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이중열교환기 실험보고서2025.05.151. 이중관 열교환기 이중관 열교환기는 가장 널리 사용되는 열교환기로 폭넓은 열전달량을 얻을 수 있기 때문에 적용범위가 매우 넓으며 신뢰성, 효율이 뛰어난 것이 특징입니다. 쉘(원통)과 많은 튜브(전열관) 안으로 유체를 통과시키기 때문에 쉘 앤 튜브라고 불리기도 합니다. 상호간 열교환이 이뤄지는 구조로 이루어져 있고 액체와 액체 사이에서 열 교환이 이뤄지는 대표적인 열교환기입니다. 2. 향류 및 병류 흐름 이중관 열교환기에서는 두 종류의 흐름이 존재합니다. 향류(counter flow)와 병류(parallel flow)가 존재하는데...2025.05.15
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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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원통 외측 직교류 대류 열전달계수 측정 실험2025.11.131. 뉴턴의 냉각법칙 대류 열전달계수 측정의 이론적 기초로, 표면으로 전달되는 열량(q)은 열전달계수(h), 열전달 면적(A), 표면온도와 유체온도의 차이(ΔT)의 곱으로 정의된다. 본 실험에서는 히터에 교류전류를 가하여 열량을 제공하고, 열전대를 통해 표면온도와 공기온도를 측정하여 열전달계수를 계산한다. 2. Churchill-Bernstein 상관식 원통 상의 직교 유동에 대한 열전달계수를 예측하는 널리 사용되는 상관식으로, 누셀 수(Nu), 프랜틀 수(Pr), 레이놀즈 수(Re)를 이용하여 표현된다. 이 식은 실제 열교환기 설...2025.11.13
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액체 확산계수 측정 실험2025.11.141. 확산(Diffusion) 확산은 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 분자가 이동하여 농도 차이가 시간에 따라 감소하는 자발적 현상이다. 확산에 영향을 주는 요소는 확산 물질의 특성, 온도, 확산경로, 확산 속도 등이 있다. 분자 확산, 열확산, 자기확산, 상호확산, 전기영동, 난류확산 등 여러 종류가 있으며, 브라운 운동과 픽의 확산법칙으로 이해할 수 있다. 2. 픽의 법칙(Fick's Law) 1855년 픽이 유도한 확산 법칙으로, 제1법칙은 확산 유량이 농도 기울기에 비례함을 나타낸다(J=-D∂C/∂x). 제2법칙은 시간 개념...2025.11.14
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열 교환기 설계 2011 년2025.01.141. 열 교환기 설계 열 교환기는 고체 벽으로 분리된 양 유체 간에 열에너지를 전도와 대류로서 열 교환을 수행하는 장치로, 석유화학 및 발전설비 등의 난방, 공기조화, 동력발생, 폐열회수 등에 널리 이용된다. 이 프레젠테이션에서는 순수 에틸알콜 유기증기가 발생하는 공정에서 발생하는 유기증기를 응축시켜서 에틸알콜을 생산하는 열 교환기 설계 과정을 다루고 있다. 2. 유기증기 및 냉각수 선정 유기증기로는 비점이 가장 낮고 일상생활에서 자주 접할 수 있는 에틸알콜을 선정하였다. 냉각수로는 화학적 안정성, 가연성, 폭발성, 대기오염 문제가...2025.01.14
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열교환기 실험2025.01.151. 열교환기 실험 실제 열교환기를 통해 향류와 병류에서의 열전달을 조작하여 얻은 값으로 총괄열전달계수를 측정하여 향류와 병류 각각에서의 열전달을 이해한다. 향류 배열은 가장 효율이 좋은 배열로써 유체들이 서로 반대 방향으로 흐르며, 각 유체의 온도변화가 크게 요구될 때 사용한다. 병류 배열에서는 고온 및 저온의 유체가 같은 방향으로 흐르며, 벽의 온도를 균일하게 요구할 때 사용한다. 1. 열교환기 실험 열교환기 실험은 열전달 및 유체역학 분야에서 매우 중요한 실험입니다. 열교환기는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 장치로, 이를...2025.01.15
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풍력발전기 파손분석 및 신뢰성 설계 개선안2025.11.161. 파손분석의 필요성 및 정의 파손분석은 재료의 변형, 파괴, 성질 변화를 분석하는 과정으로, 안전성 평가, 고장 원인 분석, 수명예측, 품질관리 등 다양한 측면에서 필요합니다. 공학적 설계는 재료에 걸리는 하중과 응력을 고려하여 재료와 구조를 선택하며, 학문적 관점에서는 이론적으로 파괴되지 않는 설계가, 실질적 관점에서는 생산성과 경제성을 고려한 설계가 필요합니다. 2. 풍력발전기 파손 사례 분석 전 세계적으로 연 60GW 풍력터빈이 설치되며 시장 규모는 74조 4000억원에 이릅니다. 44개 파손 사례 분석 결과, 폭풍에 의한...2025.11.16
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[화공생물공학단위조작실험2] 이중관 열 교환기 실험 결과레포트2025.01.191. 열 교환기 실험 본 실험의 목적은 온수의 유량을 일정하게 유지한 채, 냉각수의 유량과 흐름 방향을 변화시키며 열교환기의 총괄 열전달계수, 유효도의 변화를 분석하는 것입니다. 실험에서는 온수의 유속을 1 GPM(Gallons per minute)로 고정하고 향류와 병류일 때 각각 냉수의 유속을 1, 2, 3, 4 GPM으로 변경하며 각 지점별 온도를 측정했습니다. 열교환기에서 뜨거운 유체가 잃는 열에너지와 차가운 유체가 얻는 열에너지는 이론적으로 동일한 값이어야 합니다. 2. 열 교환 면적 계산 본 실험의 열교환기 내관의 내경과...2025.01.19
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벤젠증기 응축기 설계2025.01.031. 열교환기 설계 열교환기 재질, 모양, 열전달율 등 열교환기 설계와 관련된 내용이 자세히 다루어지고 있습니다. 탄소강 재질의 horizontal cut, two-pass shell, four-pass tube 형태의 열교환기 설계 과정이 설명되어 있습니다. 총괄열전달계수, 대수평균온도차, 열전달률 등 열교환기 설계에 필요한 핵심 개념들이 잘 정리되어 있습니다. 2. 벤젠 증기 응축 벤젠 증기를 응축시키기 위한 응축기 설계 과정이 자세히 다루어지고 있습니다. 시간당 6000 kg의 벤젠 증기를 응축시키기 위한 응축기 설계 조건과 ...2025.01.03
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pH 미터를 이용한 수소 이온 농도 측정 결과 보고서2025.01.051. pH 미터 사용법 이번 실험에서는 pH 미터의 사용법을 배울 수 있었습니다. pH 미터는 유리 전극을 사용하는 구조로 넓은 pH 범위에서 수소 이온 농도 변화를 감지할 수 있습니다. 전극을 다룰 때는 깨지지 않도록 조심해야 하며, 사용 전후에 반드시 씻어야 합니다. 2. 데바이-휘켈 식 데바이-휘켈 식은 이온의 강도와 이온의 평균 크기로부터 활동도 계수를 계산할 수 있는 중요한 이론입니다. 이번 실험에서는 이 식을 이용하여 각 용액의 수소 이온 농도를 구할 수 있었습니다. 3. 수소 이온 농도와 기전력의 관계 실험 결과를 그래...2025.01.05
