게시판 > 질답게시판 > 방열기의 압력손실

스테파노 Stefano

09-01-15 12:22

(1) Finned Tube에 Fan으로 불어넣는 방법의 방열기라고 가정하면 Air측 전체 압력손실은 아래의 성분으로 구성되지요

i) 공기 흡입부의 Ring 부분 Contraction Loss(축소 손실).............Ring 통과 유속기준 (압축손실)
ii) Fan출구 Finned Tube Bank 사이 공간 진입 확대손실..............Ring 통과 유속기준 (확대손실)
iii) Fan과 Fin 사이 공간 Chamber 통과 마찰손실.........................Chamber 내 평균유속기준 (마찰손실)
iv) Finned Tube Bank 진입 Contraction Loss.............................Finned Tube Bank내 유속기준 (압축손실)
v) Filnned Tube Bank에서의 Friction Loss(마찰손실)..................Finned Tube Bank내 유속기준 (마찰손실)
vi) Finned Tube내 가열에 의한 Acceleration Loss(가속손실).......Finned Tube Bank내 유속기준 (가속손실)
vii) Finned Tube Bank 출구의 Enlargement Loss(확대 손실).......Tube Bank내 유속기준 (확대손실)

(2) 이중 Finned Tube Bank를 고속으로 지나갈때의 v)번의 마찰압력손실이 가장 크고 ii), iii), vi)는 다른 손실에 비해 아주 작아서 무시하고 계산해도 됩니다.

(3) 마찰 손실 v)와 vi)은 HTRI(Heat Transfer Research Institute)에서 연구하여 제안한 방법이 있는데 Finned Tube Bank를 통과하는 유속을 기준으로 Fin 모양와 배열 및 온도변화등을 고려한 여러 보정계수를 사용해서 수정된 Reynolds No를 계산하여 등온 마찰계수를 계산한 다음 Velocity Head 및 밀도와 곱하는 방법으로 계산하는 것으로 이미 알고 계신바와 같이 가장 계산이 복잡하지요. 열교환기 중 Air Cooled Exchanger 관련 서적에서 찾아볼 수 있습니다.

간단한 계산 방법으로 Robinson & Briggs' Formula 를 이용해서 계산 할 수도 있습니다.
(http://www.wlv.com/products/databook/ch4_3.pdf 참조)

(4) i), ii), iv), vii)의 압축 혹은 확대 손실은 해당 속도를 기준으로 Velocity Head (ρV^2/2g)에 공기밀도(ρ)를 곱한값에 Loss Coefficient를 구하여 계산하면 됩니다.

Expansion or Contraction Loss = K * ρ * (V^2/2g)...................(1)
여기서 K 값은 입출구 모양에 따라 달라지는 계수입니다.
K= 0.9~1 for Straight Cylindrical Ring, 0.5~0.6 for Conical Inlet,, 0.25 for Bell Mouth Inlet

(5) iii)의 계산은 일반 Pipe Duct내 마찰손실 계산방법과 동일하게 계산하는 것으로 Reynolds No로부터 마찰계수를 구하여 계산하는 방법이지만 계산해보나 마나 무시할 만한 수치이기 때문에 무시해도 됩니다.

(1) Finned Tube에 Fan으로 불어넣는 방법의 방열기라고 가정하면 Air측 전체 압력손실은 아래의 성분으로 구성되지요

i) 공기 흡입부의 Ring 부분 Contraction Loss(축소 손실).............Ring 통과 유속기준 (압축손실)
ii) Fan출구 Finned Tube Bank 사이 공간 진입 확대손실..............Ring 통과 유속기준 (확대손실)
iii) Fan과 Fin 사이 공간 Chamber 통과 마찰손실.........................Chamber 내 평균유속기준 (마찰손실) 
iv) Finned Tube Bank 진입 Contraction Loss.............................Finned Tube Bank내 유속기준 (압축손실)
v) Filnned Tube Bank에서의 Friction Loss(마찰손실)..................Finned Tube Bank내 유속기준 (마찰손실)
vi) Finned Tube내 가열에 의한 Acceleration Loss(가속손실).......Finned Tube Bank내 유속기준 (가속손실)  
vii) Finned Tube Bank 출구의 Enlargement Loss(확대 손실).......Tube Bank내 유속기준 (확대손실)
 
(2) 이중 Finned Tube Bank를 고속으로 지나갈때의 v)번의 마찰압력손실이 가장 크고 ii), iii), vi)는 다른 손실에 비해 아주 작아서 무시하고 계산해도 됩니다.

(3) 마찰 손실 v)와 vi)은 HTRI(Heat Transfer Research Institute)에서 연구하여 제안한 방법이 있는데 Finned Tube Bank를 통과하는 유속을 기준으로 Fin 모양와 배열 및 온도변화등을 고려한 여러 보정계수를 사용해서 수정된 Reynolds No를 계산하여 등온 마찰계수를 계산한 다음 Velocity Head 및 밀도와 곱하는 방법으로 계산하는 것으로 이미 알고 계신바와 같이 가장 계산이 복잡하지요.  열교환기 중 Air Cooled Exchanger 관련 서적에서 찾아볼 수 있습니다.
   
간단한 계산 방법으로 Robinson & Briggs' Formula 를 이용해서 계산 할 수도 있습니다. 
(http://www.wlv.com/products/databook/ch4_3.pdf 참조)

(4) i), ii), iv), vii)의 압축 혹은 확대 손실은 해당 속도를 기준으로 Velocity Head (ρV^2/2g)에 공기밀도(ρ)를 곱한값에 Loss Coefficient를 구하여 계산하면 됩니다.

Expansion or Contraction Loss = K * ρ * (V^2/2g)...................(1)
여기서 K 값은 입출구 모양에 따라 달라지는 계수입니다.   
K= 0.9~1 for Straight Cylindrical Ring, 0.5~0.6 for Conical Inlet,, 0.25 for Bell Mouth Inlet

(5) iii)의 계산은 일반 Pipe Duct내 마찰손실 계산방법과 동일하게 계산하는 것으로 Reynolds No로부터 마찰계수를 구하여 계산하는 방법이지만 계산해보나 마나 무시할 만한 수치이기 때문에 무시해도 됩니다.