수평원관에서 비등 및 응축하는 냉매의 압력손실과 HOLD UP

1. 서론냉동, 제53항, 제612호 (소화 53년, 10월호) p7～ 냉동사이클중의 열교환기에서 나타나 있는 것과 같이 비등 및 응축을 수반하는 냉매이상류의 거동(유동양식, 압력손실, HOLD-UP은 열교환기의 전열성능에 영향을 주는 이외에 냉동사이클의 특성에 직접관여하는 요인이다. 기상이상류의 일반론은 Lockhart 와 Martinelli의 방법을 시작으로 수많은 연구결과가 발표되어져 있지만 냉매의 비등 및 응축이상류에 관한 연구는 비교적 적고, 어떤 방법이 적당한가에 대한 판단은 아직도 명확하지 않다는 정황이다. 본 연구는 상기열교환기중의 냉매이상류의 것과 같이 건도가 유동방향에 대해 변화하는 경우에 관해서 압력손실, HOLD-UP을 고(高)정도로 추산한 것을 목적으로 한 것이고, 이하에 그 결과를 취하여 정리한 보고이다. 현재 본연구결과는 열교환기의 최적냉매통로수의 결정, 전열기구의 검토, 냉동사이클의 적정냉매주입량의 검토에 이용되고, 효과를 높이고 있다. 2. 이상류의 압력손실과 HOLD UP 이상류의 압력손실, HOLD UP에 관한 연구에 있어서 이론적 해석을 행하였지만 많은 유동양식을 가정한 것이 있다. 본 연구에 있어서도 이론적 검사의 전제(前提)로서 기본적 유동양식을 가정한 것으로 하고, 계산의 방법으로서는 압력손실과 HOLD UP을 서로 독립한 것은 아니고, 기액의 압력손실 밸런스에 의하여 HOLD UP은 결정된다는 것으로 생각했다. 2.1 유동양식 수평원관내에서 상변화한 이상류의 유동양식은 일반적으로 건도의 변화와 함께 변화하고, 그 양상은 열유속, 유량, 압력 등의 영향을 주는 복잡한 형태를 취하는 것도 생각된다. 현재, 비등이상류, 응축이상류의 유동양식의 예를 그림1, 그림2에 나타내었다. 이러한 것을 보는 마지막 수평원관내유동의 경우 성층류와 환상류가 기본적인 패턴인 것으로 알고 있지만 기포와 액적이 복잡하게 혼합되어 있고, 단순한 패턴은 아니다.