본 연구는 CO2 추출기 능동 유동 노즐의 점진적 확장 구간 세 각도 0.076°, 0.306°, 0.612°에 대해 균상 평형, 지연 평형 및 마찰 모델을 결합 비교하였으며, 문헌 실험 데이터와 비교하여 비평형 상변화와 벽면 마찰 두 가지 유동 메커니즘이 각 각도에서 노즐 지연 팽창 과정에 미치는 지배적 역할을 탐구하였다. 결과는 연구 범위 내에서 점진적 확장 구간 각도가 작을 때(θ1=0.076°) 벽면 마찰이 노즐 지연 팽창의 주요 메커니즘임을 보여주고, 중간 각도(θ2=0.306°)에서는 비평형 상변화가 주도 메커니즘이 되며, 각도가 클 때(θ3=0.612°) 노즐 팽창 과정이 등엔트로피 팽창에 가깝다는 것을 나타낸다. 설계 최적화 시에는 해당 모델을 사용하여 시뮬레이션을 수행해야 한다. 각도가 작을 때 지연 평형과 마찰 모델을 결합한 결과 노즐의 실제 목부가 점진적 확장 구간으로 후퇴함을 발견하였으며, 이는 연구팀의 간접 실험으로 확인되었고 예측된 임계 질량 유량은 균상 평형 및 지연 평형 모델 예측값보다 상당히 낮았다. 각도가 클 때는 세 모델의 예측값 차이가 크지 않았다.

2상 노즐;비평형 상변화;마찰;CO2