유동 열교환기 실험

목차

1. 실험개요 및 목적
2. 실험 이론
3. 열교환기 종류
4. 실험 결과
5. 실험 결과 계산
6. 실험 결과 비교⦁분석

본문내용

1. 실험개요 및 목적
강제대류는 유체에 기계나 설비를 이용하여 강제로 대류를 일으키는 것을 말하며, 실생활에서는 절단기의 고속운전 중에 액체냉매를 넘쳐 흘리거나, 전자부품을 팬이나 송풍기를 사용하여 직접 공기를 회로기판 위로 흘려 냉각시킨다. 이렇게 강제대류를 응용하여 열전달을 실생활에 접목시킨 부분은 많으며, 이번 실험을 통해 강제대류를 하는 동안 열전달이 유속이나 표면 그리고 유동의 형태 등에 따라 어떻게 영향을 받는지 알아보자. 또한 레이놀즈 수와 열전달 계수, 누셀트 수의 관계를 알아보자.

2. 실험 이론
② 대류 : 대류는 고체의 주위에 있는 공기 같은 유체로부터 열이 전달되는 현상이다. 만약 선풍기, 펌프 또는 바람과 같이 외부요인에 의하여 유체가 물체 표면 위에서 강제로 이동하게 되는 경우의 대류를 강제대류라 한다. 이와 반대로, 유체 내부의 온도차가 밀도변화를 일으키고 이로 인해 부력이 발생하여 유체운동이 나타나는 경우를 자연대류라 한다.
③ 전도 : 전도는 정지한 유체나 고체 안에서 온도구배 때문에 인접한 분자들에 의해 열에너지가 이동되는 것이다. 예를 들어 금속 그릇 손잡이의 다른 쪽 끝부분을 끓는 물에 놓으면 짧은 시간 안에 뜨거워진다. 즉, 물체의 이동은 없지만 열은 전달 되는 현상을 전도라고 하며, 식으로 나타내면 다음과 같다.

여기서 q는 단위면적당 일어난 열전달인 열 플럭스이며, k는 물질의 열전도도이다.
④ 복사 : 복사는 전자기파에 의한 열에너지의 전달현상이며, 대류나 전도와 달리 열매체가 필요가 없다. 복사는 전자기파를 방해하는 물질이 없으므로 진공에서도 쉽게 전달되고, 열매체가 필요 없으므로 가장 멀리 퍼져 나가는 열전달 형태이고, 연소로, 오븐, 내부연소의 엔진 등의 연소과정에서 복사가 큰 영향을 미친다.

그림과 같이 물체에 손이 닿았을 때 분자들의 움직임 때문에 물체에서 손으로 열이 전달되는 전도 현상이 일어나고 난로 근처에서 열이 스스로 이동하는 복사현상이 일어난다.

참고 자료

없음