열전달계수

열역학 및 역학에서 열전달 계수 또는 필름 효과(film effectivity)는 열 흐름의 열유속과 열역학 구동력 사이의 비례 상수(즉, 온도차 ΔT):

조합 모드의 전체 열전달률은 일반적으로 전체 전도율 또는 열전달계수 U. 이 경우 열전달률은 다음과 같다.

${\디스플레이 스타일 {\dot{Q}=hA(T_{2}-T_{1}})$

여기서:

${\displaystyle A}$² ${\displaystyle A}$: 열 전달이 일어나는 표면적, m

${\displaystyle T_{}}$ ${\displaystyle {2\mathrm{}}_{}}$ ${\$}}$$: 주변 유체의 온도 K

${\displaystyle T_{}}$ ${\displaystyle {1\mathrm{}}_{}}$ ${\$}$$: 고체 표면의 온도 K.

열전달계수의 일반적인 정의는 다음과 같다.

${\displaystyle h={\frac {q}{\delta T}}$

여기서:

q: 열량, W/m²; 즉 단위 면적당 열력, q = Q${\displaystyle \stackrel{}{}}$ ${\$ 스타일 ${\dot{Q}}$/dA

h: 열 전달 계수, W/(m²•K)

ΔT: 고체 표면과 주변 유체 영역 간의 온도 차이, K

일반적으로 유체와 고형 사이의 대류 또는 위상 전환에 의해 열 전달을 계산할 때 사용된다. 열 전달 계수는 SI 단위를 제곱 미터 켈빈당 와트(W/(mK²))로 한다.

열 전달 계수는 열 절연의 역수다. 이는 건축 자재(R-값) 및 의류 절연에 사용된다.

다른 열전달 모드, 다른 유체, 흐름 방식, 그리고 다른 열유압 조건에서 열전달계수를 계산하는 많은 방법이 있다. 대류 유체의 열전도도를 길이 눈금으로 나누어 추정할 수 있는 경우가 많다. 열전달 계수는 종종 누셀트 수(무차원 수)에서 계산된다. 또한 열전달 유체 응용을 위해 특별히 사용할 수 있는 온라인 계산기도 있다. 열전달계수에 대한 실험적인 평가는 특히 작은 플럭스를 측정해야 할 때(예:<.2 / c > ${\$)) 몇 가지 난제를 제기한다$.$$2{\rm {{W/cm^{2}}.$^[1][2]

구성

건물 벽면이나 열교환기 간 단순 요소 간 열 전달을 찾는 데 유용한 전체 열 전달 계수를 결정하는 간단한 방법은 다음과 같다. 이 방법은 재료 내에서 전도만 설명하므로 방사선 등의 방법을 통한 열 전달은 고려하지 않는다. 방법은 다음과 같다.

${\displaystyle 1/(U\cdot A)=1/(h_{1}\cdot A_{1}+dx_{w}/(k\cdot A)+1/(h_{2}\cdot A_{2}}}}}$

위치:

• ${\displaystyle U}$ ${\displaystyle U}$ $$= 전체 열 전달 계수(W/(m²•K))
• ${\displaystyle A}$ ${\displaystyle A}$ $$= 각 유체측(m²)의 접촉 부위($A{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {1\mathrm{}}_{}}$ ${\$}:{1}$$및 A$$ ${\displaystyle {2\mathrm{}}_{}}$ ${\$}}: 어느 한 표면을 표현함$$)
• ${\displaystyle k}$ $[\displaystyle k}$ $$= 소재의 열전도도(W/(m·K))
• ${\displaystyle h}$ $[\displaystyle h}$ $$= 각 유체에 대한 개별 대류 열전달 계수(W/(m²•K))
• ${\displaystyle d}$ ${\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle w_{}}$ ${\$ $$= 벽 두께(m).

각 표면 접근방식의 면적이 동일하므로 방정식은 다음과 같이 단위 면적당 전달 계수로 작성할 수 있다.

