24. Double Pipe Heat Exchanger

열전달

PART 24. Double Pipe Heat Exchanger

열교환기는

향류, 병류, multi 등

여러 종류가 존재한다.

위 그림은 향류와 병류일 때,

열교환이 발생하는 그림이다.

이때, 이전 글과 같이

온도가 선형적으로 감소하지 않기 때문에

해석을 하는데 어려움이 있다.

따라서, Log Mean Temperature Difference 해석 방법을 사용한다.

위와 같은 흐름이 있다고 하자.

Ch와 Cc는 Heat capacity rates 이다.

한편, 가운데 어느 한 지점(파란점)에서의

온도차이를 다음과 같이 정의한다.

위 식을 미분하면,

한편, 미소한 Control Volume을 잡으면

다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

이때, 이전에 Thermal resistance concept에서

다루었던 총괄열전달계수를 도입한다.

이것을 미분하는데

d가 면적으로 들어가게 된다.

위 식에 아래 식의 Ch 와 Cc를 각각 대입한다.

정리하여 적분하면,

따라서,

이때, 

따라서,