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1) Hydraulic Radius(또는 Diameter):
이는 등가(Equivalent) Radius(또는 Diameter)를 계산하는데 사용되는데 정의 수식을 이용하면 됩니다.
Hydraulic Radius가 바로 등가 Radius가 아니기 때문에 사용시 주의해야 하고 특히 유체흐름의 경우와 열전달의 경우가 수식이서로 다르기 때문에 주의해야 합니다.
*유체의 압력손실 계산에 사용하는 Hydraulic Radius
Hydraulic Radius Rh = (흐름 단면적)/(유체 마찰접촉 둘레길이).......(1a)
*열전달 계산에 사용하는 Hydraulic Radius의 경우에는 열전달둘레길이)
Hydraulic Radius Rh = (흐름 단면적)/(열전달 둘레길이)..................(1b)
단면이 원형인 Tube나 Pipe는 직경자체가 등가직경이고 열전달둘레길이나 마찰길이가 같기 때문에 따로 계산할 필요가 없습니다.
(2) 등가직경
Hydraulic Radius가 계산되었으면 이를 4배해서 구합니다.
Equivalent Diameter, De = 4 Rh .............................(2)
유체마찰손실등의 계산시..
---> 원형단면인경우 De = 4*Rh = 4*(π/4)(D^2)/(π*D) = D.....................................(2a)
---> 이중관인 경우 De = 4*Rh = 4* (π/4)(D1^2-D2^2)/{π*(D1+D2)} = (D1-D2) .....(2b)
열전달 계산 시
(**주의** 열전달 둘레는 작은 파이프의 외경길이만 열전달에 사용되므로 열전달둘레길이는 π*D2만 고려합니다.)
---> 이중관의 경우 De = 4*Rh = 4* (π/4)(D1^2-D2^2)/(π*D2) = (D1^2-D2^2)/D2 .....(2c)
(3) Shell Side의 등가직경도 마찬가지로 계산하는데
Tube 배열방식을 고려하여 중심간 간격 Pitch와, 흐름단면적, 접촉(전열)길이를 고려하여 등가 직경을 구하면 됩니다.
( Pitch P, Diameter(튜브외경) D일 때)
4각형 배열의 경우: Rh = (P^2-(π/4)*D^2)/(π*D), De=4*Rh ............................(3a)
3각형 배열의 경우: Rh = { P*(√3*P)/2 -[(π/4)*D^2/2] }/(π*D/2), De =4*Rh.....(3b)
출장다녀오느라 좀 늦었습니다. |
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| 대학교수님께 강의 듣는 기분입니다. |
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| 상세한 답변 감사드립니다. |
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| 1.위에 설명하신 내용중에 삼각?사각배열? 이 좀 이해가 않되는군요 .이것이 shell 내부의 |
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| 배열된 tube라면 원의 중심을 기준으로, 일반적으로 배여될텐데...그림으로 설명 더 부탁드리면 않될까요? |
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| 2.저희는 물과 증기를 이용하여 열교환장치를 만드는데요? 윗식에서 (2a)(2b)와 (2c)중 어느공식을 적용해야 할지 |
| 잘 모르겠습니다. |
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| ->이것은 제가 어느책에서 보니 Nu(누셀트수)와 Reynolds 수 구할때 필요해서 질문드린거데 이렇게 적용하면 되는지 |
| 솔직히 잘모르겠네요 담에 준비더해서 물어볼께요. |
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| 3. 그리고 (3a),(3b)를 보면 tube 배열피치만 관계가 있고 수량과는 관계가 없나요? |
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| 4. Stefano 님! |
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정말로 하나갈켜주십시요. 꼭 해결좀 부탁드릴께요 . 해결이되면 별도의 감사표시를 하고싶습니다. 허락하신다면요. |
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| 열교환기 shell & tube type에서 tube 가 여러개 배열된 조건에서 |
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| tube 길이 및 직경을 구할수 있나요? |
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| 참고로 저희회사는 주로 물과 증기만을 다루는 열교환기를 만듭니다. |
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| Q=UAΔT 란 공식을 통해서 약식으로 "A=πDL(3.14*tube 직경*tube 전길이)"를 구할수가 있나요? |
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| U: 총괄열전달계수->? 누셀트수와 레이놀즈수(층류와 난류결정)를 구해서 어떻게 적용할수있나요? |
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ΔT: 대수평균온도차
이렇게 하면 되는지 모르겠네요 .Stefano님의 소중한 답변 기다립니다.
2014.4.15 |
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