${\displaystyle 1/U=1/h_{1}+dx_{w}/k+1/h_{2}}:$

또는

${\displaystyle U=1/(1/h_{1}+dx_{w}/k+1/h_{2}}$

종종 d ${\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle w_{}}$ ${\$의 값을 유체를 운반하는 파이프의 두께를 정의하기 위해 내측 및 외측 반지름이 사용되는 두 개의 반지름의 차이로 언급되지만$$, 이 그림은 평판 전달 메커니즘 또는 b의 벽과 같은 다른 일반적인 평면의 벽 두께로도 간주될 수 있다.전송 표면의 각 가장자리 사이의 면적 차이가 0에 근접할 때 우ilding.

건물 벽에서는 위의 공식을 사용하여 건물 구성요소를 통해 열을 계산하는 데 일반적으로 사용되는 공식을 도출할 수 있다. 설계자와 엔지니어는 결과 값을 벽과 같이 건설 어셈블리의 U-값 또는 R-값이라고 부른다. 각 유형의 값(R 또는 U)은 R-Value = 1/U-Value와 같은 서로 역행으로 관련되며, 이 문서의 하단에 설명된 전체 열 전달 계수의 개념을 통해 둘 다 더 완전하게 이해된다.

대류 열전달 상관식

대류 열 전달은 치수 분석, 경계 층의 정확한 분석, 경계 층의 대략적인 적분 분석 및 에너지와 운동량 전달 사이의 유사성을 통해 분석적으로 도출될 수 있지만, 이러한 분석 접근법은 수학적 모델이 없을 때 모든 문제에 대한 실질적인 해결책을 제공하지 못할 수 있다.융통성이 있는 따라서 자연 대류, 내부 흐름의 강제 대류, 외부 흐름의 강제 대류 등 다양한 경우에 대류 열 전달 계수를 추정하기 위해 다양한 저자에 의해 많은 상관관계가 개발되었다. 이러한 경험적 상관관계는 특정한 기하학적 구조와 흐름 조건에 대해 제시된다. 유체 성질은 온도에 따라 달라지기 때문에 $표면{\displaystyle {}_{}}$ T ${\displaystyle s_{}}$ ${\$의 평균인 필름 온도 T ${\displaystyle f_{}}$ ${\$ T_{$f$$\}$에서 평가되며, 주변 벌크 온도인 $T{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {\mathrm{}}_{}}$ ${\$$T}_{\ft$ $\}\}.$

${\displaystyle {{}T}_{f}}={\frac {{}{{{{{}}}T}_{s}+{{{}}T}_{\inful }}{2}}:}$

외부 흐름, 수직 평면

그것은 처칠과 추에 의해 권고 사항은 자연 대류에 층류와 난류 영향을 다음과 같은 상관 관계를 수직면에 인접해 제공한다.이 길이로 존경과 Pr은 Pran과 중력의 방향에 관한 액의[3][4], k는 열 전도, L은 특성 길이, RaL은 레일리 수.dtl 번호

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{L}}\left({0.825+{\frac {0.387\mathrm {Ra} _{L}^{1/6}}{\left(1+(0.492/\mathrm {Pr} )^{9/16}\right)^{8/27}}}}\right)^{2}\,\quad \mathrm {Ra} _{L}<10^{12}}$

층류 흐름의 경우 다음과 같은 상관관계가 약간 더 정확하다. 층류에서 난류경계로의 전환은 라씨가_L 10여명을⁹ 넘을 때 발생하는 것으로 관측된다.

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{L}}\left(0.68+{\frac {0.67\mathrm {Ra} _{L}^{1/4}}{\left(1+(0.492/\mathrm {Pr} )^{9/16}\right)^{4/9}}}\right)\,\quad \mathrm {1} 0^{-1}<\mathrm {Ra} _{L}<10^{9}}$

외부 흐름, 수직 실린더

축이 수직인 실린더의 경우 곡률 효과가 너무 크지 않을 경우 평면 표현식을 사용할 수 있다. 이는 경계층 두께가 실린더 $직경{\displaystyle }$ D ${\displaystyle D}$에 비해 작은 한계를 나타낸다$.$ 수직 평면 벽의 상관관계는 다음과 같은 경우에 사용할 수 있다.

