[열유체실험] 열교환기의 설계 및 성능측정 실험

소개글

[열유체실험] 열교환기의 설계 및 성능측정 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 열교환기 종류

2. LMTD (Log Mean Temperature Differrence)

3. NTU법

4. 열교환이 잘 일어나려면 ?

5. DATA & GRAPH

6. 고찰

본문내용

id temp.
T2
60.5
62.3
62.7
Hot fluid outlet temp.
T3
57.2
60.7
58.3
Cold fluid volume flowrate
Cold fluid inlet temp.
T6
15.8
15.6
15.3
Cold fluid mid temp.
T5
22.0
25.8
21.1
Cold fluid outlet temp.
T4
26.2
32.1
25.1
Reduction in hot fluid temp.
7.8
4.5
10.3
Reduction in cold fluid temp.
10.4
16.5
9.8
Specific heat of hot fluid
(kJ/kgK)
4.188
4.189
4.115
Specific heat of cold fluid
(kJ/kgK)
4.197
4.186
4.117
Density of hot fluid
()
983.09
981.84
981.45
Density of cold fluid
()
997.80
997.01
998.00
Mass flowrate (hot)
0.048
0.047
0.033
Mass flowrate (cold)
0.033
0.017
0.033
Heat power emitted
(W)
1568
886
1399
Heat power absorbed
(W)
1440
1174
1331
Heat power lost
(W)
128
-288
68
Efficiency
(%)
21.1
33.3
18.4
LMTD
39
38
42
총열전달 계수
2178
1263
1805
※ 단위환산
(1) 1L = 0.001m3 1min = 60sec
1L/min = 0.00001666m3/s
(2) Volume flowrate * density = Mass flowrate m3/s * kg/m3 = kg/s
(3) Qe = mhot * Cphot * △T
Qa = mcold * Cpcold * △T
와트는 J/s이므로 1000을 곱한다
(4) Qf 는 Qe에서 Qa를 빼준다
(5) 효율은 이다
(6) LMTD 는 △Tlm = 이다 (여기서 △t1 = T1-T6 and △t2= T3-T4)
(7)
6. 고찰
이번 실험은 열교환기의 성능을 실험하는 것이었는데 열교환기란 무엇이고 열교환기의
특징이 뭔지 잘 알게되는 좋은 기회 였던 것 같다. 그래프는 예상했던 대로 제대로
나왔던 것 같은데 역시나 조교님의 말씀대로 가 보다 작게 나오는 경우가 있는데 실제로는 그렇게 나올 수가 없는 것인데 나왔다. 이것에 따르면 열효율이 100% 이상이
나오게 되는데 그렇게 되는 교환기가 있다면 세계의 역사가 달라졌을 것이다. 오차의
원인은 다음과 같다.
① 기계가 매우 좋아서 Fh의 값이 계속 흔들리게 된다. 제대로 된 정확한 값을 측정
하기가 쉽지 않다.
② T2와 T5값이 안정되었을때(Steady state) 측정해야 하는데 정확히 안정된 상태
에서 측정하지 않았다. (가장 큰 오차의 원인)
③ 측정시 흔들렸는데 그 것을 적당히 타협해서 측정하였던 것 같다.

키워드

열교환기,   열유체실험,   LMTD,   NTU법,   열교환,   heat exchanger,   HEAT,   열기관