이중관식 열교환기/결과보고서/화학공학과/화학공학실험1/A+

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험 고찰
7. 참고 문헌

본문내용

Ⅰ. 실험 제목
이중관식 열교환기 실험

Ⅱ. 실험 목적
➀ 열교환기의 종류와 특성을 이해한다.
➁ 향류(Parallel Flow)와 병류(Counter Flow) 조작을 이해한다.
➂ 총괄전열계수를 이해하고 실험으로 구한다.
➃ 대수평균온도차(LMTD), 대수평균면적, 대수평균직경의 개념을 이해한다.
➄ 이중관식 열교환기의 열전달 효율을 실험으로 구한다.

Ⅲ. 실험 이론
(ⅰ) 열교환기 종류와 특징
열교환기는 두 개 또는 그 이상의 유체 사이에서 열을 교환할 수 있게 고안된 장치를 말한다. 열교환기는 하나의 유체로 다른 하나의 유체를 가열 혹은 냉각시키는 것을 목적으로 사용된다. 열교환기는 열의 전달 방법, 사용 목적, 구조에 따라 분류할 수 있다. 열교환기를 구조에 따라 분류하면 코일식 열교환기, 개방형 열교환기, 이중관식 열교환기로 나눌 수 있다. 위 실험에서는 이중관식 열교환기를 다룬다.
1) 이중관식 열교환기
지름이 서로 다른 두 개의 동심 원관으로 구성되어 있다. 하나의 유체는 작은 관속으로, 다른 하나의 유체는 두 관 사이의 환형 공간 속으로 흐른다. 이때 두 유체의 흐름 방향 배치를 병류(Parallel flow)와 향류(Counter flow)로 할 수 있다.
➀ 병류(Parallel flow)
열교환기에서 고온 유체와 저온 유체가 같은 방향으로 들어가 같은 방향으로 흐르는 것을 말한다. 초기 온도차가 크므로 열전달 속도가 크며 급속한 열전달을 할 때 사용된다.
➁ 향류(Counter flow)
열교환기에서 고온 유체와 저온 유체가 반대 방향으로 들어가 서로 반대 방향으로 흐르는 것을 말한다. 양 끝의 온도차가 크지 않고 비교적 비슷한 온도차를 보이며 모든 장치에 걸쳐 효과적인 열전달 효율을 얻고자 할 때 사용한다.

(ⅱ) 열교환기 내의 에너지 수지 (총괄 엔탈피 수지, Overall Enthalpy Balance)
이중관식 열교환기의 관 내부로는 고온 유체가, 관 외부로는 저온 유체가 흐르기 때문

참고자료

· Wikipedia, “Heat exchanger”, https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_exchanger, (2023.03.24.)
· 최부홍, 열전달, 문운당(2015), p.154
· Heat and Mass Transfer, cengel, McGraw-Hill(2016) p.641-644
· 최부홍, 열전달, 문운당(2015), p.169-170
· 최부홍, 열전달, 문운당(2015), p.170-174
· 김중희, 화학공학실험, (주)사이텍미디어(2000), p.372-374
· 김중희, 화학공학실험, (주)사이텍미디어(2000), p.372-374
· 삼진유니켐 홈페이지, http://www.samjinuc.com/bbs/board.php?bo_table=tl_product03&wr_id=39