${\displaystyle {\frac {D}{L}}\geq {35}{\mathrm {Gr} _{L}^{\frac {1}{4}}}}}}$

여기서 $G{\displaystyle {\mathrm{}}_{}}$ ${\displaystyle {\mathrm{r}}_{}}$ ${\displaystyle {}_{}}$ ${\$은 Grashof 수이다.

외부 흐름, 수평 플레이트

W. H. McAdams는 수평 플레이트에 대해 다음과 같은 상관관계를 제안했다.^[5] 유도 부력은 뜨거운 표면이 위쪽을 향하느냐 아래를 향하느냐에 따라 달라진다.

위를 향한 뜨거운 표면 또는 아래를 향한 차가운 표면의 경우 층류 흐름:

${\displaystyle h\ ={\frac {k0.54\mathrm {Ra} _{L}{1/4}\{L}\quad 10^{5}<\mathrm {Ra} _{L}{L}}}{L}}{\time 10^{7}}}}}}}$

난류 흐름의 경우:

${\displaystyle h\ ={\frac {k0.14\mathrm {Ra} _{L}{1/3}\,\quad 2\time 10^{7}<\mathrm {Ra} _{L}}<3\time 10^{10}}}}}}}}}$

아래를 향한 뜨거운 표면 또는 위를 향한 차가운 표면의 경우 층류 흐름:

${\displaystyle h\ ={\frac {k0.27\mathrm {Ra} _{L}{1/4}}\,\quad 3회 10^{5}<\mathrm {Ra} _{L}}<3\time 10^{10}}}}}}}}}}$

특징적인 길이는 둘레에 대한 판 표면적의 비율이다. 표면이 수직과 θ 각도로 기울어진 경우 처칠과 추에 의한 수직 판에 대한 방정식을 최대 60°까지 사용할 수 있다. 경계층 흐름이 층류인 경우, Ra 항을 계산할 때 중력 상수 g는 g cos θ으로 대체된다.

외부 흐름, 수평 실린더

충분한 길이와 무시할 수 있는 최종 효과가 있는 실린더의 경우 처칠과 추는 - < R < ${\$에 대해 다음과 같은 상관관계가 있다

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{D}}\left({0.6+{\frac {0.387\mathrm {Ra} _{D}^{1/6}}{\left(1+(0.559/\mathrm {Pr} )^{9/16}\,\right)^{8/27}\,}}}\right)^{2}}$

외부 흐름, 구

구는 T. Yugee는 Pr≃${\displaystyle {\mathrm{1}}_{}}$과 ${\displaystyle {\mathrm{}}_{}}$ ${\displaystyle \le }$ ${\displaystyle {}_{}}$ a D ${\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {10\mathrm{}}^{}}$ 5$[\$에 대해 다음과 같은 상관관계가 있다$.$^[6]

${\displaystyle {\mathrm {Nu}_{D}\ =2+0.43\mathrm {Ra} _{D}^{1/4}}$

수직 직사각형 인클로저

직사각형 인클로저의 두 반대되는 수직 플레이트 사이의 열 흐름의 경우, Catton은 작은 가로 세로 비율에 대해 다음과 같은 두 개의 상관 관계를 권고한다.^[7] 상관 관계는 Prandtl 번호의 모든 값에 대해 유효하다.

1 < H/L < 2:

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{L}}0.18\left({\frac {\mathrm {Pr} }{0.2+\mathrm {Pr} }}\mathrm {Ra} _{L}\right)^{0.29}\,\quad \mathrm {Ra} _{L}\mathrm {Pr} /(0.2+\mathrm {Pr} )>10^{3}}$

여기서 H는 인클로저의 내부 높이, L은 서로 다른 온도의 양측 사이의 수평 거리.

