이중관 열교환기 결과 레포트

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목차

Ⅰ. 실험 날자
Ⅱ. 실험 조원
Ⅲ. 실험 방법
Ⅳ. 실험 결과
Ⅴ. 고찰
Ⅵ. 참고문헌

본문내용

I. 실험 날짜 : 2020.05.01 (금)

III. 실험방법
① 이중관 열교환기 내관내경 Di와 외경Do 및 전열부분 길이 L을 실측한다.
② 냉각수를 병류로 하거나 또는 향류로 하여 유량계를 통하여 일정량을 이중관 열 교환기의 외관으로 흐르도록 한다.
③ 보일러로부터 온수를 이중관 열교환기의 내관으로 일정량이 흐르도록 유량계로 조절한다.
④ 정상 상태에서 각 유체의 열교환기 입구온도, 중간온도 및 출구온도를 data표에 기록한다.
⑤ 냉각수를 병류 또는 향류로 조작한 것을 기록하고 냉각수입구 온도, 중간온도 및 출구온도를 기록한다.
⑥ 온수의 유량 변화를 주어 위의 과정을 반복 실험한다.
⑦ 냉각수의 유량 변화를 주어 위의 과정을 반복 실험한다.
⑧ 냉각수의 흐름을 바꾸어 실험한다.

V. 고찰
이번 실험은 이중관 열교환기를 통해 향류에서 온수와 냉수의 온도변화를 관찰하고 열전달 효율과 총괄 열전달계수를 측정해보는 실험이었다. 실험에서 온수의 유량은 1GPM으로 일정하게, 냉수의 유량은 각각 1GPM, 2GPM, 3GPM, 4GPM 에서의 온도변화를 측정하였고, 냉수의 유량이 클수록 실험에서 열효율이 증가함을 알 수 있었다. 즉, 냉수의 유량을 온수의 유량보다 더 크게 했을 때 열을 효과적으로 전달할 수 있다.
실험의 raw data를 분석한 과정에 대해 고찰해보자. 온수와 냉수에 대한 질량 유속을 구할 때 밀도가 온도에 영향을 받는 것을 고려하여 값을 구하였다. 비열 또한 온도에 대한 함수이지만 결과를 도출할 때는 모두 1 kcal/kg∙℃ 라고 가정하고 계산하였기 때문에 이 부분이 오차의 원인이 될 수 있다. 총괄 열전달계수 U를 구할 때 온도차에 대한 LMTD, ∆(T_L ) ̅을 이용하였다. 그 이유는 열교환기 내에서 각지점마다 온도가 각각 다르기 때문이다. 또한 q를 산술평균값을 통해 나온 값으로 사용하였는데 이는 오차의 원인이 될 수 있다.

참고 자료

화공생물공학실험1, 동국대학교, p. 19-28
단위조작 7판, Warren L. McCabe 외 2인 지음, Mc Graw Hill Education, p.369-401
물의 온도에 따른 밀도표, Smithsonian Physical Tables 9th, Washington D.C., 1954