열복사 감쇠 성능에 대한 미분무 노즐 설치 조건의 영향 검토

Effect of Installation Conditions of Water Mist Nozzle on Thermal Radiation Attenuation Performance

본 연구에서는 열복사 감쇠 성능에 대한 미분무 노즐 설치 조건의 영향을 실험적으로 검토하였다. Small_nozzle과Large_nozzle을 이용하였고, 노즐이 히터와 열유속계 근처에 설치된 조건(각각 Position_NH와 Position_NS)과 1개와2개의 노즐에서 미분무가 분사되는 조건(각각 Case_ID와 Case_SD)에서 실험을 수행하였다. 미분무 분사 특성을 파악하기 위해 노즐의 물 공급 압력과 액적 크기를 측정하였고, 분사되는 미분무를 가시화하였다. 열복사 감쇠 성능은물 공급 유량이 증가할수록 향상되었고 Small_nozzle이 Large_nozzle보다 높은 것으로 나타났다. 한편, Case_SD 조건은 Case_ID_Sum 조건(즉, Case_ID & Position_NS와 Case_ID & Position_NH 조건에서의 합)에 비해 열복사 감쇠 성능이 낮고, Case_SD와 Case_ID_Sum 조건의 열복사 감쇠 성능 간 차이는 물 공급 유량이 많은 경우가 적은 경우에 비해더 큰 것으로 관찰되었다. 이는 Case_SD 조건과 물 공급 유량이 많은 조건에서 미분무의 중첩 영역이 넓어져서 전체적인 분무폭이 좁아지는 효과가 나타나기 때문으로 판단된다.

In this experimental study, the effect of installation conditions of a water mist nozzle on thermal radiation attenuationperformance was investigated. Two types of nozzles (Small_nozzle and Large_nozzle) were used. Experiments wereconducted under conditions in which the nozzle was installed near the heater and heat flux sensor (Position_NH andPosition_NS, respectively), and water mist was discharged from one and two nozzles (Case_ID and Case_SD, respectively). To characterize the water mist spray, the water supply pressure and droplet size were measured, and visualization of thesprayed water mist was performed. The thermal radiation attenuation performance improved with an increase in the waterflow rate, and Small_nozzle showed higher thermal radiation attenuation performance than Large_nozzle. Moreover,Case_SD showed lower thermal radiation attenuation performance than Case_ID_Sum (that is, the Sum of Case_ID &Position_NS and Case_ID & Position_NH) and the difference in thermal radiation attenuation performance betweenCase_SD and Case_ID_Sum at a higher water flow rate was more significant than that at a lower water flow rate. Thesemight be attributed to the wide overlapping area of water mist discharged from two nozzles in Case_SD and at a higherwater flow rate, narrowing the overall width of the water mist.