혼합냉매의 표면장력 계산 (1)

• 개요

표면장력을 왜 계산하는 걸까?

A냉매와 B냉매의 혼합냉매가 있다.

이를 구성하는 물질의 몰 분율에 따른 끓는점 변화양상을 그리면 아래와 같다. 

(x축은 냉매의 mole fraction, y축은 냉매의 온도 / x, y: 건도)

위 그래프는 특정 온도에서 기체 구성비와 액체 구성비를 합치면 1이되고, 몰 분율에 따라 끓는점이 다른 곡선을 그리며 하강하는것을 나타내고 있다.

이처럼 혼합냉매에서는 서로 다른 냉매의 특성으로 인해 two-phase 상태에서도 온도 변화가 발생하는데, 이를 temperature glide 라고 한다.

이상(two-phase)영역에서 서로 다른 냉매의 온도 차로 인해 "관 내 유동하는 냉매의 압력강하를 계산할 때" 표면장력을 반드시 필요로 하게 된다.

→ Weber number 라는 무차원 수로 반영.

CoolProp에서는 "I" 파라미터를 이용하여 표면장력을 계산한다.

하지만 혼합냉매일 경우 위와 같은 방법으로 계산할 수 없다.

해당 방법에 대해서는 복잡한 내용이 다소 많아 다음 장에 설명하도록 한다.