판형 열교환기의 주요 설계인자와 설계프로그램 개발에 관한 고찰
Study on Design Factor and Design-code Development for Plate Type Heat Exchangers
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초록
열교환기는 에너지전달을 필요로 하는 산업분야에 널리 사용되고 있으며 효율이 좋은 판형 열교환기의 비중이 크게 증가되고 있다. 본 연구는 판형열교환기의 최적설계를 위하여 주요설계인자를 분석하고 방정식을 유도하였으며 상용코드와 비교 분석하였다. 판의 쉐브론각에 따른 열전달계수와 압력강하설계식을 도입하였으며 각각의 설계식은 레이놀즈 수의 함수로 표현되었다. 이 설계식을 이용해 쉐브론각이 동일한 판을 사용하였을 경우와 쉐브론각이 다른 두 판을 교차한 경우에 대하여 성능 해석하였으며 상용프로그램의 결과와 비교분석하였다. 성능해석을 한 결과 대류열전달계수는 8%이내, 압력강하는5%이내의 오차로 만족할 만한 결과를 나타냈다.
Abstract
Heat exchanger has been widely used in the industry which needs energy transport, and the application of the plate type heat exchanger having high efficiency has been greatly increased. In this study main design parameters are analyzed and new equations are induced. The induced formulation was compared with a commercial program in order to design an optimal heat exchanger. The equations of heat transfer coefficient and pressure drop for Chevron angles are introduced as functions of Reynolds number. The program implemented the equations is tested with Chevron angle variation. The results show that the convective heat transfer coefficients take errors within 8% and the pressure drops have errors within 5%in the analysis conditions.
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