2 < H/L < 10:

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{L}}0.22\left({\frac {\mathrm {Pr} }{0.2+\mathrm {Pr} }}\mathrm {Ra} _{L}\right)^{0.28}\left({\frac {H}{L}}\right)^{-1/4}\,\quad \mathrm {Ra} _{L}<10^{10}.}$

가로 세로 비율이 큰 수직 인클로저의 경우 다음과 같은 두 개의 상관 관계를 사용할 수 있다.^[7] 10 < H/L < 40>의 경우:

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{L}}0.42\mathrm {Ra} _{L}^{1/4}\mathrm {Pr} ^{0.012}\left({\frac {H}{L}}\right)^{-0.3}\,\quad 1<\mathrm {Pr} <2\times 10^{4},\,\quad 10^{4}<\mathrm {Ra} _{L}<10^{7}.}$

1 < H/L < 40 :

${\displaystyle h\ ={\frac {k}{{L}0.46\mathrm {Ra}_{L}{1/3}\,\quad 1<\mathrm {Pr}<20,\,\,\quad 10^{6}<\mathrmatrm {L}{10^{9}}}}}}}}}}}}}}}}}}}.$

모든 네개의 따르면 들어, 유체 특성 평균 temperature—as에 반대하는에서 평가된다 필름 temperature—(T1+T 2)/2{\displaystyle(T_{1}+T_{2})/2}, T1{\displaystyle T_{1}}과 T2{\displaystyle T_{2}}은 온도의 수직 표면과 T1>T2{년.경멸하다$Playstyle T_{1}>>$$T_{2$

강제대류

내부 흐름, 층류 흐름

시더와 테이트는 $D{\displaystyle }$ ${\displaystyle D}$이(가) 내경이고, ${\displaystyle {}_{}}$ ${\${\$mu$$}_{b}}$은(는) 벌크 평균 온도에서의 유체 점성이고, ${\displaystyle {}_{}}$ w ${\$은(는) 튜브벽 표면의 점성도를 설명하기 위해 다음과 같은 상관 관계를 제공한다.입헌화화하다^[6]

${\displaystyle \mathrm {Nu} _{D}={1.86}\cdot {{\left(\mathrm {Re}\cdot \mathrm {Pr}}^{{}^{1}\!\!\up \!{}_{3}\;}{{\왼쪽({\frac {D}{L}}\오른쪽)}^{{}^{1}\!\!\up \!{}_{3}\;}{{\left\frac {{\mu }_{b}}{{\mu }_{w}}\오른쪽)^{0.14}}}}$

완전히 발달한 층류 흐름의 경우 누셀트 수는 일정하며 3.66과 같다. 밀은 입구 효과와 완전히 발달된 흐름을 하나의 방정식으로 결합한다.

${\displaystyle \mathrm {Nu} _{D}=3.66+{\frac {0.065\cdot \mathrm {Re} \cdot \mathrm {Pr} \cdot {\frac {D}{L}}}{1+0.04\cdot \left(\mathrm {Re} \cdot \mathrm {Pr} \cdot {\frac {D}{L}}\right)^{2/3}}}}$^[8]

내부 흐름, 난류 흐름

Dittus-Bölter 상관관계(1930)는 많은 애플리케이션에 유용한 공통적이고 특히 단순한 상관관계다. 이 상관관계는 강제대류가 유일한 열전달 모드인 경우, 즉 비등, 응축, 유의한 방사선 등이 없는 경우에 적용된다. 이 상관관계의 정확도는 ±15%가 될 것으로 예상된다.

1만에서 12만(혼란스러운 파이프 흐름 범위에서)사이에 그 액체의 프란틀 수의 ROA0.7-120, 위치까지 파이프 입구( 많은 authors[9]에 의하면 10파이프 직경 이상 된 50직경)또는 다른 흐름 장애 및 whe으로부턴 레이놀즈 수,으로 일직선 원형 파이프에 한 유체 흐름.nt배관 표면은 유압적으로 매끄러우며, 유체의 부피와 배관 표면 사이의 열전달 계수는 다음과 같이 명시적으로 표현할 수 있다.

