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1[공조냉동기계기사 필기] 16년 2회차
공기조절기의 공기냉각 코일에서 공기와 냉수의 온도변화가 그림과 같았다. 이 코일의 대수평균 온도차(LMTD)는?
문제 이미지
1
9.7℃
2
12.4℃
3
14.4℃
4
15.6℃
해설

그림에서 공기는 오른쪽으로 들어와 왼쪽으로 나가면서 32℃ → 17℃로 냉각되고, 냉수 온도는 왼쪽 7℃에서 오른쪽 12℃로 상승한다. 두 유체의 온도가 모두 오른쪽 끝에서 높으므로 서로 반대 방향으로 흐르는 대향류이다.

양 끝에서 같은 위치끼리 온도차를 잡으면 공기 입구측 Δt1=3212=20C\Delta t_1 = 32-12 = 20\,^\circ\mathrm{C}, 공기 출구측 Δt2=177=10C\Delta t_2 = 17-7 = 10\,^\circ\mathrm{C}이다.

LMTD=Δt1Δt2ln(Δt1/Δt2)=2010ln(20/10)=100.69314.4CLMTD=\dfrac{\Delta t_1-\Delta t_2}{\ln(\Delta t_1/\Delta t_2)}=\dfrac{20-10}{\ln(20/10)}=\dfrac{10}{0.693}\approx 14.4\,^\circ\mathrm{C}

만약 양 끝을 잘못 짝지어 (327)=25(32-7)=25(1712)=5(17-12)=5로 계산하면 12.4℃가 나온다. 선도에서 같은 위치의 두 온도 곡선 간격을 온도차로 잡는 것이 관건이다.

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