Heat Transfer Enhancement from Plain and Micro Finned Surfaces According to Liquid Subcooling

Experiments were conducted to evaluate pool boiling heat transfer performance between plain and micro finned surfaces with FC-72, which is chemically and electrically stable. Three kinds of micro fins with the dimension of $100{\mu}m\;{\times}\;10{\mu}m$, $150{\mu}m\;{\times}\;10{\mu}m$ and $200{\mu}m\;{\times}\;10{\mu}m$ (width $\times$ height) were fabricated on the surface of a silicon chip. The experiments were carried out on the liquid subcooling of 5, 10 and 15 K under the atmospheric condition. The micro finned surface with a larger fin width of $200{\mu}m$ provided a better pool boiling heat transfer performance. Also, the micro finned surfaces showed a sharp increase in heat flux with increasing wall superheat and a larger heat transfer enhancement compared to a plain surface.

작동유체의 과냉도에 따른 매끈한 표면과 마이크로 핀 표면에서의 열전달 촉진에 관한 연구

화학적, 전기적 안정성을 가진 FC-72 냉매를 사용하여 매끈한 표면과 마이크로 핀 표면 사이의풀 비등 열전달 성능을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 폭과 높이의 치수가 $100{\mu}m\;{\times}\;10{\mu}m$, $150{\mu}m\;{\times}\;10{\mu}m$ and $200{\mu}m\;{\times}\;10{\mu}m$인 세 종류의 마이크로 핀을 실리콘 칩 표면 위에 가공하였다. 실험은 5, 10 and 15 K의 액체 과냉도에서 이루어졌다. 세 종류의 마이크로 핀 중에서 핀 폭이 $200{\mu}m$인 핀 표면에서 풀 비등 열전달 성능이 더 좋게 나타났다. 또한, 마이크로 핀 표면은 매끈한 표면과 비교했을 때 벽면 과열도가 증가함에 따라 열유속이 급격히 증가하였으며, 열전달도 향상되었다.