${\displaystyle {hd \over k}={0.023}\,\leftjd \over \mu }\\오른쪽)^{0.8}\,\왼쪽 사진\mu c_{p} \over k}\오른쪽)^{n}}}$

여기서:

${\displaystyle d}$ $[\displaystyle d}$은(는) 유압 직경임

${\displaystyle k}$ $[\displaystyle k}$은(는) 벌크 유체의 열전도율이다.

$[\displaystyle \mu }$은(는) 유체 점성이다.

$(\displaystyle j}$ 질량 유동

${\displaystyle c_{}}$ ${\displaystyle p_{}}$ ${\$ 유체의 등축$$ 열 용량

$[\displaystyle n}$은 가열(벌크 오일보다 뜨거운 벽)의 경우 0.4이고 냉각(벌크 오일보다 벽 냉각기)의 경우 0.33이다.^[10]

이 방정식의 적용에 필요한 유체 성질은 벌크 온도에서 평가되므로 반복을 피한다.

강제대류, 외부 흐름

고체의 외부 표면을 통과하는 흐름과 관련된 열 전달을 분석함에 있어 경계층 분리 등의 현상에 의해 상황이 복잡해진다. 다양한 저자들은 서로 다른 기하학적 구조와 흐름 조건에 대해 상관관계가 있는 도표와 그래프를 가지고 있다. 평면 표면에 평행한 흐름의 경우, $여기$서 x ${\displaystyle x}$은 가장자리로부터의 거리, $L{\displaystyle }$ ${\displaystyle L}$은 경계 층의 높이인 경우, 콜번 유추를 사용하여 평균 너셀트 수를 계산할 수 있다.^[6]

톰 상관 관계

비등에는 열전달계수에 대한 단순한 유체별 상관관계가 존재한다. Thom 상관관계는 핵 비등 기여도가 강제 대류보다 우세한 조건에서 끓는 물(약 20 MPa의 압력에서 과냉각 또는 포화)의 흐름을 위한 것이다. 이 상관관계는 열 유량이 주어진 경우 예상되는 온도 차이를 대략적으로 추정하는 데 유용하다.^[11]

${\displaystyle \Delta T_{\rm {sat}=22.5\cdot {q}^{0.5}\exp(-P/8.7)}$

여기서:

${\displaystyle \mathrm{\Delta }}$ ${\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {s\mathrm{}}_{}}$ ${\displaystyle {\mathrm{a}}_{}}$ ${\displaystyle {\mathrm{t}}_{}}$ ${\$은(는) 포화 온도 이상의 벽 온도 상승, K이다.

q는 열량, MW/m이다².

P는 물의 압력, MPa이다.

이러한 경험적 상관관계는 주어진 단위에 한정된다는 점에 유의한다.

관벽의 열전달계수

배관벽 재질에 의한 열유동에 대한 저항은 "배관벽의 열전달계수"로 표현할 수 있다. 단, 열량이 파이프 내경인지 외경인지를 선택해야 한다. 파이프 내경에 열량을 기초하기 위해 선택하고, 파이프 벽 두께가 파이프 내경에 비해 작다고 가정하면, 파이프 벽의 열 전달 계수는 벽을 구부리지^{[citation needed]} 않은 것처럼 계산할 수 있다.

${\displaystyle h_{\rm {wall}={k \over x}}$

여기서 k는 벽 재료의 유효 열전도율이고 x는 벽 두께다.

위의 가정이 유지되지 않으면 다음 식을 사용하여 벽면 열 전달 계수를 계산할 수 있다.

${\displaystyle h_{\rm {wall}={2k \over {d_{\rm {i}\ln(d_{\rm {o}/d_{\rm {i})}}}}$

여기서 d와_i d는_o 각각 파이프의 내경 및 외경이다.

관 재료의 열전도도는 보통 온도에 따라 달라진다. 평균 열전도도는 종종 사용된다.

대류 열전달 계수 조합

두 개 이상의 열 전달 프로세스가 병렬로 작용하는 경우 대류 열 전달 계수는 다음을 추가하기만 하면 된다.

