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열전달실험 예비보고서2025.05.141. 열전달 메커니즘 열전달 과정에는 전도, 대류, 복사 등 여러 가지 모드가 있다. 전도는 온도구배에 의해 열에너지가 이동하는 과정이며, 대류는 고체와 액체 사이의 온도 차이로 인해 열 에너지가 교환되는 과정이다. 복사는 절대온도 0K가 아닌 물질에 의해 방출되는 에너지이다. 2. 열저항 1D 열전달에서 열전도를 방해하는 열저항을 R로 정의할 수 있다. 직렬로 배열된 재료를 지나 열의 전달현상이 발생하면 열 저항이 증가하며, 각각의 열 저항을 더해 총괄 열저항을 구할 수 있다. 3. Fourier's law Fourier's la...2025.05.14
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이중관 열 교환기 실험 예비레포트2025.01.191. 이중관 열 교환기 이중관 열 교환기의 기초 원리인 열전달 특성 분석, 유동 역학 및 압력 손실, 열 전달 표면 증가 기술, 그리고 에너지 효율성 평가에 대해 학습한다. 이를 통해 열교환기의 구조와 재료가 열전달 효율에 미치는 영향을 분석하고, 유체 흐름과 압력 손실을 최적화하여 효율적인 열전달을 달성하는 조작 방법을 익힌다. 2. 열전달 메커니즘 유체로부터 열교환 장치를 통해 전달되는 열은 상변화를 수반하는 잠열(latent heat)과 상변화가 없이 유체 온도의 변화로 발생하는 현열(sensible heat)로 나뉜다. 일반...2025.01.19
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이중관 열교환기의 열전달 특성 분석2025.11.181. 이중관 열교환기 이중관 열교환기는 내관과 외관으로 구성되어 있으며, 고온 유체와 저온 유체가 서로 다른 관을 통해 흐르면서 열을 교환한다. 본 실험에서는 내관 내경 15mm, 외경 15.88mm, 외관 내경 40mm, 길이 1500mm의 이중관 열교환기를 사용하였다. 향류와 병류 두 가지 흐름 방식으로 운영되며, 밸브 조작을 통해 흐름 방향을 제어한다. 온수는 외관과 내관 사이로 흐르고 냉수는 내관을 통해 흐른다. 2. 열전달률 및 총괄 열전달계수 열전달률은 질량유량, 비열, 입출구 온도차를 이용하여 계산되며, 냉수와 온수 각...2025.11.18
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이중관 열교환기 실험 결과 분석2025.11.151. 이중관 열교환기 이중관 열교환기는 지름이 다른 두 개의 동심관으로 구성된 열전달 장치이다. 한 유체는 내관을 통해 흐르고 다른 유체는 외관과 내관 사이의 환형 공간을 통해 흐른다. 이 장치는 고온 유체에서 저온 유체로 열량을 전달하여 고온 유체의 온도를 강하시키고 저온 유체의 온도를 상승시킨다. 이중관 열교환기는 산업에서 사용되는 가장 간단한 교환기로, 냉동공조 시스템의 증발기, 응축기 등으로 널리 사용된다. 2. 병류 및 향류 흐름 열교환기 내 유체의 흐름은 병류와 향류 두 가지 방식으로 나뉜다. 병류 흐름은 두 유체가 같은...2025.11.15
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이중관식 열교환기 실험 보고서2025.11.171. 이중관식 열교환기 이중관식 열교환기는 표준 금속관과 부품으로 구성되며, 한 유체는 내관을 통과하고 다른 유체는 내관과 외관 사이의 환형 공간을 통해 흐른다. 표면적이 100~150ft2 이하인 경우에 사용되며, 더 큰 용량은 다관 원통형 교환기를 사용한다. 열교환기의 성능은 찬 유체의 온도를 증가시키고 뜨거운 유체의 온도를 강하시키는 것을 의미한다. 2. 향류와 병류 향류는 두 유체가 교환기의 양쪽 끝에서 들어가 반대방향으로 흐르는 경우이고, 병류는 같은 끝에서 들어가 같은 방향으로 흐르는 경우이다. 열역학적으로 향류가 더 효...2025.11.17
