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실험 결과 향류보다 병류 흐름일 때 총괄전열계수가 크게 나왔으므로 이론에 잘 맞는다.
⑷ 병류와 향류흐름에서 열교환기의 효율에 대하여 설명하시오.
① 병류 흐름(Parallel Flow)
where,
② 향류 흐름(Counter Flow)
where,
50℃
①
향류
0.1947
②
향류
0
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교환기의 밸브를 조절하여 병류와 향류가 되도록 만들고 이때 온도를 측정하여 총괄 열전달 계수를 구하는 실험이었습니다. 실험할 때 찬물의 유속만을 변화시켰으며 온도계의 고장으로 (식 1)를 이용하여 온도를 구했는데, (식 1)는 열 교환
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실험결과
1 공연비, 높이, 수평이동거리를 변화시키면서 측정한 온도
A/F
LEFT ( { 1/min-air } over {1/min-fuel } RIGHT )
H
(mm)
W(mm)
6
18
50
82
94
1 28.0
게이지 세팅
air : 44.85 ℓ/min
feul : 2.0 ℓ/min
10
1195
1290
1282
1306
1355
40
1016
1120
1132
1147
1185
70
722
869
788
860
940
2 23
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하면,
열교환기의 입구부터 출구까지 적분하면,
두 식을 대입 후 정리하면 대수평균 온도차의 최종식을 유도할 수 있다.
3. 실험 방법
(6) 총괄 열전달 계수
① 고체 벽에서의 열전달
- 고온 유체에서 관의 바깥 벽까지는 대류에 의한 열전달이
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교환기의 효용 면적은 다음 Table 7의 열교환기 정보를 통해 알수있듯이 0.071를 사용한다.
: 총괄열전달계수 [ ], : 열량 [ ]
A : 면적 [], : 대수평균온도차 [ ]
Table 7. 이번 실험에 사용한 이중관 열교환기의 정보
향류
유량
총괄열전달계수 ( )
고온
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실험한 온도는 50,60,70도 온도를 정해서 하였는데 역시 초기 hot water의 온도가 50,60,70도로 맞추기는 힘들어서 그것보다 약간 낮은 온도에서 측정하였다.
실험 결과값과 그래프를 보면 열교환기의 효율은 대게 온도가 낮을 때 보다 높을 때, 유속
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교환기 입구온도 및 출구온도를 기록한다.
5. 냉각수를 향류로 조작한 것을 기록하고 냉각수 입구온도 및 출구온도를 기록한다.
- 유입 공기의 유량 변화를 주어 위의 과정을 반복 실험한다.
=> 시간 상 유압 공기의 유량 변화만 확인
- 냉각
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변하지 않고 형상이 변하는 것을 전단변형이라고 하는데, 이 때 힘 F는 단면의 전단각 θ에 비례하며, F/θ는 재질에 따라 일정한 상수가 된다. 이 값이 그 물질의 강성률이다.
2. 응력 - 변형율 선도
인장시험으로부터 얻을 수 있는 기본적인 선
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실험에서는 부분적으로 흘러내리지 않는 부분도 있었던 것에 영향을 받은 것 같기도 하다.
8. REFERENCE
유체역학 / 이종원 / 형설출판사 / p533~535 /2003
화학공학 실험법(Ⅰ) / 한국화학공학교육연구회 / 형설출판사 / p71~73 /2001
공업화학을 위한 화
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실험에서는 위의 두 경우 다 증가함을 예상했으나 실험적 오차로 공기의 변수에서는 줄어드는 것으로 나온것 같다.
참고 문헌
단위 조작 임 송 신 성 1997년 p 257-259
단위 조작 김승재 외 2인 동화기술 1996년 p 249-261
화학 공학 개론 고완석 외 2
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