이중관 열교환기

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 방법

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

1. 실험 목적
열의 전도, 대류, 복사의 현상을 이해하고 이중관 열 교환기의 기초지식과 원리를 이해하고 조작법을 학습한다. 열수지, 경계전열계수, 총괄 열전달 계수에 관해서 학습하고, 열 전달 속도에 미치는 유체의 유속 및 온도의 영향을 고찰한다. 또한 실험을 통하여 열교환기 설계 능력을 함양한다.

2. 바탕 이론

◆ 향류와 병류
1) 향류 (parallel flow) : 두 유체가 흐르는 방향이 반대인 경우

- Tc,o가 Th,o보다 높아질 수 있다.
- 병류보다 효율이 높다.
- 온도의 차이가 크지 않다.
- 온도변화가 서서히 일어난다.

<중 략>

마지막으로 총괄전열계수를 살펴보면, U = Q/A△Tm 이라는 식을 이용했다. Q는 위에서 구한 열 전달량이며, Tm 역시 산술적으로 계산한 값을 대입하기만 하면된다. A의 경우 유체가 접하는 전열면적인데, 실험에서 실험자들이 측정이 불가능한 것이므로 임의의 값을 두고 계산하였다. 20m2이라는 임의 값이 실제 전열면적과 다르다고 하더라도, 이번 실험에서의 변수는 흐름과 유량이므로 별 상관이 없다. U1과 U2값은 Q1과 Q2에 따른 오차만큼 차이가 날 것이다. 이 100% 정확한 데이터가 없기 때문에 정확한 오차나 오차 백분률은 구할 수가 없었다.
4. Conclusion
실험을 간단하게 정리하자면, 우선 향류/병류 흐름을 각각 만들어보고, 각 흐름에서 유량의 변화를 줬다. 냉수를 고정시키고 온수에 변화를 주고, 반대 방법으로도 해봤다. 즉 변수가 유량이었다. 앞에서도 언급했듯이 유량이 많이 질수록 열전달량이 많아 지는건 당연하다고 보면 되는 것이다. 또한 U = Q/A△Tm 열전달량과 총괄전열계수 또한 비례 관계이므로 유량 ∝ 열전?퓐 ∝ 총괄전열계수 임을 알 수가 있다. 그리고 Table3,4를 살펴 봤을 때 △Tm 또한 유량에 따라 반비례 이므로 총괄전열계수에는 비례 관계임을 알 수 있다.

참고 자료

Wareen L. McCabe, Unit operations of chemical engineering 4th,회중당, pp.238~241
유성연 외 5명, Heat and Mass Transfer, McGraw-Hill korea, pp.621~647
성기천 외 3명, Experiments in Chemical Engineering, 사이텍미디어, pp.429~437
Wiley, fundamental of momentum,heat, and mass transfer 5th, pp.370~373
ow to Model a Double Pipe Heat Exchanger2 (Youtube 검색)