| 초록 |
다중벽 탄소나노튜브 (multi-walled carbon nanotubes; MWCNTs)의 수력학적 특성을 연구하기 위하여 직경 0.14 m, 높이 2.4 m인 기체-고체 유동층에서 실험을 수행하였다. 층 물질로 다음과 같은 3가지 형태의 MWCNTs를 사용하였다; i) N은 Nanocyl, Inc.에서 제조한 NC7000, ii) Sf는 MWCNTs 미분의 응집체, iii) Sc는 단일 입자와 같은 형상의 큰 entangled MWCNTs. N, Sf, Sc의 bulk density는 각각 57, 20, 81 kg/m3 이다. 체를 이용하여 입도 분석한 결과, N와 Sc의 sauter mean diameter는 각각 242와 1203 μm 이다. Sf의 경우, 강한 응집력으로 인하여 체를 이용한 입도 분석이 불가능하였다. N과 Sf의 유속에 따른 유동 형태는 Geldart group A입자의 유동 형태와 유사하였다. Sc의 경우, 입도 분포가 넓은 Geldart group B입자의 유동 형태와 유사하였다. 본 연구에 사용한 MWCNTs는 공극이 매우 많기 때문에 bulk density가 낮고 높은 층 팽창률을 가진다. N과 Sf는 particulate fluidization 영역에서 각각 2.59와 3.26에 해당하는 최대 층 팽창률을 가진다. Sc의 경우, 0.25 m/s의 유속에서 1.25에 해당하는 층 팽창률을 가진다. N과 Sf는 particulate fluidization 영역에서 얻은 층 팽창률을 이용하여 Richardson and Zaki index를 계산할 수 있다. N과 Sf의 Richardson and Zaki index는 각각 9.05와 29.94로 Sf가 N보다 강한 응집력을 가지고 있다. |
