기계공학과-열교환기 실험

목차

1. 실험자

2. 실험일

3. 실험명：열교환기 실험

4. 실험 목적

5. 이론적 내용 및 실험내용

6. 실험결과

7. 실험분석 및 고찰

본문내용

4. 실험 목적
열교환기는 고온의 유체와 저온의 유체사이에 열 교환을 시켜주는 장치이다. 이때 평행류(parallel-flow)와 대향류(counter-flow)사이에 열용량 유량(heat-capacity flow rate)은 얼마나 차이가 나는가를 알아보고 열교환기의 흐름 형태에 따른 전열 특성을 알아보자.

5. 이론적 내용 및 실험내용
열교환기는 고온의 유체와 저온의 유체 사이에 열 교환을 시키는 장치로 일반적으로 한쪽 유체의 온도를 조절하기 위해서 사용된다. 예를 들어, 자동차 엔진의 냉각수는 방열기의 휜 측을 흐르는 공기와 열 교환으로 온도가 낮아진다. 방열기 설계자는 냉각수의 온도를 낮추는 것이 목적이고 이를 위해서 송풍기나 온도조절기 등을 부가적으로 설치한다. 한 유체로부터 다른 유체로의 열전달은 두 유체를 직접 섞거나, 또는 섞는 것이 바람직하지 않을 경우에는 분리벽을 사이에 두고 이루어진다. 직접 혼합의 한 예는 커피 중에 크림을 섞는 것이다. 물론, 크림은 열전달보다는 맛을 돋우기 위하여 사용되지만 크림은 커피의 온도를 낮추는 역할도 한다. 주위 공기와 관을 통해서 냉각수를 냉각시키는 방열기는 분리벽이 설치된 한 예이다. 대부분의 공학적 열 교환 문제는 벽을 사이에 두고 두 유체를 분리해서 열을 교환하는 형태를 취하고 있는데 이 경우 열은 대류와 전도를 통하여 전달된다. 열교환기는 두 유체의 유동 형태에 따라 세 종류로 나눌 수 있다. 평행류 열교환기에서는 두 유체가 같은 방향으로 흐르고; 대향류 열교환기에서는 반대 방향으로 직교류 열교환기에서는 서로 직교하여 흐른다. 또한 유체가 열교환기를 한 방향으로 한 번 흐르는 경우 단일유로 열교환기라 부른다. 그리고 관측이 양방향 유로는 반은 평행류가 되고 반은 대향류가 된다. 쉘 측에서는 배플이 설치되어 있어 유체의 혼합을 도와 열전달을 증진시킨다. 직교류 열교환기는 혼합, 또는 비 혼합으로 나누어진다. 열교환기는 이미 언급한 자동차 방열기 외에도 공조기, 화력 및 원자력 발전소 설비 등에 사용된다. 열교환기 설계에 있어서 한쪽 유체의 출구 온도와 다른 유체의 입구 온도가 주어진 경우가 많이 있다.

참고 자료

없음