안녕하세요! 화공생명공학과 2024250319 유하은입니다.

린데 과정의 핵심인 줄-톰슨 효과를 중심으로 노즐의 위치와 역할을 정리해 드릴게요.

우선 교수님께서 말씀하신 대로 노즐 역할을 하는 핵심 부위는 하단의 Throttle 밸브가 맞습니다. 공정의 핵심은 고압의 기체가 좁은 구멍을 통과하며 갑자기 저압으로 변할 때 온도가 떨어지는 줄-톰슨 효과를 이용하는 것입니다. 따라서 단열 팽창이 일어나는 지점인 이 밸브가 실질적인 노즐 역할을 수행하게 됩니다.

민주 학우님이 생각하신 Cold gas 위쪽 부분은 팽창된 기체가 다시 위로 올라가면서 들어오는 고압 기체를 냉각시키는 열교환기 구간의 통로라고 보시면 됩니다. 즉 밸브에서 온도가 1차로 낮아진 기체가 위로 올라가며 다음에 들어올 기체를 미리 차갑게 만들어주는 양성 피드백 구조를 만드는 것이에요.

정리하자면 하단의 Throttle에서 급격한 압력 강하를 통해 직접적인 냉각이 일어나고, 위쪽 통로는 이 냉각된 기체의 냉기를 재활용하여 효율을 높이는 경로 역할을 한다고 이해하시면 명확할 것 같습니다.