고점성 낮은표면장력 매체 기포탑에서 열전달 (Heat Transfer in Bubble Columns with High Viscous and Low Surface Tension Media)

서지정보

· 발행기관 : 한국화학공학회
· 수록지 정보 : Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) / 52권 / 4호 / 516 ~ 521페이지
· 저자명 : 김완태, 강용, 임대호

초록

고점성이며 낮은 표면장력 매체로 구성된 기포탑에서 축방향 국부 열전달 계수와 총괄 열전달 계수에 대해 고찰하였다. 기체공탑유속(0.02~0.10 m/s), 액체 점도(0.1~0.3 Pa·s) 그리고 액체 표면장력(66.1~72.9×10-3 N/m)이 국부 및 총괄 열전달 계수에 미치는 영향을 검토하였다. 열전달 영역은 기포탑 내부 열원과 기포탑 간의 열전달계로 구성하였다.
즉, 기포탑의 중앙에 수직 열원을 설치하여 내부 열원으로 하였다. 열전달 계수는 주어진 운전조건에서 열원에 제공되는 열량과 내부 열원과 기포탑 간의 온도차를 연속적으로 측정하여 결정하였다. 국부 열전달 계수는 기체공탑유속이 증가함에 따라 증가하였으나 기체 분산판으로 부터의 축방향 거리가 증가함에 따라, 액체의 표면장력이 증가함에 따라 감소하였다. 총괄 열전달 계수는 기체공탑유속이 증가함에 따라 증가하였으나 액상의 점도와 표면장력이 증가함에 따라서는 감소하였다. 총괄 열전달 계수는 기체공탑유속, 액상의 점도와 표면장력의 함수로 상관계수 0.91의 상관식을 얻을 수있었으며 넛셀 수, 레이놀즈 수, 플란틀 수 그리고 웨버 수의 함수로 상관계수 0.92의 상관식으로 나타낼 수 있었다.
[수식]

영어초록

Axial and overall heat transfer coefficients were investigated in a bubble column with relatively high viscousand low surface tension media. Effects of superficial gas velocity (0.02~0.1 m/s), liquid viscosity (0.1~0.3 Pa·s)and surface tension (66.1~72.9×10-3 N/m) on the local and overall heat transfer coefficients were examined. The heattransfer field was composed of the immersed heater and the bubble column; a vertical heater was installed at the centerof the column coaxially. The heat transfer coefficient was determined by measuring the temperature differences continuouslybetween the heater surface and the column which was bubbling in a given operating condition, with the knowledgeof heat supply to the heater. The local heat transfer coefficient increased with increasing superficial gas velocity butdecreased with increasing axial distance from the gas distributor and liquid surface tension. The overall heat transfercoefficient increased with increasing superficial gas velocity but decreased with increasing liquid viscosity or surfacetension. The overall heat transfer coefficient was well correlated in terms of operating variables such as superficial gasvelocity, liquid surface tension and liquid viscosity with a correlation coefficient of 0.91, and in terms of dimensionlessgroups such as Nusselt, Reynolds, Prandtl and Weber numbers with a correlation of 0.92;[수식]

참고자료

· 없음