제목

이성분 나노유체의 기포 흡수 과정 중 화학첨가제에 의한 열 및 물질전달 촉진 기술

상세 설명

이성분 나노유체의 기포 흡수 과정에서 화학첨가제가 열 및 물질전달 촉진에 미치는 영향을 분석하는 기술은 매우 중요함. 특히, 마란고니 대류 현상은 화학첨가제가 용액에 첨가될 때 발생하는 표면장력 차로 인해 액체 표면에서 대류가 일어나면서, 액체와 기체의 혼합을 증가시켜 흡수 성능을 향상시키는 중요한 메커니즘임. 본 연구에서는 이성분 혼합물에서 마란고니 대류가 어떻게 발생하는지, 특히 농도구배의 크기와 마란고니 대류 강도와의 관계를 집중적으로 분석하고 있음. 이를 통해 암모니아의 흡수 과정에서 암모니아 수용액과 결합된 화학첨가제의 알킬기(radical)가 떨어져 나와 흡수 표면으로 이동하는 'Radical-out' 현상을 모델링하고, 이를 실험적으로 가시화하고자 함. 1차년도에는 마란고니 대류의 발생과 그 강도를 가시화하는 작업을 완료하였으며, 광학 간섭계를 이용하여 대류 강도를 정량화하는 방법을 적용함으로써, 기존의 연구에서는 볼 수 없었던 유동이 존재하는 박막 흡수 상태에서의 마란고니 대류 가시화를 시도하였음. 나노유체는 100nm 이하의 나노입자를 포함하는 유체 혼합물로, 이를 통해 열전도도를 향상시킬 수 있어 에너지 변환 효율을 높이는 데 기여함. 이 연구는 기포 흡수에서 마란고니 대류 촉진의 원리를 정립하고, 이를 실제 암모니아-물 시스템에 적용하여 성능 향상을 도모하는 것을 목표로 하고 있음.

기관명

교육인적자원부

키워드

프로젝트 기간

2004년 11월 - 2005년 11월

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