열교환기 성능실험(이중관식 열교환)

소개

이중관식 열교환기 실험 장치를 이용하여 병류와 향류일 때의 열전달량을 측정하고 비교해 봄으로써 열교환기의 유로방향 특성을 이해한다.

목차

1. 실험 목적 및 실험 내용

2. 실험 장치(이중관식 열교환기 실험장치)

3. 실험 이론

4. 실험 방법

5. 실험 데이터 기록표

6. 실험 데이터 계산 분석

7. 결론 및 고찰

본문내용

1. 실험 목적 및 실험 내용
(1) 이중관식 열교환기 실험 장치를 이용하여 병류와 향류일 때의 열전달량을 측정하고 비교해 봄으로써 열교환기의 유로방향 특성을 이해한다.

(2)실험 내용 : 안쪽 동관과 바깥쪽 아크릴관으로 구성된 이중관식 열교환기 실험 장치에서 동관내에는 물을 흘려보내고 바깥 환형 공간에는 공기를 흘려 보낸다. 병류 및 향류 두가지 경우에 대해 물의 유량을 일정하게 유지하고, 공기의 유량을 변경하면서 열전달량의 변화를 측정, 분석한다.

2. 실험 장치(이중관식 열교환기 실험장치)
-온수탱크 및 온수 펌프
-송풍기, 가열 전열기
-온수 유량계, 공기 유량계, 온도 센서
-이중관식 열교환기

..

(1) 대수평균온도
<병류> (공기압 50mmAq)
△T1 = 51 - 34 = 17K(입구측)
△T2 = 50 - 35 = 15K(출구측)
==> LMTD대수 평균 온도식에 대입



(공기압 100mmAq)
마찬가지 공식에 대입하게 되면,


<향류> (공기압 50mmAq)
△T1 = 54 - 37 = 17K(구리 입구측-공기 출구측)
△T2 = 52 - 34 = 18K(구리 출구측-공기 입구측)

...

7. 결론 및 고찰
병류와 향류 모두 공기압 50mmAq 보다 100mmAq에서 많은 열전달량이 있는 것을 실험결과를 통하여 알 수 있다. 이를 분석해 보면 열전달은 공기압에 따른 유량에 비례하고 층류 보다는 난류에서 더 크게 일어 난다는 결론을 내릴 수 있다.
또한 향류일 때와 병류일때의 열전달량을 비교해 보면 향류일 때 열전달량이 더 크다는 것을 볼 수 있다. 병류는 공기와 물의 유동 방향이 같아서 서로간의 열이동이 비교적 같은 부분에서만 일정하게 일어나지만 향류의 경우에는 서로간의 유동방향이 반대이므로 항상 같은 물과 같은 공기가 만나지 않고 병류에 비해 다른 온도의 열 유동이 빈번히 일어나기 때문인 것 같다.

참고자료

· 없음