Double pipe heat exchanger 결과레포트

소개

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목차

1. 이론적 배경

2. 실험 방법

3. 실험 결과 및 분석
1) Di, Do, DL
2) Volume fraction을 이용해 mass fraction 구하기
3) Parameters of the mathematical models
4) Dittus-Boelter equation을 이용한 Nu, h, Uo의 실험값 계산
5) 찬 유체에서의 열을 이용한 Nu, h, U의 이론값 계산

4. 오차율 분석 및 고찰
1) Nu, h, Uo 비교
2) 오차원인
3) 열 교환기의 효율을 높이는 방법
4) 이외의 열 교환기

5. 결론

6. Reference

본문내용

2. 실험 방법

1) 항온조에서 물과 에틸렌글리콜 혼합용액의 온도를 실험에 필요한 온수온도(50 또는 60℃)와 냉수온도(2 0℃)로 설정한다. 컴퓨터와 data logger의 전원을 켠 후, 이중관 여려 교환장치 setup을 선택한 다음 온도 변화를 1~2초 간격으로 읽도록 설정한다. 2) 항온조의 온도가 설정된 온도까지 도달하면, data logger의 scan을 시작한다. 3) 냉수를 먼저 흘려보내고, 냉수가 흐르는 관에 연결된 펌프의 전원을 켜고 유량계의 유량을 2000cc/min 으로 고정시킨다. 4) 항온조의 펌프를 켜고, 온수가 흐르는 관에 연결되어 있는 유량계를 이용해 실험에 따라 유량을 변화시 키며 조절한다. 5) Data logger을 통해 컴퓨터 화면상에 나타나는 온도의 변화를 관찰한다. 일정 시간이 지나면 출구의 온 도 변화는 정상상태에 도달하며 이 때의 온수와 냉수의 입구 온도와 출구 온도를 기록한다.

3. 실험 결과 및 분석

Cold fluid의 유량을 2000cc/min으로 고정하고, Hot fluid의 유량을 2400cc/min, 1600cc/min, 800cc/min으로 변화시키면서 Co-current와 Counter current에 대한 온도 변화를 관찰한 결과는 아래 표와 같다. (단위: K)

< 중 략 >

2) 오차원인
(1) 가정에 의한 오차
계산 시 사용한 여러 가정들에 의해 실험 결과에 오차가 발생했을 수 있다. 우리가 사용한 가정은 다음과 같다. (1) 총괄계수 U는 일정하다. (2) 뜨거운 유체와 찬 유체의 열용량은 일정하다. (3) 관과 대기와의 열 교환량은 무시 가능하다. (4) 유체의 흐름과 에너지 수지는 정상상태를 유지한다.
각 유체의 특성을 구할 때 사용한 온도 역시 단순히 평균값을 대입해 계산하였는데 이렇게 구한 열용량을 이용해 q값을 계산했으므로 q값에 오차가 생겼을 수 있다.

참고자료

· 화공생명공학실험2 매뉴얼
· 이기봉 교수님 열및물질전달 강의 자료
· 봉기완 교수님 유체역학 강의 자료
· M.CONDE engineering, (2011). Thermophysical properties of brines models
· https://ncfs.ucf.edu/burn_db/Thermal_Properties/material_thermal.html
· https://m.blog.naver.com/proovy/221492685097
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5810478&cid=60217&categoryId=60217
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=2301866&cid=60227&categoryId=60227