2학기 열전달 실험 (자동 저장됨)2012

소개

3학년 2학기 전공실험 열공학 실험 계산 엑셀 파일입니다

목차

1.열전도계수
1)실험목적
2)이론
3)실험장치 및 방법
4)실험결과정리
5)고찰

2. 단일 및 관군 주위의 직교유동 대류열전달
1)실험목적
2)이론
3)실험장치 및 방법
4)실험결과정리
5)결론
6)부록

3. 이중관식 열교환기
1)실험목적
2)이론
3)실험장치 및 방법
4)실험결과정리
5) 고찰

본문내용

이번 실험에서는 단일원통 및 관군 주위를 흐르는 유체의 특성을 알아보았다.
단일 원통실험에서는 유체의 속도가 빠를수록 열전달계수가 증가하였다. 유체속도가 증가하면 레이놀즈수가 증가하여 난류가 형성되기 때문이다.
유체가 원통에 대해 직교유동을 할 때 중간면을 흐르는 유체입자는 정체점에서 원통에 부딪혀 정지 하고 압력은 증가하게 된다. 그리고 유체는 원통주위를 감싸며 흐르다가 원통의 후면에서 만나게 된다. 그러나 높은 속도의 유체는 표면에 붙어 있을 수가 없으므로 경계층으로부터 떨어져나가 원통 후면에 와류가 형성된다. 따라서 후면유체는 난류의 성격을 지니게 된다.
관의 수가 증가하면 유체가 흐르면서 난류가 더 많이 발생하여 열이 증가함에 따라 열전달계수나 레이놀즈수가 증가하여야 한다고 생각한다. 그러나 위의 그래프에서와 같이 1열 보다는 2열에서는 레이놀즈수와 열전달계수가 증가하였지만 3열부터 6열까지는 거의 비슷하다는 것을 알 수 있다. 따라서 관의 수가 많을 때 처음 몇 열까지는 열전달계수가 증가하지만 열이 증가할수록 관의 배열이 유체의 흐름을 방해하여 난류의 발생 수준에 커다란 변화가 없으며 열전달계수 역시 변화가 없이 일정하게 유지됨을 알 수 있었다. 관의 배열에 따른 유체의 흐름은 참조 논문[2]를 통해 알 수 있었다.
유체가 관다발을 지나면서 압력강하가 생긴다. 따라서 압력강하가 크다면 유체에 가해야 하는 동력도 그만큼 커지게 된다. 보통 열교환기를 설계함에 있어서 필요 동력의 증가는 비용의 증가로 나타나기 때문에 필요 동력이 너무 크다면 관의 재배열을 통해 충분히 수정되어야 할 것이다.
이번 실험을 할 때 온도를 측정함에 있어 유체제어밸브와 온도계의 반응이 너무 느려서 애를 먹었다. 온도 전환스위치로 다른 온도를 읽고 나면 또 다시 처음 입구온도가 변하여 정확한 측정을 할 수 없었다. 만약 각각의 구간별로 온도가 모두 나와 있다면 입구 온도변화를 더 정확하게 체크하여 실험이 잘 되었을 것이다.

참고자료

· 없음