【열전달】 10강. 열교환기(Heat Exchanger)

10강. 열교환기

 

추천글 : 【열전달】 열전달 목차 

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1. 열교환기의 타입 [본문]

2. Overall heat transfer coefficient, U [본문]

3. LMTD Method [본문]

4. ε-NTU Method [본문]

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1. 열교환기의 타입 [목차]

⑴ 개요 

① parallel flow vs counter flow

② counter flow가 parallel flow보다 항상 효율적이다.

 

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Figure. 1. 열교환기의 두 가지 타입

 

⑵ concentric tube 또는 double pipe: 두 개의 관의 단면이 동심원으로 생긴 경우

⑶ shell and tubes: 여러 개의 tube를 하나의 shell이 둘러싸는 경우로 1.1.의 확장이라 생각하면 된다.

① 1 shell and tubes 1 pass; tube가 shell을 한 번만 통과하는 경우

② 1 shell and tubes 2 pass; tube가 shell을 두 번 통과하는 경우

③ 1 shell and tubes n pass; tube가 shell을 n 번 통과하는 경우

⑷ cross flow: 두 유체의 이동 방향이 직교하는 경우

① 1 mixed - 1 mixed

② 1 mixed - 1 unmixed

③ 1 unmixed - 1 unmixed: 두 유체 간 ΔT가 일정하기 때문에 모델링이 쉬움

 

 

2. overall heat transfer coefficient, U [목차]

⑴ 정의

 

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Figure. 2. 총괄 열전달 계수^]

 

⑵ R_tot 계산

① based on A_in

 

 

② based on A_out

 

 

③ U가 주어지면 적당한 면적을 곱한 뒤 온도차를 곱하면 열류량을 구할 수 있다.

 

 

3. LMTD Method [목차]

⑴ 지배방정식(governing equation)

 

 

이때 숫자 1, 2는 인접한 지점의 온도임을 표시하기 위한 이름이다. (parallel flow, counter flow 동시 고려)

⑵ for other geometry

 

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Figure. 3. LMTD method

 

⑶ 문제 상황

① given that

 

 

② desired that

 

 

③ 질문

 

○ 1^st. get q

○ 2^nd. get T_{(H, f)}

○ 3^rd. get ΔT*

○ 4^th. get A

 

 

4. ε-NTU Method [목차]

⑴ governing equation

 

 

⑵ 정의

 

 

⑶ 문제상황

① given that

 

 

② 질문

 

 

○ 1^st. calculate NTU, C

 

 

○ 2^nd. get ε from the below Table

 

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Figure. 4. 열교환기 관계 방정식^]

 

○ 3^rd. get q = ε × q_max

○ 4^th. get T_{(H, f)}, T_{(c, f)}

 

입력: 2016.06.08 23:49