${\displaystyle h=h_{1}+h_{2}+\cdots }$

직렬로 연결된 두 개 이상의 열 전달 프로세스의 경우 대류 열 전달 계수는 반비례로 추가된다.^[12]

${\displaystyle {1 \over h}={1 \over h_{1}+{1 \over h_{2}}+\message }}$

예를 들어 내부에 유체가 흐르는 파이프를 생각해 보자. 파이프 내부 유체의 부피와 파이프 외부 표면 사이의 대략적인 열 전달 속도는 다음과 같다.^[13]

${\displaystyle q=\왼쪽({1 \over h}+{t \over k}}\오른쪽)\cdot A\cdot \Delta T}$

어디에

q = 열전달율(W)

h = 대류 열전달 계수(W/(m²·K))

t = 벽 두께(m)

k = 벽 열전도율(W/m·K)

A = 면적(m²)

${\displaystyle \mathrm{\Delta }}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \Delta T}$ $$= 온도 차이.

전체열전달계수

전체 열전달계수 ${\displaystyle U}$는 열을 전달하기 위한 일련의 전도성 및 대류성 장벽의 전반적인 능력을 측정한 것이다$$. 일반적으로 열교환기의 열전달 계산에 적용되지만 다른 문제에도 동일하게 잘 적용할 수 있다.

열교환기의 경우 $U{\displaystyle }$ ${\displaystyle U}$을 사용하여 다음과 같은 관계에 의해 열교환기의 두 스트림 사이의 총 열전달을 결정할 수 있다$$.

${\displaystyle q=UA\Delta T_{LM}$

여기서:

${\displaystyle q}$ ${\displaystyle q}$ $$= 열 전달 속도(W)

${\displaystyle U}$ ${\displaystyle U}$ $$= 전체 열 전달 계수(W/(m²·K))

${\displaystyle A}$ ${\displaystyle A}$ $$= 열전달 표면적(m²)

${\$$LM}$ $$= 로그 평균 온도 차이(K).

전체 열전달계수는 각 스트림의 개별 열전달계수와 배관재료의 저항을 고려한다. 일련의 열 저항의 합계의 역수로 계산할 수 있다(그러나 예를 들어 다른 경로에 의해 병렬로 열 전달이 이루어지는 경우 보다 복잡한 관계가 존재한다).

${\displaystyle {\frac {1}{UA}}=\sum {\frac {1}{hA}+\sum R}$

여기서:

R = 파이프 벽의 열 흐름에 대한 저항(K/W)

다른 파라미터는 위와 같다.^[14]

열전달계수는 켈빈당 단위 면적당 열전달계수다. 따라서 면적이 열 전달이 일어나는 면적을 나타내기 때문에 방정식에 포함된다. 각 유체 측면의 접촉 영역을 나타내기 때문에 흐름의 영역은 다를 것이다.

파이프 벽(벽이 얇은 경우)으로 인한 열 저항은 다음과 같은 관계에 의해 계산된다.

${\displaystyle R={\frac {x}{k}}}$

어디에

x = 벽 두께(m)

k = 재료의 열전도도(W/(m·K)

이것은 파이프 내 전도에 의한 열 전달을 나타낸다.

열전도도는 특정 재료의 특징이다. 다양한 소재에 대한 열전도율 값은 열전도율 리스트에 수록되어 있다.

앞서 기사에서 언급한 바와 같이 각 스트림의 대류 열전달 계수는 유체의 종류, 흐름 특성 및 온도 특성에 따라 달라진다.

대표적인 열전달 계수는 다음과 같다.

