절연성 나노유체의 대류 열전달 성능 검증 및 고찰

Abstract

전기자동차의 에너지원인 배터리의 성능과 수명은 차량의 효율을 나타내는 중요한 요소이다. 배터리의 성능과 수명은 온도에 영향을 받기 때문에 방전 시 배터리에서 발생하는 열을 적절히 소산 시킬 필요가 있다. 본 학위논문에서는 기존의 배터리 냉각 방식이 갖는 한계를 극복할 수 있는 직접 접촉 수랭식 냉각 방식을 위한 절연성 나노유체에 대한 기본 연구를 진행하고자 한다. 절연성 나노유체의 대류 냉각 성능의 우수성과, 나노 입자의 형상이 대류 냉각 성능에 미치는 영향을 실험적으로 살펴볼 것이다. 절연성 나노유체의 강제 대류 냉각 성능 확인을 위해 등 열유속, 관내 층류 완전 발달 영역에서의 강제 대류 열전달 계수를 측정하고, 그 결과를 FC-72와 비교하였다. 또, 나노 입자 형상이 절연성 나노유체의 강제 대류에 미치는 영향에 대해 알아보기 위해 다중벽탄소나노튜브를 사용한 나노유체와 그래파이트를 사용한 나노유체의 열전도도 상승률 대비 강제 대류 열전달 계수 상승률을 비교하였다.