[자연과학] 응용화공 기초실험 - 열교환 실험

열교환 실험 1. 실험목적 열교환기는 뜨거운 유체에서 찬 유체로 열을 전달하여 뜨거운 유체의 에너지를 감소시키고 찬 유체의 에너지를 증가시키는 장치이다. 그리고 열교환기는 여러 다른 형태로 제작되며 다방면의 기술에 광범위하게 사용된다. 예를 들면 화력발전소핵발전소, 가스 터빈, 가열장치, 공기조절기, 냉동장치 그리고 화학 산업에 사용된다. 특별한 형태의 열교환기가 인공위성과 우주선을 위해 개발되었다. 열교환기는 특별한 목적을 위해 쓰일 때는 다른 이름들로 불린다. 따라서 보일러증발기과열기응축기냉각기 등이 모두 열교환기를 의미한다. 이 실험은 열교환기를 이용하여 이중관에서의 열 교환의 원리를 이해하는 것이 이 실험의 목적입니다. 2. 이론 열교환기의 기본 동작은 그림1에 보여진 간단한 형태로써 설명될 수 있다. 이 교환기는 동축(同軸)으로 배열 된 2개의 관으로 구성되어 있다. 2가지 액체에 대해서 각각의 입구와 출구가 있다. 그림에서 찬 유체는 내관을 통해 흐르고 뜨거운 유체는 내관과 외관 사이에 있는 환상(環狀)의 공간을 통해 같은 방향으로 흐른다. 이와 같은 구성의 흐름을 평행흐름이라고 한다. 그 안에서 열은 내관(가열표면)의 벽을 통해 찬 유체로 전달된다. 열교환에서의 열전달 속도식 Q 〓 U A 여기서 Q : 교환열량[Kcal/h] U : 총괄열전달계수 또는 전열계수 A : 열전달면적[㎡] : 대수평균온도차[℃] 열교환량 Q 〓 QW 〓 Qw QW 〓 WCp(T1 - T2) Qw 〓 wcp(T1 - T2) 여기서 QW : 온수의 방출열량 Cp : 온수의 비열 Qw : 냉수의 흡수열량 cp : 냉수의 비열 W : 온수의 유량 T : 온수의 온도 w : 냉수의 유량 t : 냉수의 온도이다. 따라서 이다. 대수평균온도차는 (병류) (향류) 전열계수는 열교환율은 (병류) (향류) 이다. 3. 실험순서 ①…
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