1) 프로젝트의 주제
소형 동력선 엔진의 냉각수 온도 상승을 억제하기 위한 해수 열교환기 설계
2) 설계 방향 설정 및 가정
- 해수의 경우 출입온도는 우리나라 연평균 수온인 18℃를 기준으로 했고 배출온도는 설정해놓고 구해야하는 임의의 값으로 계산의 편리화를 위해 22℃로 정하였고 설계를 하는데 필요한 물의 물성치는 열역학과 열전달교재, 해수의 물성치는 인터넷에서 구한 자료를 통해 보간법을 사용해서 구하였다.
- 설계과정에서 필요한 공식은 수업시간에 배운 내용과 주어진 프린트를 바탕으로 교과서를 참조했다.
- 설계과정에서 수많은 변수를 통한 계산이 필요하고 이 모든 변수에 관한 없기 때문에 일부 변수의 경우 값을 이론에 근거하여 지정해주었다.
- 기본값의 표는 열교환기를 설계 하는데 기본적으로 필요한 물성치와 수치들을 간단히 계산한 것으로써 여기서는 소숫점 넷째짜리까지 표현했지만 실제 우리가 사용한 엑셀에서는 최대한 오차를 줄이기 위해 소숫점을 정해놓지 않고 계산을 실시했고 위에 적힌 계산값도 엑셀을 기준으로 입력한 값이다.
- 물성치와 정해놓은 수치들을 통해 튜브의 길이 총 표면적, shell의 표면적을 구하고 나서 적절한 재료를 선정한 뒤에 부피와 질량을 통해 그 값을 알아낸다.
- 엑셀을 통해 값을 여러 수치들을 대입해가며 최적화 값을 찾는다.
- ; 박용(선박) 열교환기에서는 tube(냉각수가 흐르는 관)의 지름이 보통 이다. 이번 설계에서는 tube의 지름()을 라 하고 설계를 한다. 마찬가지로 tube의 두께(t)는 보통 1.6, 1.2. 0.89mm로 하고 있고, 그중 중간 값인 1.2mm로 가정한다.
- tube의 두께를 1.2mm로 매우 작게 가정하였기 때문에 tube의 표면 온도를 관내에 흐르는 냉각수의 평균온도로 가정하고 를 구하면 이다.
- tube ; Aligned, , N=5 rows
- 펌프에서 열교환기로 유입되는 단면적()의 지름()를 0.1m로 가정한다.
2012.11.22
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