이중관 열교환기-예비레포트(double pipe heat exchange_preliminary report)

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
⑴열전달(Heat Transfer)
⑵ 열교환기
⑶열전달 계수
⑷열전달 양의 계산(열 교환 에너지 수지 식) 및 총괄열전달계수의 계산
⑸열교환기의 효율

3. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
이중관 열교환기에서 응축증기와 액체, 그리고 냉온액체 상호간에 일어나는 열교환에 관한 특성과 총괄 열전달 계수를 구한다.

2. 바탕 이론
⑴열전달(Heat Transfer)
온도가 다른 두 물체를 접촉시키면 온도가 높은 물체로부터 온도가 낮은쪽으로 열은 이동한다. 두 물체의 온도는 시간이 지나면 같아지게 되며, 열적 평형상태에 도달한다.(열역학 제0법칙) 따라서 온도차가 클수록 열의 흐름은 빨라지게 된다. 열의 흐름에 의한 열전달은 세 가지로 구분 할 수 있으며 전도, 대류, 복사가 있다.

①전도
에너지가 물질의 이동을 수반하지 않고 고온부에서 저온부로 연속적으로 전달되는 현상이다. 주로 고체 내부에서 일어나며 물질의 종류에 따라 전도되는 속도가 달라진다. 액체, 기체는 고체에 비해 열전도가 느리다. 물질마다 열을 전달하는 정도가 다른 것은 각각의 물질에 따라 열전도도가 다르기 때문이다. 열전도도는 두께 1의 넓이를 1초 사이에 통과하는 열량을 의미한다. 열전도도는 온도에 의존하는데, 물질의 종류에 따라 정해진 값이기 때문에 물질상수로 볼 수 있다. 전도에 영향을 미치는 요소는 두 물체간의 온도차이 이므로 열 교환기에서는 통의 유체와 관의 유체의 온도차에 따라 열전달이 달라진다.

②대류
대류에 의한 열 흐름은 유체의 이동에 의해 발생한다. 대류는 강제대류와 자연대류가 있다. 강제대류는 외부의 힘으로 유체가 흐르는 것을 말한다. 강제대류가 발생 했을 때 유체는 벽과의 사이에서 전열이 된다. 이것을 강제 대류에 의한 전열이라고 한다, 자연대류란 유체의 밀도차이에 의해 유체의 흐름이 생겨 유체와 벽과의 사이에서 전열이 되는 것을 말하며, 이를 자연대류에 의한 전열이라고 한다.

참고자료

· - ‘단위조작’ 제3판, 고완석 심현호 유일중 저, 보문당
· - ‘컴팩트 열교환기’, 박기원 외2, 태훈출판사, (2003)
· - ‘화학공학실험’, 성기천 외 2명, 사이텍 미디어