An Experimental Study of the Pool-Boiling CHF on Downward-Facing Plates

하향 평판에서의 풀비등 임계열유속에 관한 실험적 연구

An experimental study has been peformed on the pool-boiling critical heat flux (CHF) phenomenon on downward -facing plates. The CHF for inclinations of -90$^{\circ}$(horizontally downward position), -88$^{\circ}$, -86$^{\circ}$, -84$^{\circ}$, -60$^{\circ}$ and -40$^{\circ}$ were measured using plate-type test sections of 20mm 200mm and 25mm 200mm in a pool of saturated water under atmospheric pressure. The measured CHF was lower for the wider test section and decreased as its orientation approached to the horizontally downward position. The lower CHF can be attributable to the increased difficulty for the bubbles in escaping from the heater surface. When compared with the previous works, the overall trends were similar; however, a transition angle, at which the decrease rate in the CHF was changed, was observed in the vicinity of -80$^{\circ}$.

하향 가열 평판에서의 풀비등 임계열유속 실험이 수행되었다. 이는 원자로에서의 노심용융사고 발생시 그 결과를 완화시키는 한 방법으로 고려되고 있는 원자로용기 외부 냉각 (Ex-Vessel Flooding) 개념과 연관된다. 대기압하, 포화상태 물에서 너비가 다른 두 개의 평판 (20mm$\times$200mm및 25mm$\times$200mm)을 이용, -90$^{\circ}$(평형 하향), -88$^{\circ}$, -86$^{\circ}$, -84$^{\circ}$, -60$^{\circ}$와 -40$^{\circ}$의 경사 가도에 대한 임계열유속이 측정되었다. 실험 결과 너비가 큰 평판에서, 그리고 수직 위치로부터의 각도가 클수록 임계열유속이 낮게 나타났다. 이는 가열면에서 발생된 기포들의 이탈이 어려워지기 때문인 것으로 판단된다. 경사가도에 따른 전체적 인 임계열유속 경향은 기존 연구들과 대체로 일치하나, 임계열유속 감소율이 변화하는 천이 각도가 -80$^{\circ}$ 근방에서 발견되었다.