열 교환기 실험

목차

1. 실험 이론

2. 실험장치 및 절차

3. 이론

4. 고찰 및 토의, 소감

본문내용

는 것은 냉장고가 있을 것이다. 냉장고는 두 번의 열 교환이 일어난다. 하나는 냉장고 내에서 냉매로의 열 교환이 일어나는 것이고, 또 하나는 냉매에서 공기 중으로의 열 교환이다. 이 열 교환에서 우리가 사용하는 것은 차가운 곳이다.
온풍기도 냉장고와 마찬가지의 열교환이 일어난다. 이것은 냉장고의 반대의 메커니즘을 갖고 있다.
냉동 공기 조화 장치 열교환의 문제이다.
주위를 둘러보면 많은 곳에서 열교환기가 사용되고 있음을 확인할 수 있을 것이다. 이러한 열교환기를 설계하고 제작하기 위해서는 열교환이 얼마나 일어났는가를 알아야한다.
이 실험에서는 우리가 사용하는 열전달 계수를 어떻게 실험적으로 구했는가를 알아보는 실험이다.
실험에서 구한 데이터를 보면 병행류일 경우에는 동관의 외벽의 온도와 공기의 온도가 서로 열교환을 일으키면서 측정거리가 0에서부터 멀어질수록 그 온도 차이가 감소하고 있다는 것을 확인 할 수 있다.
대향류일 경우에는 측정거리에서 멀어질수록 동관 외벽의 온도와 공기 층의 온도 둘 다 온도가 상승하고 있는 것을 확인할 수 있다. 이것은 동관의 온수의 흐름의 방향이 측정거리에서 먼곳에서 가까운 곳으로 흐르기 때문이다. 그래프는 두 개의 그래프가 평행하게 흐르고 있음을 확인 할 수 있다.
이제 오차의 요인에 대해 생각해 보도록 하자.
첫 번째의 요인은 기기 자체의 오차가 있을 것이다. 이것은 온도의 샘플링에 영향을 주는 계측기의 오차가 있을 수 있고, 관을 흐르면서 열 손실이 일어날 수 있을 것이다. 그러나 실험을 통해 우리가 알고자 하는 경향에 영향을 주지는 않았다.
두 번째의 요인은 계측기의 분해능이다. 이것은 온도를 계측을 했으면 실험이 요구하는 값으로 분해능을 갖아야 한다. 이것은 소수점 자리 한 자리면 충분할 듯 하나, 우리가 사용한 계측기는 소수점 뒤의 자리가 없었다.
세 번째 요인은 실험자의 오차가 있을 수 있다. 그러나 이 오차의 요인은 계측장비가 디지털 화 되어있으므로 큰 영향을 주지는 않는다. 다만, 두수의 사이 값의 결정이 이 실험에서는 큰 영향을 준다. 계측기의 수치가 두 수의 사이 값을 변동이 있을 때에 어떠한 값을 취하느냐가 관건이 된다.
이 실험에서 알 수 있었던 점은 열교환기에서 열 교환이 일어나는 경향성을 그래프를 통해 알 수 있었고, 그 상수를 실험적으로 구하는 법을 배웠다. 열전달 수업에서 배웠던 것을 실험적으로 확인할 수 있는 계기가 된 것 같다.

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