열유체 - 열교환기(kc) 성능 실험

열유체 - 열교환기(kc) 성능 실험

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설명 : 열교환기 종류  열교환기는 가열기 ·냉각기 ·증발기 ·응축기(凝縮器) 등에 사용된다. 목적으로 하는 유체에 열을 주기 위해 사용되는 전열매체를 열매(熱媒)라고 하며, 이와는 반대로 열을 뺏는 데 사용되는 것을 냉매(冷媒)라고 한다.

열교환기의 유용도(effectiveness)를 정의하기 위해 먼저 열교환기에 대한 최대가능 전달률 를 결정해야 한다. 원칙적으로 이 열전달률은 무한한 길이의 대향유동 열  교환기(위의 그림)에서 이루어질 수있다. 이러한 열교환기에서 유체들 중의 한 유체는 최대가능 온도차 를 가질 수 있다. 이 점을 설명하기 위해 인 경우를  생각하자. 이 경우는 식 ⑤, ⑥으로부터 이다. 따라서 저온유체는 더 큰 온도  변화를 겪을 수 있고, L->∞ 이므로 저온유체는 고온유체의 입구온도 까지  가열될 수 있을 것이다.  여기서 은 와 중 작은 것과 같다. 고온유체와 저온유체의 입구온도를이 주어지면, 위 식으로부터 열교환기에 의해 공급 가능한 최대 열전달률을 구할 수 있다. 여기서 최대 가능 열전달률이 와 같지 않다는 것을 알 수 있다. 만약 열용량 률이 더 큰 유체가 최대로 가능한 온도변화를 일으킨다면,  의 형식으로 주어지는 에너지 보존은 다른 쪽 유체가 더 큰 온도변화를 수행할 것을 요구할 것이다. 예를 들면, 이면 와 같게  되는 것이 가능하며, 이므로 이 경우  가 된다. 이러한 조건이 불가능하다는 것은 분명하다.  유용도 을 열교환기에 대해 실제 열전달률을 최대 가능한 열전달률에 대한 비로서 정의하는 것이 적절하다 열전달은 총열전달계수에 비례하고 온도 차이에 비례하고 단면적에 비례한다. 단면적을 A= b(width) * t(thickness)로 나누어 볼 수 있으며, b/t 비율이 클수록 열전달이 커진다.  왜냐하면 b가 커질수록 저온 유체의 미소요소가 열전달을 받을 시간이 많아져 열교환이  많이 일어난다. 이것은 저온유체의 유량을 느리게 하는 것과 같은 맥락이다.

출처 : 해피레포트 자료실