자동차 라디에이터 설계 Term Project

소개글

열교환기를 이해하고 공부한 열교환기의 메커니즘을 이용하여 우리가 가정한 수치에 열교환기의 종류, 재료 등을 고려하여 최적화 설계를 하도록 한다.

목차

1. 설계목적

2. 열교환기(heat exchanger)
2-1 열교환기란?
2-2 열교환기형식
2-3 열교환기 해석법
2-3-1 LMTD법
2-3-2 e-유용도법

3. 라디에이터(Radiator)
3-1 국내외 기술동향 및 개발추세
3-2 라디에이터란?

4. 라디에이터 설계
4-1 수치 가정
4-2 설계 및 계산
4-3 용량 및 크기결정
4-4 재료 선정
4-5 제원
4-6 모델링

5. 결론

6. 후기

본문내용

2. 열교환기
2-1 열교환기란?

고온유체와 저온유체와의 2개의 유체 사이에서 열의 이동을 실시하는 장치를 말하며, 화학공업이나 일반 빌딩의 난방, 급탕용 등 폭넓게 사용되고 있는 압력용기를 말한다. 2개로 칸막이된 용기 내에서 한쪽으로부터 150℃의 수증기를 보내고, 다른 쪽에서 20℃의 공기를 송입하면 공기는 수증기로부터 열을 빼앗고, 20℃ 이상의 고온 공기압이 되어서 배출되고, 반대로 수증기는 원래의 수증기보다 냉각되어 나온다. 이것은 고온유체로부터 저온유체에 열이 이동하기 때문이다. 열교환기는 그 사용목적, 구조에 의해 분류된다.

2-2 열교환기의 형식

1) 구조에 의한 분류

(a) 다관식 열교환기

가장 널리 사용 되고있는 열교환기로 폭 넓은 범위의 열전달량을 얻을 수 있으므로 적용범위가 매우 넓고, 신뢰성과 효율이높다.

(b) 이중식 열교환기

외관속에 전열관을 동심원상태로 삽입하여 전열관내 및 외관동체의 환상부에 각각 유체를 흘려서 열교환 시키는 구조이다. 구조는 비교적 간단하며 가격도 싸고 전열면적을 증가시키기 위해 직렬 또는 병렬로 같은 치수의 것을 쉽게 연결 시킬 수가 있다. 그러나 전열면적이 증대됨에 따라 다관식에 비해 전열면적당의 소요용적이 커진다.

(c) 평판형 열교환기

유로및 강도를 고려하여 요철형으로 프레스성형된 전열판을 포개서 교대로 각기 유체가 흐르게 한 구조의 열교환기이다. 전열판은 분해할 수 있으므로 청소가 완전히 되고 보존점검이 쉬울 뿐 아니라 전열판매수를 가감함으로써 용량을 조절할 수 있다.

(1) 사용목적에 의한 분류

(a) 냉각기(cooler)

냉각수 대신에 공기를 냉각유체로 하고 팬을 사용하여 전열관의 외면에 공기를 강제 통풍시켜 내부 유체를 냉각시키는 구조의 열교환기다. 공기는 전열 계수가 매우 작으므로 보통 전열관에는 원주핀이 달린 관이 사용된다. 열교환기에는 튜브 번들에 공기를 삽입하는 삽입통풍형과 공기를 흡입하는 유인통풍형이있다

참고 자료

열역학 Cengel 5판
기본열전달 Cengel 김 유 등 6명