[기계공학실험]이중관 열교환기 특성실험

소개글

이 실험의 목적은 대수평균 온도차(Log Mean TemperatureDifference : LMTD)법의 기본개념을 이해하고 이 방법을 적용하여 이중관 열교환기 특성실험을 수행함으로써 이중관 열교환기 설계와 작동에 대한 기본 능력을 습득하는 것이다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적:
3.실험 이론
4. 실험장치
5.실험 방법
6.실험 결과 및 토의

본문내용

1. 실험 제목: 이중관 열교환기 특성실험

2. 실험 목적:
이 실험의 목적은 대수평균 온도차(Log Mean TemperatureDifference : LMTD)법의 기본개념을 이해하고 이 방법을 적용하여 이중관 열교환기 특성실험을 수행함으로써 이중관 열교환기 설계와 작동에 대한 기본 능력을 습득하는 것이다.

3.실험 이론
(1)열교환기의 정의 및 종류
온도의 차이가 있고, 고체 벽으로 분리된 두 유체 사이의 열교환 현상은 많은 공업 응용 분야에서 찾아볼 수 있다. 이러한 열교환을 수행하는 장치를 열교환기(heat exchanger)라 하며, 공간 가열, 공조․냉동, 동력 발생, 폐열 회수, 화학 공정 등에 널리 사용되고 있다. 열교환기는 주로 유동 배열과 구조 형태에 따라 여러 가지로 분류된다. 가장 간단한 열교환기는 동심관 구조를 이용하여 고온과 저온의 유체가 반대 (향류 , counter-flow)또는 같은 방향 (병류 , parallel-flow)으로 흐르는 경우이다.
<그림 1> (a)의 병류 배열에서는 고온 및 저온의 유체가 같은 쪽으로 들어가서, 같은 방향으로 흐르고, 같은 쪽으로 나온다. <그림 1> (b)의 향류 배열에서는 유체들이 서로 반대쪽으로 들어가서 반대방향으로 흐르고, 서로 반대방향으로 나온다. 병류 및 향류에 대한 온도 분포는 <그림 2>와 같다.
<그림 1>
공기 또는 기체의 가열과 냉각에는 <그림 3>과 같은 휜관 (직교류)열교환기가 사용된다. 기체는 관군(tube banks)을 가로질러 흐르게 되어 있고 다른 유체는 가열 또는 냉각시키기 위하여 관 내부를 흐른다. 이외에도 단위치적당의 열교환량을 증가시키기 위한 셸-튜브(Shell and tube)열교환기, 고밀도 열교환기(compact heat exchanger)등 여러 가지 형태의 열교환기가 있다.
열교환기의 고전적 해석 방법은 대수 평균 온도차법(LTMD)와 ℇ-NTU법으로 분류된다. 본 실험에서는 열교환기를 향류 및 병류에 대하여 LMTD법으로 해석하여 비교․분석하고자 한다.

참고 자료

없음