A+ 이중관 열교환기 병류 향류 예비레포트

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 방법
4. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
이중관 열교환기에서 향류와 병류에 따른 상호간의 열교환에 대해 이해하고 총괄 열전달 계수를 구한다. 또한 열관류율 및 효율을 구해 향류 병류 흐름의 차이를 비교해본다. 이번 실험을 통해 열교환기 장치를 이해하고 장치에서 일어나는 현상에 대해 고찰해본다.

2. 바탕 이론
(1) 열전달
- 열전달이란?
열은 온도차에 의해 한 시스템에서 다른 시스템으로 전달되는 에너지의 형태이다. 이러한 에너지 전달 과정의 시간에 따른 비율을 연구하는 학문이 열전달이다. 열은 전도, 대류 그리고 복사 이 세 가지 방식으로 전달된다. 이 세 가지 방식이 나타나기 위해서는 온도차가 존재해야 하며, 높은 온도에서 낮은 온도의 물체로 열전달이 일어난다.
열전달은 유체 흐름이 강제대류일 때와 자연대류일 때, 유체의 상이 변화하지 않을 경우와 변화할 경우 등으로 나눌 수 있다.
특히 경계층이 층류를 이룰 경우와 난류를 이룰 경우, 또는 그 둘이 함께 공존할 때 등에 따라 열전달을 구분하며 이 경우에 유체와 고체 표면 사이에 얇은 층에서는 전도에 의해 열이 전달되고 경계층 밖 유체에서는 열이 유체 자체의 대류에 의해서 운반된다. 이처럼 전도와 대류가 공존하는 열전달을 대류열전달이라 하는데, 보통 우리가 칭하는 열전달은 대류열전달을 가리킨다. 또한 고체와 유체 사이에 복사에 의한 복사열전달이 있다.

Figure 1. 열전달(전도 대류 복사)

- 전도
전도는 상대적으로 에너지를 많이 가진 입자에서 에너지를 적게 가진 인접한 입자로 입자간의 상호작용에 의해 에너지가 전달되는 현상이다. 전도는 고체, 액체, 기체에서 일어나는데 기체와 액체에서 일어나는 전도는 분자들이 불규칙적인 충돌과 확산에 의해 발생한다.
매질을 통해 전도되는 열의 전도율은 매질의 기하학적 형상, 두께, 재질 그리고 매질에서의 온도차에 따라 다르다. 평면 물체를 통과하는 열전달률은 물체에서 나타나는 온도차와 열전달 면적에 비례하지만 물체의 두께에는 반비례한다고 결론지을 수 있다.

참고 자료

Yununs A. Cengel 외 1명. Heat and mass transfer/ p17~ p34, p621~p627 / Mcgraw hill education
2019 단위조작 실험 노트. PDF
James O.Wikes/ ‘화학공학 유체역학’/ 한산/ p63-72
Hagen, 열전달, 인터비전, p.474~476