이중괿�열껓환기(결��레포트)

1. Abstract

이중관 열교환기는 온도가 다른 두 유체를 이중관에 흘려보내 열을 교환시키는 장치이다. 또한 이중관 열교환기는 분리된 파이프로 유체가 흐르기 때문에 각 유체의 조성은 섞이지 않고 오직 열에너지만을 교환한다. 이러한 열교환기는 많은 공정에서 유체를 적정한 온도까지 냉각·가열시킬 때 주로 사용되며, 최근 열교환기의 소형화 연구도 활발히 진행되고 있다.

이번 실험은 온도가 서로 다른 유체를 이중관 열교환기에 흘려보내 두 유체의 열교환량을 관찰하는 실험이었다. 실험은 유체의 두 가지 흐름배치인 향류왿� 병류, 유체의 유속을 바꿔가며 진행되었다. 이중관 교환기 입구왿� 출구에서 두 유체의 온도를 측정해 교환된 열량(Q)을 각각 계산하고 이렇게 계산된 열량과 대수평균온도차()를 이용해 다시 총괄열전달계수(U)를 계산하였다. 열전달량은 유속이 증가할수록 높았고, 병류보다 향류에서 높았다. 열교환의 효율적인 측면에서도 향류가 병류보다 높았다. 하지만 열교환기 내부의 열교환 과정에서 두 유체의 열교환량은 일치하지 않았다. 이러한 오차의 원인으로는 이중관의 잔열, 부정확한 정상상태유지, 각 유체의 유량 부정확성 등이 있다.

2. Experiment

[실험방법]

1) 열교환기 뒤쪽 고온의 유체를 담는 탱크에 뜨거운 물을 넣어준다.

이 탱크에 담긴 고온의 유체는 이중관 열교환기를 흐르며 차가운 유체왿� 열교환을 한다. 탱크에 물을 채워줄 때는 유량을 변경하더라도 유체가 부족하지 않도록 가득 채워주고 유체를 이동시키는 파이프가 잠길 수 있도록 한다. 또한 이번실험에서 사용된 유체는 모두 물이다.

2) 열교환기를 작동시키고 valve를 열어 고온의 유체왿� 저온의 유체를 열교환기 내부로 흘려보낸다.

열교환기를 작동시키면 파이프의 입구·출구의 유체 온도측정기가 작동한다. 그리고 두 유체의 valve를 열어 유체를 이중관 안으로 흘려준다.