2010년 사례 오후 18
Thread Content
18. 코일형 열교환기로, 143℃의 포화수증기를 이용해 관 내의 물을 가열하여 그 온도를 15℃에서 45℃로 상승시킨다.증기의 응축 열전달 계수는 1.1×104 W/(㎡℃)이며, 관 내부의 물의 대류 열전달 계수는 3500 W/(㎡℃)입니다.관벽의 열저항, 오염에 의한 열저항, 그리고 열손실을 무시하고 평판형 벽면으로 간주할 수 있을 때, 해당 열교환기의 전체 열전달 계수(W/(㎡℃))와 열전달이 일어나는 벽면의 평균 온도(℃)는 다음 중 어떤 값들인가?(A) 2655, 127.2 (B) 3921, 141.3 (C) 3313, 140.3 (D) 2655, 115.7해답: K = 1/(1/α1 + 1/α2) = 1/(1/11000 + 1/3500) = 2655
△tm = (45 – 15)/ln = 112.3
t1 = 143, t2 = 143 – 112.3 = 30.7
평판의 온도를 tQ로 표시하면, tQ = α1S(143 – t) = α2S(t – 30.7)
11000(143 – t) = 3500(t – 30.7)
t = 115.7 (℃)
정답: D
빨간색으로 표시된 부분은 어떻게 이해해야 하나요?
이 게시글은 마지막으로 kang2012에 의해 2016-8-28 11:21에 수정되었습니다. 이런 식으로 설명하면 좀 복잡하니 간단히 말하자면, Q=KS△tm=a1S(143-t평균벽온도)=a2S(t평균벽온도-t저온평균온도)입니다. 여기서 t저온평균온도는 가열 매체의 평균 온도에서 △tm을 뺀 값입니다. 이 문제에서 가열 매체의 평균 온도는 143이므로, 저온평균온도는 143-30.7이 됩니다. (사실 저온평균온도는 (15+45)/2로 근사할 수도 있지만, 그렇게 하면 계산 결과에 오차가 생길 수 있습니다.) 만약 이해가 안 되면, 그냥 Q=KS△tm=a1S(143-t평균벽온도)라는 공식을 사용하여 계산하면 됩니다.
벽면 온도의 경우, 다음 공식을 사용하여 직접 구할 수 있습니다: (143 – tw) / (1/α1) = (tw – (15 + 45)/2) / (1/α2)