[2023 인하대 화학공학실험] 열전달실험 결과보고서

목차

1. 서론
2. 실험방법
3. 실험 결과 및 분석
4. 고찰
5. 참고문헌

본문내용

1. 서론
화학 반응이 진행되면 열이 방출되거나 흡수된다. 이처럼 열의 전달현상은 근본적으로 chemical engineer가 알아야 할 필수 항목 중 하나이다. 또한, 산업적으로 heat exchanger, distillation tower, reactor design 등 여러 부문에서 열의 전달이 활용되고 있다. 열전달의 mechanism은 conduction, convection, radiation이 있다. 본 실험에서는 radiation을 제외한 나머지 2개의 mechanism에 대해서 알아볼 것이다. 이번 실험에서는 열전도도 실험과 열전달 계수 실험 2가지로 구성이 되어있다. 열전도도 실험에서는 열전달 mechanism 중 conduction에 사용되는 법칙인 Fourier`s law와 copper를 이용해 SUS304의 thermal conductivity를 계산할 것이다. 또한 오차의 원인을 Fourier`s law의 전제조건(가정)들을 바탕으로 도출해 낼 것이다. 열전달 계수 실험은 Newton`s law of cooling, double pipe heat exchanger에서 병류 및 향류와 overall heat transfer coefficient U에 대해 탐구한다. 열역학과 열전달에서 배운 대로 두 흐름 방식의 효율을 비교할 수 있을 것이다. 또한, 직접 각각의 flow에 대해 plot을 해봄으로써 화학공학자로서 raw data를 가공하는 방법에 대해 배울 수 있을 것이다.

2. 실험 방법
1) 열전도도 실험
○1 하단에 두개의 냉각수 밸브를 개방하여 냉각수가 저수조로 흐르도록 해준다.
○2 장치의 전원 버튼(Power On)을 누른다.
○3 온도의 set value를 조절기를 돌려 100`C로 조절한 다음 대기한다.
※ 계가 정상상태에 도달하는 과정까지 시간이 소요되므로 일정 시간 대기한다.
여기까지의 과정은 조교님께서 실험 전 미리 세팅해 놓으셨다.

참고 자료

Kurt C.Rolle. Heat & Mass Transfer. CENGAGE, 2016, pp. 44~45,610-611.
Anthony.F.Mills. 최신열전달 . 반도, 1997, pp. 16-27