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실리콘 표면 위에 소수성 점을 이용한 비등 열전달 증진에 관한 실험적 연구
조항진(Hang Jin Jo),김형모(Hyungmo Kim),안호선(Ho Seon Ahn),강순호(Soonho Kang),김준원(Joonwon Kim),신정섭(Jeong-Seob Shin),김무환(Moo Hwan Kim) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集B Vol.34 No.6
표면 젖음성은 비등 상황에서 주요 인자인 임계열유속과 비등열전달 모두에 영향을 미치는 중요한 표면인자이다. 지금까지 표면 젖음성을 이용한 비등 조건 개선에 대한 연구는 한가지 물질의 표면 구조를 개질하는데 국한되었다. 본 논문에서는 최적화된 비등 조건을 이룰 수 있는 표면 젖음성을 찾기 위한 연구의 일환으로 소수성 물질과 친수성 물질의 혼합을 시도하였다. 가열 표면은 표면 접촉각이 60° 인 친수성 표면위에 표면 접촉각 120° 의 소수성 물질 점이 생기도록 개질되었다. 개질된 소수성 점은 마이크로 단위와 밀리 단위로 그 크기를 변화시켜 가며 풀 비등 성능을 평가하였다. Wettability is important to enhance not only CHF but also nucleate boiling heat transfer, as shown by the results of different kinds of boiling experiments. In this regard, an excellent boiling performance (a high CHF and heat transfer performance) could be achieved in the case of pool boiling by some favorable surface modifications that can satisfy the optimized wettability condition. To determine the optimized boiling condition, we design special heaters to examine how two materials, which have different wettabilities (e.g., hydrophilic and hydrophobic materials), affect the boiling phenomena. The special heaters have hydrophobic dots on a hydrophilic surface. The contact angle of the hydrophobic surface is 120° to water at the room temperature. The contact angle of the hydrophilic surface is 60° at same conditions. Experiments involving micro hydrophobic dots and two types of milli hydrophobic dots are performed, and the results are compared with a reference surface.
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