이중열교환기실험

소개

이중열교환기 실험입니다.

목차

ABSTRACT
1. INTRODUCTION
1.1. 열교환기(Heat Exchanger)
1.2. 총괄전열계수
1.3. LMTD 가정
1.4. 실험목적
2. EXPERIMENTAL
3. RESULTS & DISCUSSION
4. CONCLUSION
5. REFERENCES

본문내용

ABSTRACT


본 실험을 통해서 이중관식 열 교환기의 구조와 향류 흐름과 병류 흐름에 있어 열교환의 효율 등을 이해하고자 한다. 그리고 장치의 조작 방법을 익히고, 유체의 유량과 총괄 전열계수를 구하고자 하는 실험이다. 온수와 냉각수 유체가 흐르면서 관벽을 통하여 열교환이 이루어져 온수 유체의 온도를 감소시키고, 냉각수 유체의 온도를 상승시킨다. 이 때, 정상상태에서 열교환기 외부로의 열손실을 없는 것으로 가정하고, 온수가 잃은 열을 모두 냉각수가 얻은 열과 같게 된다는 가정으로 이 실험을 진행하였다. 우선 실험을 시작하기 전 준비작업으로 보일러의 측면에 있는 액면계 유리관의 2/3 정도를 채워놓고, 냉각수 밸브를 열었다. 그 후 열교환기와 컴퓨터의 전원을 켜고 열교환기의 온도 조절기를 70℃로 설정하고 온도가 오르기를 기다렸다. 열교환기의 냉각수 밸브를 향류흐름으로 맞춰놓고 실험을 진행한다. 이 때 유량을 3.2L/min으로 고정시키고 온수의 유량을 각각 0.8L/min, 1.6L/min, 2.4L/min으로 조절해 가면서 컴퓨터로 정상상태 확인한 후 총괄열전달계수와 관내의 온도분포, 그리고 열전달량을 확인하였다. 향류흐름 실험 후, 병류 흐름으로 밸브를 조절하여 향류와 마찬가지로 조절해 가며 실험을 하였다. 실험을 바탕으로 총괄 열전달계수는 유속이 증가함에 따라 같이 증가하고, 향류일 때가 병류일 때보다는 높은 모습을 볼 수 있었고, 향류 흐름에 비해 병류 흐름의 열효율이 높게 나왔다. 실험을 통해서 총괄 열전달계수의 차이는 유속과 온수, 냉각수의 흐름 방향에 영향을 받는 것으로 보여졌다. 즉 결과적으로 총괄 열전달계수는 내부와 외부의 시간당 온도 차이가 클수록 큰값을 갖는다는 것을 알 수 있었다. 실험에서 냉각수는 외관을 통해 흐르고 온수는 내관 통해 향류 흐름 일 때 열은 관의 벽면을 통해 찬 유체로 전달된다는 것을 알 수 있다.

참고자료

· [1] 산업자원부(1998), "신합섬용 연속형 저장력 정련기 개발", p218-227
· [2] 김상열(2004), “산업용 열교환설비에서의 파울링 진단기술에 관한 연구”, 한국해양대 대학원 석사학위논문, p57-59
· [3] Heat Transfer, 8th ed, J.P Holman/2001/McGraw Hill, 120-123