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[화학공학] 응축 실험보고서

레포트 > 공학계열 > 자료상세보기 (자료번호:180009)

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2007.10.28 / 2007.10.29
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목차

● Section & Name

● Object

● Principle

● Procedure
결과 및 고찰

● Result & Discussion

● Reference

본문내용

● Object
열이 냉각 매개체를 통해 이동할 때 증기가 응결하게 된다. 냉각 매개체 종류에 따라서 열전달 계수가 다르게 나타나는데, 이 실험을 통해 각각의 냉각 매개체에서의 열전달 계수를 계산하며 이 실험 데이터를 이용 hmean을 구해본다.
● Principle
막형응축에 대한 계수
막형응축에서 열전달 속도에 대한 기본식은 Nusselt에 의해 처음 유도되었다. Nusselt식은 액체층 바깥 경계에서 증기와 액체가 열역학적 평형에 있다는 가정에 입각한 것이어서, 열흐름에 대한 저항은 단지 중력작용 하에서 증류로 아랫방향으로 흐르는 응축액 층에 의하여 나타느는 것뿐이다. 이것은 또한 벽에서의 액체속도는 0이고, 막 외부의 액체속도는 증기속도에 영향을 받지 않으며, 벽과 증기의 온도는 일정하다고 가정된 것이다. 증기의 과열은 무시되고, 응축액은 그 응축온도로 그 관에서 유출된다고 가정한 것이며, 액체의 물성은 평균 막온도 (mean film temperature)에서 취한다.
수직관 (vertical tube)
막형응축에서 Nusselt 이론은 응축액 막이 관의 꼭대기에서 생기기 시작하여 막두께가 꼭대기 몇 in 내에서 급격히 증가하다가 그 다음 관의 나머지 부분에서 점점 더 증가한다는것을 보여준다. 열은 전도에 의해서만 응축액 막을 지나 전달된다고 장하여, 다음과 같이 국부계수를 표시하였다.
hx = kf / δ (13.1)
여기서, δ는 국부 막두께이다.
따라서 국부계수는 막두께에 따라 역으로 변한다. 관 꼭대기로부터 거리에 따른 hx 와 δ의 변화는 그림 13.1에 전형적인 경우로 나타내져 있다.
막두께 δ는 전형적으로 관 지름보다 100배 내지 1000배 정도 작다. 따라서, 이것은 평판에 대한 식 (5.77)로부터 관의 내부 흐름이나 외부 흐름중 어느 하나에 대해 알 수 있다. 막에서 온도구배가 있기 때문에 액체의 특성은 식 (13.11)로 주어진 평균 막 온도 Tf 에서 값을 구한다. 수직표면 상의 응축에 대하여, cosβ = 1 일때 식 (5.77)은 다음과 같이 된다.

참고문헌

단위 조작 Warren L. McCabe외 2인 사이텍미디어 1995년 p.325~342
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화공 단위 조작 Curistie.J.Geankoplis 대 웅 2002년 p.295~300
열 물 리 학 Charles Kittel외 1인 탐 구 당 1988년 p.204~214
화학공학대사전 화학공학편찬위원회 집 문 사

태그 막형응축, 과열증기, 냉각, 결과, 레포트

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