[이동현상실험] 이중관열교환기(Double Pipe Heat Exchanger)

소개글

화학공학-이동현상실험 레포트

목차

Ⅰ. 서론
1) 실험목적
2) 실험이론
3) 재료 및 기구
4) 실험 방법
Ⅱ. 결론

본문내용

1) 실험목적

열교환기는 상이한 온도의 두 물질간의 열전달을 증진시키고자 하는 기능을 지닌 장치이다.
대부분의 경우에, 열교환물질들은 두 개의 유체흐름들이다. 흐름간의 혼합현상을 방지하기 위하여, 두 유체들은 열전달면 또는 열교환기 표면을 구성하는 고체벽에 의하여 분리된다. 몇몇 열교환기에서는, 두 흐름이 자연적으로 혼합되지 않는 성질 또는 중력장에서의 두 유체의 분리현상(성층화 현상) 때문에 고체벽면이 꼭 필요한 것은 아니다. 그러한 경우에 두 유체 간의 열전달은 그 공통의 접촉면을 통하여 일어나며, 그 장치는 직접 접촉 열교환기라고 불리운다.
열전달의 응용 분야가 달리지면, 다른 형식의 하드웨어와 다른 환경의 열전달 설비가 필요하게 된다. 열전달 하드웨어를 제한된 조건 아래서 열전달에 다한 요구에 맞추려는 시도에 수많은 혁신적인 열교환기 설계가 나왔다.
그 중 가장 간단한 형식의 열교환기인 이중간식 열교환기를 실험함으로써 열교환기의 구조와 조작 방법을 익히고 온도구배, 향류-병류 흐름, 에너지수지, 대수평균온도차, 열전달계수 등을 측정하고 개념을 습득하며 열교환 실험과 열수지를 이해하도록 한다.


2) 실험이론

(1) 열교환기

온도가 높은 유체와 낮은 유체를 금속판이나 관 벽을 사이에 두고 각각 흐르게 하면 고온 유체의 열은 금속벽을 통하여 저온 유체로 전달된다. 이러한 과정에서 고온 유체는 열을 잃고 저온 유체는 열을 얻는데 이러한 과정을 이용한 것을 열교환기 (Heat exchange)라 한다. 열교환기에서의 열전달은 세 단계로 나눌 수 있다. 뜨거운 유체에서 관 바깥벽까지는 대류에 의해 열전달이 일어나고 일정한 두께의 관 벽을 통과하는 동안에는 전도에 의해, 관의 안벽에서 찬 유체까지는 대류에 의해 열이 전달된다. 따라서 열 교환기의 열전달 속도를 계산할 때 총괄열전달계수를 사용하게 된다.
(2) 열 교환기 종류

① 평판형 열교환기 (Plate and frame heat exchanger)

참고 자료

다목적 GA의 열교환기 최적설계적용
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