[화학공학실험] 이중관 열교환기 실험 결과보고서(A+실험레포트)

소개글

"[화학공학실험] 이중관 열교환기 실험 결과보고서(실험레포트)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 주제(Title)
2. 실험날짜(Experiment date)
3. 실험결과(Results)
4. 고찰(Discussion)
5. 참고문헌(Reference)

본문내용

이번 실험의 목적은 이중관 열교환기의 기초지식과 원리를 학습하고 조작방법을 익힘으로써 에너지 수지, 향류 흐름에 대한 온도 분포, 유속과 열전달 속도의 관계, 열교환기의 효율에 관해 이해하는 것이었다. 이중관 열교환기는 온도가 다른 두 유체를 고체 벽을 사이에 두고 접촉하게 하여 양 유체 사이의 열전달이 일어나도록 하는 장치로 이번 실험에서는 향류 흐름일 때를 기준으로 하였다. 실험과정을 살펴보면 우선 정상상태의 유량으로 온수를 흐르게 하고 냉각수를 향류로 흘려보내 열전달이 일어나도록 하였다.
이후 충분한 열전달이 진행되면 일정해진 온도를 측정하고 온수와 냉각수의 유량을 변화시키면서 같은 과정을 반복하였다. 이렇게 얻은 온도 데이터를 통해 에너지 수지식을 이용하면 열전달속도를 구할 수 있는데 온수 또는 냉각수의 유량, 유속을 증가시킬수록 열전달속도가 높아지는 결과를 얻을 수 있었다. 이는 열수지식을 통해서도 확인할 수 있었으며 물보다 비열이 높은 물질을 사용하면 열전달속도가 더 높아질 것이라는 예상도 할 수 있었다. 이때 열수지식은 온수가 잃은 열에너지와 냉각수가 얻은 열에너지의 양이 같다는 식으로부터 유도되지만 실제로는 관을 통해 손실되는 열 및 마찰 에너지가 존재하기 때문에 약간의 오차가 발생하며 계산결과 같지는 않았지만 대략 비슷한 값임을 확인할 수 있었다. 한편 온도 데이터로부터는 로그평균 온도차를 구할 수 있었는데 그래프를 통해 실제 관의 길이에 따른 온도변화를 시각적으로 표현하고 값을 계산할 수 있었다.

참고 자료

화공생물공학과 공동집필, “화공생물공학실험 (2019년 1학기)”, 동국대학교, 2019, pp.19-29.
이화영 외 2인, “단위조작”, McGraw-Hill, 7th edition, pp.619-638.
김학준, “단위조작실험”, 경남대학교 출판사, 1998, pp.188-193.
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