이중관 열교환기 결과

목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion

본문내용

1. Abstract
이중관 열교환기에서 흐름방향에 따라 고온유체와 저온유체 상호간에 일어나는 열교환 관한 특성을 알아보는 실험을 진행하였다. 고온유체와 저온유체가 같은 방향의 흐름을 같은 병류일 때와 서로 반대방향으로 흘러 열교환이 일어나는 향류흐름일 때 어떤 흐름이 더 효율이 좋은 지 알아보았다. 병류는 초기에는 열교환이 뛰어나지만 시간이 지날수록 두 흐름사이에 온도차가 작아져 열교환이 떨어졌다. 반면에 향류는 두 흐름이 일정한 온차를 유지하며 열교환이 계속 일어났다. 측정된 온도를 바탕으로 손실된 열량을 측정하였는데 고온의 유체와 저온의 유체가 잃거나 얻은 열의 양은 일치하지 않았다. 대표적인 원인으로는 외부와의 열교환을 예로 들 수 있다. 이를 자세히 알아보기 위해 대수차법을 이용하여 총괄 열전달 계수를 구하였다, 그리고 효율도 구하여 비교하였다.

2. Experiment
1. 열교환기에 고온유체와 저온유체를 공급한다.
2. 밸브를 조정한다. 향류와 병류
3. 밸브를 조절하여 Reynolds수가 10000이상이 되도록 일정한 속도로 냉수를 보낸다.
4. 고온의 유체의 유량은 3L/min으로 고정하고 저온의 유체의 유량이 1, 2, 3, 4L/min일 때의 온도를 측정한다.
5. 정상상태에 도달하면 이중관 열교환기에 표시된 온도를 기록한다.

3. Result & Discussion
이중관 열교환기에서 흐름의 배치가 향류일 때와 병류일 때의 열교환 특성과 효율에 대해서 알아보았다. 병류와 향류를 실험에서 어떻게 만드는가 하는 것이 실험의 시작이라 할 수 있다. 병류와 향류는 온수와 냉수의 방향의 차이이므로 밸브를 열고 닫음으로써 만들 수 있다. 향류와 병류일 때 내관의 출입구, 중간 위치에서의 측정된 온도를 표 1과 표2에 나타내었다.

고온 유체의 유량은 3L/min으로 고정하고, 저온 유체의 유량을 1, 2, 3, 4L/min으로 조절하여 온도를 측정하였다. 고온유체의 온도는 입구에서의 출구 쪽으로 갈수록 하강하는 것을 확인 할 수 있었다.

참고자료

· YUNUS A. CENGEL (2017). Cengel의 기본 열전달, Mc Graw Hill Korea, 서울. 357-373.
· J. P. HOLMAN (2010). HOLMAN 열전달 10판, Mc Graw Hill Korea, 서울. 31-33, 533-552.
· 김무현, 권영필, 모정하, 이계복 (2012). 수정판 열전달, 두양사, 서울. 280-294.