모두CBT

2중관 열교환기에 있어서 열관류율( )의 근사식은? (단, Fi : 내… | [에너지관리기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 18년 1회차
2중관 열교환기에 있어서 열관류율( )의 근사식은? (단, Fi : 내관 내면적, Fo : 내관 외면적, αi : 내관 내면과 유체 사이의 경막계수, αo : 내관 외면과 유체 사이의 경막계수,전열계산은 내관 외면 기준일 때이다.)
1
1(1αiFi+1αoFo)\dfrac{1}{\left(\dfrac{1}{\alpha_i F_i} + \dfrac{1}{\alpha_o F_o}\right)}
2
1(1αiFiFo+1αo)\dfrac{1}{\left(\dfrac{1}{\alpha_i \dfrac{F_i}{F_o}} + \dfrac{1}{\alpha_o}\right)}
3
1(1αi+1αoFiFo)\dfrac{1}{\left(\dfrac{1}{\alpha_i} + \dfrac{1}{\alpha_o \dfrac{F_i}{F_o}}\right)}
4
1(1αoFi+1αiFo)\dfrac{1}{\left(\dfrac{1}{\alpha_o F_i} + \dfrac{1}{\alpha_i F_o}\right)}
해설

2중관 열교환기에서 열은 내관 내면의 유체 → 관벽 → 내관 외면의 유체 순으로 차례차례 지나가므로, 각 경막의 열저항은 직렬로 이어진다.

내면 쪽 열저항은 1αiFi\dfrac{1}{\alpha_i F_i}, 외면 쪽 열저항은 1αoFo\dfrac{1}{\alpha_o F_o}이다. 직렬이므로 두 저항을 더한 값이 전체 열저항이고, 열관류율은 그 역수이므로 K=11αiFi+1αoFoK=\dfrac{1}{\dfrac{1}{\alpha_i F_i}+\dfrac{1}{\alpha_o F_o}}가 된다.

이 식은 관벽 자체의 전도저항을 무시하고, 내면적과 외면적의 차이를 기준면으로 엄밀히 환산하지 않은 채 각 면적을 그대로 대입한 단순화된 형태이기 때문에 근사식이라고 부른다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.