[화학공학실험] 이중관 열교환기 실험 예비보고서(실험레포트)

목차

1. 주제(Title)
2. 실험목적(Experiment object)
3. 실험이론(Experiment theory)
4. 시약 및 기구(장치)조사(Reagent and Equipment)
5. 실험방법(Experiment method)
6. 주의사항(Caution)
7. 참고문헌(Reference)

본문내용

1. 주제(Title) : 이중관 열교환기

2. 실험목적(Experiment object)
: 이중관 열교환기의 기초지식과 원리를 학습하고 조작방법을 익힘으로써 에너지수지, 향류 및 병류 흐름에 대한 온도 분포, 유속과 열전달 속도와의 관계, 열교환기의 효율에 관하여 이해 하고자 한다.

3. 실험이론(Experiment theory)
1) 유체의 열교환
화학공학 공정에서는 뜨거운 유체와 찬 유체가 고체 벽으로 분리되어 있는 열교환 장치를 쉽게 볼 수 있다. 유체로부터 장치를 통하여 전달되는 열은 응축 또는 증발과 같이 상변화를 수반하는 잠열(latent heat)과 상변화 없이 유체 온도의 변화로부터 오는 현열(sensible heat)로 나눌 수 있다.
열교환의 일반적인 예로는 한 유체로부터 현열이 더 찬 유체로 전달되어 그 온도가 감소되고, 찬 유체의 온도가 상승되는 경우, 냉각수에 의하여 수증기가 응축되는 경우, 그리고 고압 수증기의 응축에 의하여 주어진 압력 하의 용액으로부터 물을 증발시키는 경우 등이 있다. 모든 경우에서 유체의 열흐름은 전도와 대류에 의하여 전달된다.

2) 전도와 대류
① 전도(Conduction)
전도는 물체에서 입자들의 상호작용에 의해 보다 활동적인 입자로부터 이웃의 덜 활동적인 입자로의 에너지 전달이다. 전도는 고체, 액체 및 기체에서 생길 수 있다. 하지만 기체나 액체에서의 전도는 분자의 불규칙적인 운동에 의한 충돌 및 확산에 의한 것이다. 고체에서의 전도는 격자에서의 분자진동과 자유전자의 에너지 이송의 두 가지 복합적인 방식에 의한 것이다. 전도는 온도차이 뿐 아니라 물체의 형상, 두께, 재질에 따라 달라진다.

② 대류(convection)
대류는 고체 표면과 움직이는 액체 또는 기체와의 열전달 형태이며, 전도와 유체유동의 복합적인 효과를 포함한다.

참고 자료

화공생물공학과 공동집필, “화공생물공학실험 (2019년 1학기)”, 동국대학교, 2019, pp.19-29.
이화영 외 2인, “단위조작”, McGraw-Hill, 7th edition, pp.619-638.
김학준, “단위조작실험”, 경남대학교 출판사, 1998, pp.188-193.
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