물-물대류 열전달 -열유체공학실험

목차

1. 실험 개요 및 목적

2. 이론
1) 열전달율 계산
2) 총괄 열전달 계수
3) 효율 계산
4) 동심관에서의 레이놀즈(Re) 수 계산

3. 실험
1) 실험장치
2) 실험방법

4. 실험데이터

5. 보고서

본문내용

1. 실험 개요 및 목적
산업 현장과 생활 주변에서는 난방용 보일러, 화학 공정 장비의 응축기, 화력 및 원자력 발전용 보일러 등 고온의 물과 저온의 물 사이의 열교환 (heat exchange)을 이용하는 열기기 장치를 많이 사용하고 있다. 이러한 열기기에서는 대류에 의한 열전달 현상을 이용하여 열교환을 한다. 대류 열전달은 뉴튼의 냉각법칙으로 서술되며, 열전달량은 열전달 계수, 면적 및 온도차에 의하여 결정된다. 열전달 계수는 유동 속도와 방향, 기하학적 형상 등에 따라 달라진다.
본 실험에서는 동심관 (concentric tube)으로 구성된 열교환 장치의 내부 관에는 고온의 물을, 외부 관에는 저온의 물을 흐르도록 하여 유동 속도 (층류와 난류)와 유동 방향 (병행류와 대향류)을 바꾸어 가며 열전달량, 총괄 열전달 계수, 대류 열전달 계수 등을 측정하므로 이들이 열전달에 미치는 영향을 파악하도록 한다.

2. 이론
동심관의 이중관식 열교환기의 열전달량은 정상 상태에서 에너지 평형식과 뉴튼의 냉각식을 이용하여 계산한다.

3.2 실험 방법
1) 전원을 220V, 삼상, 12kW에 연결한다.
2) 급수관에 수도관을 연결시키고 밸브 ②, ⑨를 닫고, 밸브 ⑩을 완전히 열어 급수 하였을 때 배수관에 정상적으로 배수가 되는지를 확인한다.
3) 온수 고수조 Ⓗ와 냉수 고수조 Ⓛ의 급수밸브 ②, ⑤를 완전히 열고, 나머지 밸브는 모두 닫는다. 이때, 급수하여 양고수조에 물이 완전히 만수되고, 월류(Over Flow)가 되면서 하부 저수조 ⓢ에 물이 떨어지면 실험시 유량계의 유량을 맞추기 위하여 유량계를 통하여 배출되는 만큼의 냉수를 계속 공급 해준다.
4) 밸브 ⑤를 닫고 병행류 방향 밸브인 3-방향 밸브를 원하는 방향으로 조정하고 대향류나 병행류에 맞게 ⑲,⑳ 밸브를 맞게 선택한 다음 밸브 ⑦를 열고 온수 순환펌프 스위치를 기동한다.

참고자료

· 없음