[이동현상실험] 이중관 열교환기(Double Pipe Heat Exchanger) 결과레포트/고찰문제 포함

소개

안녕하세요 화학공학과 재학생입니다.
올리는 모든 자료는 직접 작성하여 제출했던 자료들이며
4년동안 실험과목 모두 A+ 성적을 받은 레포트입니다.
감사합니다:)

본 레포트는 3학년 1학기 수업인 이동현상실험의 커리큘럼 중 이중관 열교환기에 대한 결과레포트 입니다. 표지와 목차를 제외하고 13페이지의 분량이며 총 3문제의 고찰문제에 대한 풀이가 포함되어 있습니다!

목차

1. 실험목적

2. 실험이론
(1) 이중관 열교환기
(2) 이중관 열교환기의 열 수지식
(3) 장치 내의 각 유체의 온도변화
(4) 로그평균 온도차(Logarithmic Mean Temperature Difference, LMTD)
(5) 열교환기의 효율
(6) 레이놀즈 수(Reynolds Number, NRe)
(7) 총괄 전열 계수
(8) 상당직경(Equivalent Diameter)

3. 실험방법

4. 실험장치 및 준비물

5. 실험결과
(1) 실험에서 측정된 데이터 및 결과계산을 위해 필요한 데이터를 작성하고, 아래 그림을 참고하여 T1in, T1out, T2in, T2out을 제시하시오.
(2) 열교환기 실험에서 수집된 각각의 case에 대해 개별전열계수와 총괄전열계수를 각각 구하시오.
(3) 일정한 조건에서 향류와 병류흐름에서의 총괄전열계수를 (2) 문제에서 계산한 값을 통해 비교분석하시오.

본문내용

1. 실험목적
-간단한 열교환기의 기본식을 연구한다.
-열교환기의 열수지를 계산한다.
-총괄전열계수(Overall Heat Transfer Coefficient)를 실측하고 유체의 유량과의 관계를 연구한다.

2. 실험이론
(1) 이중관 열교환기
: 이중관 열교환기에서 한 유체는 내관을 통과하고 제 2의 유체는 외관과 내관 사이의 환형공간을 통해 흐른다. 이러한 열교환기의 기능은 찬 유체의 온도를 상승시키고, 뜨거운 유체의 온도를 강하시키는 것이다. 이중관 열교환기는 설계 및 유지 보수가 저렴하여 소규모 산업에 적합한 열교환기 형태이다. 가장 큰 특징으로는 순수한 Counter-Current Flow를 만들 수 있다는 것이며, 이외에도 높은 압력의 작동 조건에서도 사용할 수 있고, 정형화된 구조로 제작이 되며 큰 열 교환 면적이 필요한 경우 크기가 매우 커진다는 특성을 가진다.

<중 략>

3. 실험방법
-설정 온도가 같고 유량이 같은 비율일 때
(1) 기구의 전원을 연결한 후, Heat Exchanger 장치 뒤의 수조에 80~90% 정도의 물을 채운 뒤 가열한다.
(2) 실험하려는 온도(SV)까지 온도를 맞추고, 고온유체와 저온유체의 유속을 정한다.
(3) 온도(SV)까지 온도가 도달하면 향류 또는 병류의 흐름에 따라 밸브를 원하는 방향에 맞춰 조절한다.
(4) 정상상태가 되면 병류·향류일 때에서의 고온유체와 저온유체의 입구 및 출구 온도를 기록한다.
(5) 위 과정을 반복한다. 이때 고온유체와 저온유체의 유량을 늘려가며 실험을 반복한다.

-설정 온도가 다르고 유량이 같을 때
(1) 기구의 전원을 연결한 후, Heat Exchanger 장치 뒤의 수조에 80~90% 정도의 물을 채운 뒤 가열한다.
(2) 실험하려는 온도(SV)까지 온도를 맞추고, 고온유체와 저온유체의 실험 유량을 정한다.
(3) 온도(SV)까지 온도가 도달하면 향류 또는 병류의 흐름에 따라 밸브를 원하는 방향에 맞춰 조절한다.
(4) 정상상태가 되면 병류·향류일 때에서의 고온유체와 저온유체의 입구 및 출구 온도를 기록한다.
(5) 위 과정을 반복한다. 설정온도를 바꾼 상태에서 각각 (1)~(4)의 실험을 반복한다.

참고자료

· 없음