이중관열교환기_결과

소개글

이중관열교환기 실험 레포트

목차

1. 서론
2. 실험 이론
2.1 열교환기 내 에너지 수지
2.2 Energy Balance Equation (실험 data)
2.2.1 Wall Temperature
2.3 Dittus-Boetler Equation (reference data)
3. 실험 결과
3.1 Inner/outer pipe 에서의 열흐름 속도
3.5 실험 측정값과 reference data의 비교 (Error analysis)
3.5.1 Random Error
3.5.2 Systematic Error
4. 결론

본문내용

1. 서론

두 물질이 열적으로 평형상태에 있지 않을 때, 두 물질 간에 열의 교환이 일어난다. 열이 흐르는 방향은 항상 상대적 온도가 높은 물질에서 낮은 물질이다. 이 물질들 사이의 온도 차이를 이용하여 열을 이동시키는 것이 우리가 실험을 한 열 교환기(Heat Exchanger)의 원리이다. 이 열교환기는 두 유체를 직접 접촉시키지 않고, 두 유체 사이의 벽을 통해 물질의 전달이 아닌 열의 전달만을 수행한다. 열교환기는 최적의 효율을 얻기 위해 다양한 접촉 양식을 가진다. 크게 두 유체의 흐름의 방향에 따라 counter-current와 co-current로 나누며, 이는 동일한 장치에서 다른 크기의 열 교환량을 갖는다. 또한 pipe의 모양, 배치, 개수에 따라 다양한 변형이 많다.
주로 우리가 사용하는 열교환기는 유체의 흐름을 조절하여 열전달량을 조절할 수 있다. 이는 유체의 흐름량이 열전달의 크기에 영향을 미치기 때문이다. 열은 conduction과 converction에 의해서 전달이 되는데, 바로 이 흐름의 정도에 따라 열전달의 크기가 달라지는 까닭은 convective heat transfer process가 흐름의 양에 영향을 받기 때문이다. 이런 유체나 흐름의 특성에 대해 다양한 물리적 성질과 크기를 측정하기 위해 여러 무차원 수들이 연구되었다. 유체의 흐름에 대한 무차원수는 Reynolds number이며, inertia와 viscous term의 비율을 나타낸다. 유체 자체의 물성을 나타내는 무차원 수로는 Prandtl number와 Schmidt number가 다. 또한 convection과 conduction의 비로 나타내지는 Nusselt number가 대표적이다.

참고 자료

C.O. Bennett, J.E. Myers, Momentum, Heat, and Mass Transfer, McGraw-Hill, New York (1998)