[화학공업실험] 열전도도 측정 및 열전달계수 측정(열교환기) 예비레포트

소개글

[화학공업실험] 열전도도 측정 및 열전달계수 측정(열교환기) 예비레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론
● 열전달 메커니즘
● 정상상태와 비정상상태
● 열저항
● 푸리에 법칙(Fourier Eqn)
● 이중관 열교환기(항류, 병류)
● 뉴턴의 냉각법칙
● 열전달계수
● 대수평균온도차

4. 참고문헌

본문내용

접근 될 수 없고, 전달될 수 있는 열량도 비향내의 병류에 대해서는 기계적인 이유 때문에 몇 개 정도의 통과까지만 사용된다. 그래서 그 용량과 얻을 수 있는 접근단은 영향 받게 된 다. 화학반응기에서 더 이상 반응진행을 억제하기 위하여 뜨거운 유체를 급냉시키는 경우 처럼, 갑자기 어느 유체의 온도변화를 주어야 할 경우 병류를 사용하게 된다.
뉴턴의 냉각법칙
대류 플럭스는 냉각에 대한 Newton법칙에서 표면온도와 유체 온도간의 차에 비례한다.
{q} over {A} ~ = `~ h(T_s - T_f )
T_s ~=
표면온도
T_f ~ =
표면으로부터 떨어진 유체본체온도
h ~ =
열전달계수
온도차에 대한 선형적 의존도가 위의 전도의 푸리에법칙의 적분형태에서 볼 수 있듯이 일정한 열전도도 값을 가지는 고체내 순수 전도와 같은 점에 유의해야 한다. 열전도도와는 달리 열전달계수는 유체의 고유특성치가 아니고 유체의 열적 특성치(thermal property)와 마찬가지로 유체역학에 의해 결정되어지는 흐름형태에 의존한다.
T_f ~ - ~ T_s ~ > 0
이면 열은 유체로부터 표면으로 전달될 것이다.
열전달계수
위에서 설명했듯이 뉴턴의 냉각법칙과 푸리에 방정식의
k
로부터 열전달계수
h
를 알 수 있다. 또한 열전도계수와 다르게 열전달계수는 유체의 고유특성치가 아니고 유체의 열적 특성치(thermal property)와 마찬가지로 유체역학에 의해 결정되어지는 흐름형태에 의존한 다. 밑의 표는 위의 대류부분의 표를
h
값과 그 단위[
W/m ^{2} K
]를 보기위해 다시 사용하였 다. 열전달계수가 크면 그만큼 전달정도가 큰것을 의미하며, 밑의 표에서 보듯이 자연대류 보다 강제대류에서, 강제대류보다 끓음에서 높은 열전달계수가 측정된다.
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 고온유체와 저온 유체 사이에서의 온도차의 대수평균이다.
여기서
T_m
을 대수 평균온도차라 하고
T_0
-
T_L
는 열 교환기의 양끝인
x
=0 과
x
=
L
에서 고온유체와 저온 유체 사이의 온도차)라 한다. 이식은
T_0
가
T_L
보다 50%이상 크지 않는 다면 대수 평균 온도차는 약 1.4% 이내에서 평균으로 근소화 할수 있다.
4. 참고문헌
(1) 단위조작, Warren L. Mccabe 외 2명(이화영 외 2명 공역), McGraw-Hill Korea, 2001, pp. 281~293 pp311~313,
(2) 브리태니커백과사전GX, CD, 2005
(3) http://kuic.kyongi.ac.kr/~shinpyo/exp_man/heat_exc.hwp
(4) 인하대학교 백성현 교수님 2006년도 1학기 열전달 강의노트
(5) http://100.naver.com/100.php?id=716564

키워드

열전도도,   열전달,   열전달계수,   열전달 계수,   공업화학실험,   열교환기,   열전도계수,   열전도 계수