[화학공학실험]이중관식 열교환기를 이용한 열전달 실험

소개글

이중관식 열교환기를 이용한 열전달 실험에 대한 결과 보고서 입니다.
실험 값을 이용하여 계산을 많이 해야 하는 실험이므로 이론부분에는 계산에 필요한 식들을 자세하게 서술하였습니다.
참고하셔서 좋은성적 거두시길 바랍니다.

목차

요약
1.실험목적
2.이론
3.실험방법
4.실험결과 및 고찰
5.결론
참고문헌

본문내용

요약
본 실험에서는 이중관식 열교환기의 기초지식과 원리를 이해하고 효율과 조작방법을 습득하는데 목적이 있다. 먼저 유체의 고온과 저온을 6과 3으로 맞추어 유량으로 보내 정상상태, 입구, 출구의 온도를 기록한다. 그리고 흐름을 병류 또는 향류로 바꾸어 실험한다. 이와 같은 방법으로 유량과 흐름을 달리하며 반복하여 실험한다. 실험 결과 저온과 고온의 열적 평형에서는 얻는 열량보다 잃는 열량이 더 많으며 유량은 빠를수록 마찰 등으로 인해 열 손실이 커진다. 그리고 열전달 속도는 향류보다 병류가 빠르며 효율도 좋다는 것을 알게 되었다.
1. 실험목적
이중관식 열교환기의 기초지식과 원리를 이해하고 열 수지, 경막 전열 계수, 유체의 온도변화, 총괄 열전달계수, 열교환기의 효율에 관해서 학습하고 이중관 열교환기의 조작방법에 대하여 배우고자 한다.
2. 이 론
(1) 이중관 열교환기의 열수지
이중관 열교환기는 관 내부에 고온 유체가 흐르고, 관 외부에 저온 유체가 흘러서 상호간에 열 교환이 일어나며 고온 유체에서 잃는 열량과 저온 유체에서 얻은 열량은 같다.
1) 이중관 열교환기의 열 수지식은 다음과 같다.
따라서
(eq. 1)
여기서, = 고온 유체가 잃은 열량 [kcal/hr]
= 저온 유체가 얻은 열량 [kcal/hr]
= 고온 유체의 유량 [kg/hr]
= 저온 유체의 유량 [kg/hr]
= 고온 유체의 비열 [kcal/kg℃]
= 저온 유체의 비열 [kcal/kg℃]
= 고온 유체의 온도 [℃]
= 저온 유체의 온도 [℃]
(첨자 1,2는 관입구 및 출구)
2) 포화수증기와 같이 상변화를 일으키는 고온 유체를 사용하였을 경우 열수지식은 다음과 같다.
(eq. 2)
여기서 , m= 응축된 수증기량 [kg/hr]
= 수증기의 포화온도 [℃]
= 응축수의 온도 [℃]
(2) 경막전열계수
고온 유체에서 저온 유체로 열이 전달될 경우 열전달속도(q)는 다음과 같다.
여기서, = 고온 유체의 온도 (≒)
= 저온 유체의 온도 (≒)
= 열저항[
R = D / K R : 그 부위의 열저항 (㎡ ℃/W) D : 재료의 두께 (m) K : 재료의 열전도율 (W/m℃)

참고 자료

없음