총괄 열전달 계수

개요

총괄 열전달 계수(U)는 열교환기 벽을 가로질러 한 유체에서 다른 유체로의 총 열전도율을 나타냅니다. 이 계수는 벽을 통한 전도와 양쪽의 대류 효과를 결합합니다. 값은 유체 유형, 속도, 흐름 영역, 표면 조건에 크게 의존합니다. 아래 계수는 초기 설계 계산을 위한 대표적인 공학 추정치를 제공합니다.

데이터 표

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복원된 원본 소스 표

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원본 소스는 총괄 열전달 계수가 근사치이며 유체 속도, 표면 조건, 오염, 열교환기 기하에 따라 크게 달라질 수 있음을 강조합니다.

예 - 물에서 공기로 열교환기

소스 예는 물과 공기 또는 기체 사이의 구리 열전달 표면을 사용합니다. 복원된 표에서 총괄 열전달 계수는 **U = 13.1 W/(m2 K)**입니다. 80 degC의 물과 20 degC의 공기의 경우 열유속은:

$q = (13.1\ \text{W/(m2 K)}) ((80\ \text{degC}) - (20\ \text{degC})) = 786\ \text{W/m2}$

열교환기의 열전달 계수

열전달율 계산기

단위 변환기

정확한 소스 변환: 1 Btu/ft2 hr degF = 5.678 W/m2 K = 4.882 kcal/h m2 degC.

공학 참고 사항

• 근사 값: 나열된 U 값은 깨끗한 표면과 정상 작동 조건에 대한 표준 추정치입니다. 오염, 스케일링 또는 특이한 유체 특성은 실제 성능을 크게 저하시킬 수 있습니다.
• 휜 표면: 공기측 계수가 낮으므로 휜 튜브를 사용하여 표면적을 늘리고 기체-액체 교환의 총괄 U 값을 개선합니다.
• 응축의 높은 U: 증기 응축과 액체-액체 교환(예: 물-물)은 상변화와 높은 유체 속도와 관련된 높은 열전달 계수로 인해 일반적으로 매우 높은 계수를 가집니다.
• 설계 여유: 중요한 응용의 경우 특정 유체 특성, 속도, 기하를 고려한 상세 분석이 필요합니다. 이러한 대표 값은 예비 크기 결정이나 타당성 연구에 적합합니다.
• 재료의 영향: 벽 재료의 열전도율도 기여하지만 그 효과는 양쪽의 대류 저항에 비해 종종 미미합니다.

참고 자료

• 원본 소스: Engineering ToolBox - 열전달 계수