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스테파노 Stefano

09-05-06 21:29

(1) 기화되는 양 계산
기화되는 속도, kg/h m = (전열 속도 q, kcal/h)/(대기압 상태 즉 비점에서의 증발잠열, kcal/kg)........(1)

(2) 용기의 냉열 손실 (전열속도, q kcal/h)
(전열속도 q, kcalh ) = (용기 표면적, m2)*(대기로의 냉열손실계수 U, kcal/h-m2-℃)*(대기-용기벽 온도차, ℃)...(2)

(3) 대기로의 총괄 냉열손실계수, U kcal/h-m2-℃
용기가 보온되어 있지 않은 경우 용기내의 대류열전달계수와 용기벽의 열전도는 무시하고 용기표면 온도와 대기와의 온도차이에 의한 대류열전달계수를 구해서 이를 냉열손실계수로 계산하면 됩니다.

(보온되어 있지 않을 경우 용기표면의 대류현상에 의한 열전달계수에 의한 열저항이 가장크고 용기내부와 용기벽의 열저항은 무시해도 되기 때문입니다. 보온되어 있을 경우에는 아래의 수식에서 우측 두개의 항을 계산해야 하는데 보온 표면의 온도를 모르기 때문에 시행오차법으로 보온 용기 표면의 온도를 먼저 계산해야 합니다.)

1/U = 1/hi + x/k + 1/ho ≒ 1/ho................................(3) hi=용기내 대류전열계수, x=용기벽두께, k=용기의 열전도도, ho=용기 외부 대류전열계수, kcal/h-m2-℃

(4) 용기 외부에서의 전열계수, ho
이는 용기표면과 공기 온도차에 의해 결정되는 전열계수입니다. 수직면과 수평면, 그리고 대기온도보다 용기벽의 온도가 높을때와 낮을 때에 따라서 약간씩 달라지는데 실제 실험결과로부터 수직면에서는 대략 다음과 같은 수식으로 나타냅니다. 상세한 내용은 열전달관련 서적에서 찾아볼 수 있습니다

ho = 상수 (대기와 용기표면의 온도차)^0.33..........................................(4) 상수≒ 1.13

위의 계산은 (4)식으로부터 거꾸로 계산해 가면 (1)식에 의해 시간당 증발되는 액체산소 혹은 액체질소의 양을 계산할 수가 있습니다.

(1) 기화되는 양 계산 
기화되는 속도, kg/h   m = (전열 속도 q, kcal/h)/(대기압 상태 즉 비점에서의 증발잠열, kcal/kg)........(1)

(2) 용기의 냉열 손실 (전열속도, q kcal/h)
(전열속도 q, kcalh ) = (용기 표면적, m2)*(대기로의 냉열손실계수 U, kcal/h-m2-℃)*(대기-용기벽 온도차, ℃)...(2)

(3) 대기로의 총괄 냉열손실계수, U kcal/h-m2-℃
용기가 보온되어 있지 않은 경우 용기내의 대류열전달계수와 용기벽의 열전도는 무시하고 용기표면 온도와 대기와의 온도차이에 의한 대류열전달계수를 구해서 이를 냉열손실계수로 계산하면 됩니다.

(보온되어 있지 않을 경우 용기표면의 대류현상에 의한 열전달계수에 의한 열저항이 가장크고 용기내부와 용기벽의 열저항은 무시해도 되기 때문입니다. 보온되어 있을 경우에는 아래의 수식에서 우측 두개의 항을 계산해야 하는데 보온 표면의 온도를 모르기 때문에 시행오차법으로 보온 용기 표면의 온도를 먼저 계산해야 합니다.)

1/U = 1/hi + x/k + 1/ho ≒ 1/ho................................(3)   hi=용기내 대류전열계수, x=용기벽두께, k=용기의 열전도도,  ho=용기 외부 대류전열계수, kcal/h-m2-℃

(4) 용기 외부에서의 전열계수, ho
이는 용기표면과 공기 온도차에 의해 결정되는 전열계수입니다.  수직면과 수평면, 그리고 대기온도보다 용기벽의 온도가 높을때와 낮을 때에 따라서 약간씩 달라지는데 실제 실험결과로부터 수직면에서는 대략 다음과 같은 수식으로 나타냅니다.  상세한 내용은 열전달관련 서적에서 찾아볼 수 있습니다

ho = 상수 (대기와 용기표면의 온도차)^0.33..........................................(4)  상수≒ 1.13

위의 계산은 (4)식으로부터 거꾸로 계산해 가면 (1)식에 의해 시간당 증발되는 액체산소 혹은 액체질소의 양을 계산할 수가 있습니다.

권영관

09-05-07 15:41

근데 탱크가 단열재인 perlite로 충진 되어있다면 어떻게 또 생각해야 되나요?

아니면 진공 tank도 있습니다.

그럼 어떻게 계산해야 되는겁니까?

스테파노 Stefano

09-05-08 15:49

(1) 단열재를 사용할 경우
단열재의 저항을 포함해서 계산해야 합니다. (3)식을 이용해서 단열재 두께 x와 단열재 열전도도 k를 고려하면 됩니다. 단열재 표면 온도를 가정한 다음 나중에 표면온도가 맞는지 시행오차방법으로 계산합니다.

1/U = 1/hi + x/k + 1/ho ≒ x/k + 1/ho................................(3a)

(2) 진공탱크의 경우
내부용기 표면과 외부 진공용기 표면 사이의 복사전열 계수 1/hr 을 (3)식에 추가해야 합니다. hr은 (5)식을 이용해서 구합니다.

1/U = 1/hi + x/k + 1/hr + 1/ho ≒ x/k + 1/hr + 1/ho................................(3a)

진공용기내 복사 전열 qr/A = σ* ε1* ε2 *(T1^4- T2^4) = hr* (T1-T2)........(4)
σ= Stefan-Boltzmann Constant, ε1,ε2, 용기의 표면 흡수율, T1, T2 = 진공용기 외벽 및 내벽의 온도차 T1, T2도 처음에는 모르는 값이므로 가정한 다음 온도차가 맞는지 검증하는 과정이 필요합니다.

위의 (4)식으로부터 1/hr = (T1-T2)/{σ* ε1* ε2 *(T1^4- T2^4) }................(5)

ssam kygssam3

09-05-11 09:00

감사합니다`~^^ ㅋ

또 모르는것이 있으면 물어볼께요~~^^

ㅋ 화공 나온 사람으로서 정말 존경스럽네요^^