이중관 열교환기 결과레포트 A+

소개

"이중관 열교환기 결과레포트 A+"에 대한 내용입니다.

목차

1. Abstract

2. Experiment
(1) 실험 기구
(2) 실험방법

3. Result & Discussion
(1) Result
(2) Discussion

4. Conclusion

본문내용

1. Abstract
본 실험의 목적은 이중관 열교환기를 통해 병류와 향류 흐름 방식에서의 열교환 특성 및 총괄 열전달계수 변화를 분석하는 데 있다. 고온 유체의 유량을 고정한 상태에서 저온 유체의 유량을 2 LPM 단위로 증가시키며, 병류와 향류 조건에서 각 유체의 입출구 온도를 측정하여 열전달의 추이를 관찰했다.

실험 결과, 유량이 증가할수록 열전달이 활발해지며 열전달률 또한 증가하는 경향이 나타났고, 일반적으로 향류가 병류보다 높은 열효율을 보이는 이론적 경향과도 대체로 일치하였다. 그러나 총괄 열전달계수와 효율은 일부 유량 조건에서 이론과 차이를 보였고, 특히 특정 조건에서 병류의 효율이 향류보다 높은 경우도 발생했다. 이러한 오차는 열교환기 설계상 온도 측정 지점이 제한되어 있어, 실제 비선형적인 온도 분포를 충분히 반영하지 못한 점에서 비롯된 것으로 보인다.

정확한 결과를 얻기 위해서는 온도 측정 지점을 늘리고 냉수 유량의 정확한 제어가 가능하도록 개선해야 할 것이다. 추가적인 단열 처리와 유속 변화 조건을 고려한 반복 실험을 통해 오차 요인을 줄인다면 이론적 경향에 더욱 부합하는 결과를 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

2. Experiment
(1) 실험 기구
① 이중관 열교환기
본 실험에서 사용할 이중관 열교환기는 아래의 그림과 같고 서로 다른 지름의 동심관이 포함되어 있다. 냉수는 내관으로, 온수는 외관으로 흐르며 열교환이 이루어진다.

<중 략>

(2) 실험방법
열교환기 작동 전 하단에 설치된 보일러에 물을 채운다. 이때 빠른 실험 진행과 원활한 보일러 가동 및 가열을 위해 온수와 냉수를 적절한 비율로 혼합해 상온 정도의 물을 채워주었다.

보일러의 2/3 정도까지 물이 차오르면 보일러로 물 공급을 멈추고 열교환기와 보일러의 전원을 연결한다. 이때 실험에 직접적으로 필요한 물의 온도는 70℃이므로 이보다 조금 높은 72℃로 히터의 목표 가열 온도를 설정해 주었다.

참고자료

· 단위조작이론및실험2_실험노트
· 이중관 열교환기_예비
· 이권재 외 3명, “이중관형 열교환기의 증발 열전달 특성에 관한 실험적 연구”(2012)
· Yunus A. Cengel 등 3명, Cengel의 알기 쉬운 열전달, McGrawHill Education, 4판, p1~4, p10~14, p95~98, p426~457 (2016)