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[기계Engineeringexperiment(실험)] 강제대류 교차유동열교환기 experiment(실험)

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작성일18-07-07 14:20

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실험과 계산을 통하여 얻은 값과 Grimison correlation 식을 통하여 얻은 그래프와 비교하여 본다.


다. 이때 finned 형과 smooth 형의 q를 일정히 하기 위해 열유속 방정식과 열전달율 식을 이용하여 전압을 재설정한다.
[m/s] (6)

여기에서 는 유체(공기)의 동점성계수(), D는 파이프 지름(mm)이다.
실험을 통하여 표면적 차이에 따른 강제대류현상을 이해하고 열유속을 알아보며 열전달계수와 레이놀즈수의 관계, Nusselt Number와 레이놀즈수의 관계를 알아본다.
[m/s] (4)

여기에서 H는 액주계 높이(mm), P는 대기압(Pa) 이다.
Fig. 1 Cross Flow Heat Exchanger

2.3. 실험관계식…(省略)

2.3.1. 열전달율

열전달율[1] Q]는 다음 식(1)과 같이 계산한다.
2.3.6. 레이놀즈수[1]
레이놀즈수는 다음 식 (6)과 같이 계산한다.
(3)

여기에서 q는 열유속이고, 는 표면온도(K), 는 공기온도(K)이다. 튜브의 위치 변경 시와 표면이 다른 튜브를 이용 시에 따라 다시 측정(測定) 한다.

2.3.4. 덕트유속[3]
덕트유속 U는 다음 식 (4)와 같이 계산한다.

2.2. 실험방법

Fig. 1의 에어 덕트에 튜브를 설치하고 컨트롤 박스에서 전압을 설정한 후 팬의 세기에 따른 표면온도와 공기온도가 일정해지는 온도를 측정(測定) 하며 액주계의 높이를 체크한다.
(2)

여기에서 Q는 열전달율이고, A는 표면적()이다.

2.3.2. 열유속

열유속[2] q는 다음 식(2)와 같이 계산한다.

2.3.7. Nusselt Nmber[1]
Nusselt Nmber는 다음 식 (7)과 같이 계산한다.
[m/s] (5)

여기에서 는 덕트단면적(), 는 튜브주위의 유동면적이다.
(7)

여기에서 k는 열전도율(W/mK)이다.

2.3.5. 튜브주위에서의 mean or average(평균) 공기속도[1]
듀브주위 mean or average(평균) 공기속도 U‘는 다음 식 (5)와 같이 계산한다.

2. 실 험

2.1. 실험장치

Fig. 1와 같이 컨트롤 박스에서 전압을 설정할 수 있고 에어 덕트의 공간에 튜브를 설치할 수 있다 기기 측면의 팬을 이용하여 대류를 강제로 조절할 수 있다 실험에 따라 기기 정면의 액주계로 높이를 측정(測定) 한다.
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실험결과/기계
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Cross flow exchanger
인천대학교 공과대학 자동차공학전공

1. 실험개요 및 목적

열전달[1]은 온도차에 의하여 일어나는 에너지의 이동으로 하나의 물질에서나 두 물질 사이에서 온도차가 존재하면 반드시 열전달이 일어난다.
열전달방식의 종류[1]는 정지하고 있는 고체나 유체의 매질 내에 온도구배가 존재할 때, 그 매질을 통하여 발생되는 열전달인 전도, 표면과 이와 다른 온도를 가지고 운동하고 있는 유체 사이에서 발생되는 열전달인 대류, 유한한 온도의모든 표면이 전자기파의 방식으로 에너지를 방출하면서 일어나는 복사가 있다
교차유동 열교환기[2]는 그중 대류를 실험하는 장치로서 고체 벽에 의해 분리되는 채널을 서로 통과하는 두 유체사이에 열에너지를 전달을 파악하기 위한 장치이다.

2.3.8. Grimison correlation[3]
Grimison correlation는 다음 식 (8)과 같이 계산한다.

2.3.3. 열전달계수

열전달계수[2] h는 다음 식(3)와 같이 계산한다.
[W] (1)
여기에서, V는 전압(V)이고, R은 주어지는 저항(Ω)이다.

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