이중관 열교환기 결과 레포트

I. 실험 날짜 : 2020.05.01 (금)

III. 실험방법
① 이중관 열교환기 내관내경 Di왿� 외경Do 및 전열부분 길이 L을 실측한다.
② 냉각수를 병류로 하거나 또는 향류로 하여 유량계를 통하여 일정량을 이중관 열 교환기의 외관으로 흐르도록 한다.
③ 보일러로부터 온수를 이중관 열교환기의 내관으로 일정량이 흐르도록 유량계로 조절한다.
④ 정상 상태에서 각 유체의 열교환기 입구온도, 중간온도 및 출구온도를 data표에 기록한다.
⑤ 냉각수를 병류 또는 향류로 조작한 것을 기록하고 냉각수입구 온도, 중간온도 및 출구온도를 기록한다.
⑥ 온수의 유량 변화를 주어 위의 과정을 반복 실험한다.
⑦ 냉각수의 유량 변화를 주어 위의 과정을 반복 실험한다.
⑧ 냉각수의 흐름을 바꾸어 실험한다.

V. 고찰
이번 실험은 이중관 열교환기를 통해 향류에서 온수왿� 냉수의 온도변화를 관찰하고 열전달 효율과 총괄 열전달계수를 측정해보는 실험이었다. 실험에서 온수의 유량은 1GPM으로 일정하게, 냉수의 유량은 각각 1GPM, 2GPM, 3GPM, 4GPM 에서의 온도변화를 측정하였고, 냉수의 유량이 클수록 실험에서 열효율이 증가함을 알 수 있었다. 즉, 냉수의 유량을 온수의 유량보다 더 크게 했을 때 열을 효과적으로 전달할 수 있다.
실험의 raw data를 분석한 과정에 대해 고찰해보자. 온수왿� 냉수에 대한 질량 유속을 구할 때 밀도가 온도에 영향을 받는 것을 고려하여 값을 구하였다. 비열 또한 온도에 대한 함수이지만 결과를 도출할 때는 모두 1 kcal/kg∙℃ 라고 가정하고 계산하였기 때문에 이 부분이 오차의 원인이 될 수 있다. 총괄 열전달계수 U를 구할 때 온도차에 대한 LMTD, ∆(T_L ) ̅을 이용하였다. 그 이유는 열교환기 내에서 각지점마다 온도가 각각 다르기 때문이다. 또한 q를 산술평균값을 통해 나온 값으로 사용하였는데 이는 오차의 원인이 될 수 있다.