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대수평균온도차(LMTD)법 & 유용도-NTU법
가) Logarithmic Mean Temperature Difference법을 이용한 열교환기 해석
where,
heat transfer area measured from inlet,
mass flow rate of cold and hot fluids, respectively, kg/h
local temperature difference between hot and cold fluids, ℃
local overall heat
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온도차가 클수록 같은 유량에서의 입, 출력 열량이 증가하며 유용도와 대수평균 온도차도 증가하는 것을 알 수 있다. 또한 향류유동일 때가 병류유동일 때보다 같은 온도, 유량에서의 유용도가 더 높고 에너지 손실이 적으며 병류유동일 때보
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온도차의 크기가 유량이 작을 때보다 크게 유지되므로 열전달이 더 효과적으로 일어나게 된다.
- 위의 그래프에서 보듯이 고온의 온도가 높을수록 대수 평균 온도차도 커지게 된다. 이것은 두 유체 사이의 온도차가 커지기 때문이므로 당연
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온도차가 각각 다르며 전열량에 차이를 줬던 유속 또한 총괄 전열 계수의 차이에 영향이 된다. 또 다른 원인으로는 물의 밀도를 대수 평균 온도차에 따라서 다르게 적용 하여야 하는데 1g/cm3로 통일을 하여 계산한 것을 생각 할 수 있었다.
이
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대수평균온도차
열교환기에서 총열전달률
q
를 구하기 위해서는
T _{m}
(평균온도)를 알아내어 구하는 것이 용
이하다.
q`=`U _{m`} A_tot T_m
여기서
A_tot
는 총열 전달면적이고
U_m
은 평균 열관류계수이다.
T_m
은 열 교환기에 양쪽에 서 고온유
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