초록 ▼

열원에서 에너지를 교환하기 위한 목적으로 이용되고 있는 열유체 응용기기는 많은 분야에서 이용되고 있다. 특히 에너지의 효율적인 이용,에너지의 절약과 설계의 편리성을 위하여 이러한 설계 소프트웨어를 개발하는 것은 아주 중요하다. 본 연구에서는 국내에서 생산중인 열교환기 업체와 열교환기 형태를 조사하였으며,물성치에 대한 자료를 전산화할 수 있는 프로그램을 새롭게 개발하였다. 이 프로그램의 타당성을 검증하기 위하여 몇가지 직교류 열교환기에 적용하여 그 결과를 비교하였다. 그 결과 기존의 열정산 방법과 비교하여 같은 결과를 내며 그 차이는

열원에서 에너지를 교환하기 위한 목적으로 이용되고 있는 열유체 응용기기는 많은 분야에서 이용되고 있다. 특히 에너지의 효율적인 이용,에너지의 절약과 설계의 편리성을 위하여 이러한 설계 소프트웨어를 개발하는 것은 아주 중요하다. 본 연구에서는 국내에서 생산중인 열교환기 업체와 열교환기 형태를 조사하였으며,물성치에 대한 자료를 전산화할 수 있는 프로그램을 새롭게 개발하였다. 이 프로그램의 타당성을 검증하기 위하여 몇가지 직교류 열교환기에 적용하여 그 결과를 비교하였다. 그 결과 기존의 열정산 방법과 비교하여 같은 결과를 내며 그 차이는 4%이하임을 확인하였다. 그리고 실험에 의한 결과와 비교하여도 그 차이는 10%이내였다. 이 열정산 방법은 앞으로 개발할 설계 소프트웨어의 핵심적인 부분이 될 것이다.

목차 Contents

• 기호설명...29
• 제1장 서론...33
• 제1절 연구 목적...35
• 제2절 연구 방법 및 연구 범위...35
• 제2장 열교환기 연구와 생산 현황 및 분류...37
• 제1절 열교환기 연구 현황...37
• 제2절 열교환기 생산 현황...38
• 제3절 열교환기의 분류...39
• 1. 열 교환 방법에 따른 열교환기의 분류...39
• 2. 용도에 따른 열교환기의 종류...41
• 3. 직교류 열교환기의 형태...42
• 제3장 열교환기 설계 자료...45
• 제1절 열전달 계수에 대한 자료...45
• 1. 열전달계수의 해석해...45
• 2. 경험식에 의한 상관 관계식...50
• 제2절 압력 강하에 대한 자료...50
• 제3절 열교환기 성능에 관련된 식...52
• 1. 총괄 전열 계수...52
• 2. 휜의 효율...54
• 제4장 콤팩트 열교환기의 유동 특성 및 최적화...56
• 제1절 유동 특성...56
• 1. 단순 휜 벽면...56
• 2. 파형 휜 벽면...58
• 3. 옵셋스트립 휜 벽면...58
• 4. 루버더 휜 벽면...58
• 5. 퍼훠레이티드 휜 벽면...59
• 제2절 열교환기에서의 최적화...60
• 1. 전열면적의 최소화...60
• 2. 정면면적의 최소화...61
• 제5장 콤팩트 열교환기 성능 예측 방법...62
• 제1절 대수평균온도차방법...62
• 제2절 Effectiveness - NTU방법...66
• 제3절 엘리멘트를 이용한 해석 방법...72
• 1. 격자계의 분할...72
• 2. 선형 차분식의 유도...73
• 3. 온도 수정식...74
• 4. 유체가 혼합인 경우로의 확장...76
• 제4절 물성치 계산...77
• 제6장 결과 및 검토...79
• 제1절 양 유체 공히 혼합하지 않는 직교류 열교환기...79
• 제2절 양 유체 공히 혼합하지 않는 직교류 열교환기...84
• 제3절 한 유체는 혼합, 다른 유체는 혼합하지 않는 직교류 열교환기...88
• 1. 방열기에서의 열전달 계수...88
• 2. 유속 변화에 의한 효과...89
• 3. 속도 분포 변화에 의한 효과...92
• 4. 물성치의 온도 변화에 의한 효과...96
• 제7장 결론 및 향후 계획...97
• 참고문헌...100