화공실4 예비 이중관열교환기

소개글

A+ 맞은 보고서입니다.

목차

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

본문내용

1. 실험 제목 : 이중관 열교환기
2. 실험 목적
열교환기 제품의 경우 산업 전반에 걸쳐 접목되지 않는 곳이 없을 정도로 산업의 감초역할을 톡톡히 하고 있다. 열을 사용하는 산업이라면 열교환기는 필수적으로 탑재되어야 하는 품목이며, 화공(chemical Plant)관련 분야나 정유(Refinery Plant)계통에서 그 중요성이 더욱 크다.

그림 Shell & Tube type의 열교환기
따라서 이번 실험을 통해 이중관 열교환기의 구조를 살펴보고 열교환기 내에 열전달 현상을 알아보며, 조건(유량, 온도, 유체의 흐름 방향)에 따른 열교환기 Capacity구해본다.

<중 략>

총괄열전달 계수 를 사용하여 열전달 계수를 표현하면 를 통해서 열전달량 q를 구할 수 있다. 여기서 , 이다.
수력학적 지름 (Hydraulic diameter) : 유동의 단면적과 젖은 둘레의 비로, 이중관 열교환기를 사용할 경우 외관과 내관사이의 공간 즉, 환형공간으로 유체가 흘러가게 된다. 이는 환형공간으로 흐르는 유체의 Re수를 계산하는데 사용하게 되고, 결과적으로 열전달계수에 영향을 미치게 된다.
환형공간에서의 수력학적 지름 :
Nusselt Number

<중 략>

5. 예상 결과
1) Co-current의 경우 유체가 같은 방향으로 흐르기 때문에 저온 유체의 온도상승이 제한적인 반면, Counter-current의 경우 유체들이 반대 방향으로 흐르면서 저온 유체가 뜨거운 유체의 출구 온도보다 고온 일 수 있기 때문에 Counter-current가 Co-current에 비해서 열교환량이 더 클 것이다.
2) 유량이 증가하면 Re#의 정의에 따라 Re#가 커진다. 따라서 Nu#이 커지며 결과적으로 값이 커지므로 열교환량은 유량이 큰 경우가 더 클 것이다.
3) 고온 유체의 온도가 높으면 LMTD 값이 커지며 따라서 열교환량이 증가할 것이므로, 80℃가 60℃에 비해서 열교환량이 더 클 것이다.

참고 자료

J.P.Holman / Heat Transfer 10th edition
김석권 편역 / 열교환기 설계와 열적 계산법