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열교환기 실험: 열전달 원리 및 효율 분석2025.11.181. 열전달의 기본 원리 열전달은 온도 차이에 의해 고온에서 저온으로 열이 이동하는 현상입니다. 전도는 물체 내 입자 상호작용으로 열이 전달되며 Fourier 법칙(Q=-kA dT/dx)으로 표현됩니다. 대류는 유체 움직임으로 열이 전달되고 Q=hA(Tf-Ts) 식을 따릅니다. 복사는 물질 없이 직접 열이 전달되는 형태입니다. 열교환기는 이러한 열전달 원리를 이용하여 온도가 다른 두 유체 간 효율적인 열 이동을 가능하게 하는 장치입니다. 2. 열교환기의 흐름 패턴 병류(평행류) 흐름에서는 고온과 저온 유체가 같은 방향으로 흐르며 입...2025.11.18
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이중관 열교환기의 향류와 병류 특성 분석2025.01.171. 이중관 열교환기의 구조와 원리 이중관 열교환기는 내관과 외관으로 구성되어 있으며, 내관과 외관 사이의 벽을 통해 열교환이 이루어진다. 냉매와 열매의 흐름 방향에 따라 향류와 병류로 구분할 수 있다. 향류는 내관과 외관의 유체가 반대 방향으로 흐르는 경우로, 모든 지점에서 온도차이가 유사하여 열교환 효율이 높다. 병류는 내관과 외관의 유체가 같은 방향으로 흐르는 경우로, 입구 쪽에서 온도차이가 크고 출구 쪽으로 갈수록 감소하여 열교환 효율이 상대적으로 낮다. 2. 향류와 병류의 열전달 특성 비교 실험 결과, 향류의 경우 냉각수의...2025.01.17
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이중관 고찰2025.01.161. 열교환기의 개별전열계수와 총괄전열계수 실험을 통해 열교환기의 개별전열계수와 총괄전열계수를 구하였다. 온도차이가 커질수록, 유량이 증가할수록 전열계수가 증가하면서 열교환이 더욱 활발히 일어났다. 그러나 향류흐름과 병류흐름의 전열계수 차이가 이론과 다르게 나타났는데, 이는 유체의 정상상태 여부, 온도 센서의 오류, 관내 전도율 등 다양한 요인으로 인한 오차로 생각된다. 2. 전열계수의 유속변화 의존성 유속이 증가할수록 열 교환이 증가하여 개별 전열계수와 총괄 전열계수도 증가하는 것을 확인하였다. 이는 q=UA TRIANGLET_m...2025.01.16
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열교환기 총괄 열전달 계수 실험 결과보고서2025.11.181. 열교환기 종류 및 작동 원리 평행 파이프 열교환기(알루미늄)와 쉘 앤 튜브 열교환기(구리)를 이용하여 병류 및 대향류 흐름에서의 열전달을 실험했다. 보일러를 80°C로 가열한 후 밸브를 조절하여 4L/min의 유량으로 냉수와 온수를 흘려보내고, 3분 간격으로 입출구 온도를 측정하여 정상상태 도달 여부를 확인했다. 각 열교환기 유형별로 온도 데이터를 수집하여 열전달 특성을 분석했다. 2. 열수지식 및 총괄 열전달 계수 열수지식 q=ṁcp,h(Th,in-Th,out)=ṁcp,c(Tc,out-Tc,in)을 이용하여 총열전달량을 계산...2025.11.18
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이중관 열교환기 열전달 특성 분석2025.11.181. 열전달(Heat Transfer) 물체의 온도차가 구동력이 되어 발생하는 에너지의 흐름을 의미합니다. 열은 고온에서 저온으로 이동하며, 단위 시간당 전달된 열을 열전달률(W)이라 합니다. 열전달은 전도, 대류, 복사 세 가지 방식으로 일어나며, 실제 현상에서는 이 세 과정이 동시에 발생합니다. 열유속은 단위 면적당 열전달률로 표현되며, 열역학 제1법칙을 통해 정량적으로 계산할 수 있습니다. 2. 이중관 열교환기(Double-pipe Heat Exchanger) 직경이 상이한 2개의 동심관으로 구성되어 있으며, 한 유체는 내부 ...2025.11.18
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