리유동모델 모두에 대해서 2 상 유동양식에 종속성을 나타내었다. 그러므로, 본 연구에서는 2 상 유동 양식에 기초한 새로운 상관식을 균질유동모델과 분리유동모델에 대해 각각을 제시하였다.