비등과 응축

일상 생활에서 나타나는 유동 및 열전달 현상을 자세히 살펴보면, 2개 이상의 물질들이 2개 이상의 상(phase)을 이루고 있는 경우가 보통이다. 이와 같이 기체, 액체 및 고체가 혼합되어 함께 흐르는 현상을 다상유동(multiphase flow)이라고 한다. 2상 유동은 각종 보일러, 응축기, 건조기, 열파이프 등 단위 기기로부터 공기조화 장치, 냉동 장치, 담수화 장치, 석유화학 플랜트, 제철 플랜트, 그리고 원자력 발전소의 각종 열교환 장치 등에 이르기까지 여러 곳에서 찾아 볼 수 있다. 이러한 기체-액체 2상 유동 열전달 연구는 흐름(flow)이라는 측면에서의 2상 유동 연구와 열전달(heat transfer)이라는 측면에서의 비등과 응축 관련 연구 등 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 흐름이라는 측면에서의 2상 유동 연구는 송유관을 통한 유류의 수송이나 슬러리의 수송 등 관내 유동에 따른 압력 강하의 예측이 주 관심사이며, 이는 통상적인 유체역학적 문제와 같이 어떠한 굵기 및 길이의 2상유체 수송관에 어떠한 용량(크기)의 펌프와 송풍기를 사용해야 하는가 하는 문제로 요약된다. 또한, 기체 내의 액체 분무/입자나 액체 내의 기포의 유동의 경우에는 분무나 기포의…