[화공단위조작실험]이중관 열교환기 결과레포트

소개

이중관 열교환기 실험 결과레포트 입니다.
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목차

1. Title
2. Date
3. Apparatus & Reagents
4. Results
5. Discussion
6. Reference

본문내용

Discussion
5.1. 실험 원리에 대한 정리
이번 실험은 이중관 열교환기를 사용하여 다양한 흐름 조건에서의 열교환기의 총괄 열전달계수를 계산하는 실험이었다. 고온 유체와 저온 유체의 흐름 방향이 동일한 병류, 흐름 방향이 반대인 향류 조건으로 나누어 실험을 진행하였고, 각 조건에서 고온 유체와 저온 유체의 유량을 조절하여 각각 층류와 난류 조건을 만들어 총 8가지의 흐름 조건에서의 고온 유체와 저온 유체의 입출구 온도를 측정하여 총괄 열전달계수를 계산하였다.

5.1.1. 열 교환기(Heat exchange equipment)
고온 유체와 저온 유체가 고체 벽면(관)을 통해 분리되어 있는 상태로 유체들이 흐르면서 열 교환을 통해 저온 유체의 온도를 상승시키거나 고온 유체의 온도를 하강시키는 열 교환기는 화학공학 공정에서 매우 흔하게 접할 수 있는 장치이다. 열 교환기에서는 유체의 흐름에 의한 대류에 의한 열 전달과 고체 벽면을 통한 전도에 의한 열 전달이 모두 일어난다. 따라서 열 교환기 전체의 열 전달계수는 대류, 전도에 의한 열 전달을 모두 포함하는 총괄 열전달계수(overall heat transfer coeff.)로 나타낸다.
전형적인 열 교환 장치는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 먼저 통-관형 열 교환기(또는 응축기, Shell and tube heat exchanger)는 저온 유체가 통 속의 관다발을 따라 흐르며 고온 증기는 통과 관다발 사이의 공간으로 들어가서 열 교환을 통해 증기 중 일부 성분이 응축되어 응축액으로 얻어지고 비응축 증기는 제거되는 구조의 장치이다.
이러한 열 교환기의 경우에는 열 전달을 통한 상 변화가 발생하기 때문에 상 변화를 수반하는 잠열(latent heat)을 고려해 주어야 한다. 고온의 증기가 온도변화 없이 액체로의 상 변화만 일어나는 경우

참고자료

· Warren L. MaCabe 외 2, 단위조작, McGrawHill Education, p275-276(2017)