• 공기 - h = 10 ~ 100 W/(mK²)
• Water - h = 500 ~ 10,000 W/(mK²)

퇴적물 오염으로 인한 내열성

흔히 열 교환기는 표면의 오염 층을 수집하는데, 이는 하천을 오염시킬 가능성이 있을 뿐만 아니라 열 교환기의 효율을 감소시킨다. 오염 열 교환기에서 벽의 축적은 열이 통과해야 하는 추가 물질 층을 생성한다. 이 새로운 층으로 인해 열교환기 내에서는 추가적인 저항이 발생하여 교환기의 전체 열전달계수가 감소한다. 추가적인 파울링 저항으로 열전달 저항을 해결하기 위해 다음과 같은 관계를 사용한다.^[15]

${\displaystyle {\frac {1}{U_{f}P}}}$ = ${\displaystyle {\frac {1}{UP}}+{\frac {R_{fH}}{P_{H}}}+{\frac {R_{fC}}{P_{C}}}}$

어디에

${\displaystyle U_{}}$ ${\displaystyle f_{}}$ ${\$ $$= 오염 열 교환기의 전체 열전달 계수 $W{\displaystyle \frac{\mathrm{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{m{\mathrm{}}^{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{}^{}\mathrm{}}{}}$ K ${\$

${\displaystyle P}$ ${\displaystyle P}$= 열 교환기의 둘레는 고온 또는 저온 측면 둘레일 수 있지만, 방정식의 양쪽에서 $동일$한 둘레여야 한다$($m {\$displaystyle${\$rm${$m}).$

${\displaystyle U}$ ${\displaystyle U}$ $$= 불순 열교환기의 전체 열전달 계수, $W{\displaystyle \frac{\mathrm{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{}^{}\mathrm{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{2\mathrm{}}^{}}{}}$ K$${\$displaystyle \textstyle${\$rm${\$frac {W}{m^{2}K}}}}}}}}}$

${\displaystyle R_{}}$ ${\displaystyle f_{}}$ ${\displaystyle C_{}}$ ${\$ = 열교환기의 차가운 쪽에서의 파울링 저항, $m{\displaystyle \frac{{\mathrm{}}^{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{\mathrm{}}{}}$ W ${\${\$rm${\$m^{2$}K$}{}{}}{}}}}$$W}}}$

${\displaystyle R_{}}$ ${\displaystyle f_{}}$ ${\displaystyle H_{}}$ ${\$ $$= 열교환기의 뜨거운 면에 있는 파울링 저항, $m{\displaystyle \frac{{\mathrm{}}^{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{}^{}\mathrm{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{\mathrm{}}{}}$ ${\${\$rm {\m^{2$}K$}{}{\$$rm$}}}{}}}}$W}}}$

${\displaystyle P_{}}$ ${\displaystyle C_{}}$ ${\$ $$= 열교환기의 차가운 쪽 둘레, $m{\displaystyle \mathrm{}}$ ${\$

${\$$H}}$ $$= 열교환기의 열측 둘레, $m{\displaystyle \mathrm{}}$ ${\$

이 방정식은 열교환기의 전체 열전달계수와 파울링 저항을 사용하여 파울링 열교환기의 전체 열전달계수를 계산한다. 이 방정식은 열교환기의 둘레가 열측면과 냉측면에서 다르다는 것을 고려한다. $P{\displaystyle }$ ${\displaystyle P}$에 사용되는 둘레는 동일한 한 중요하지 않다$$. 전체 열 ${\displaystyle \mathrm{전달}}$ 계수는 제품 U P ${\displaystyle UP}$이(가) 그대로 유지되므로$$ 다른 둘레가 사용되었음을 고려하여 조정된다.

파울링 저항은 파울링의 평균 두께와 열전도율이 알려진 경우 특정 열교환기에 대해 계산할 수 있다. 평균 두께와 열 전도성의 산물은 열교환기의 특정 면에 파울링 저항을 발생시킨다.^[15]

${\displaystyle R_{}}$ ${\displaystyle f_{}}$ ${\$ $$= $d{\displaystyle \frac{{}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{fk}_{}}{}}$ f ${\d_{f}}{$f}}}d flac {d_${f$}}}:{f$}}}}}}.$

여기서:

${\displaystyle d_{}}$ ${\displaystyle f_{}}$ ${\$ $$= 열 교환기 내 파울링의 평균 두께, $m{\displaystyle \mathrm{}}$ ${\$

${\displaystyle k_{}}$ ${\displaystyle f_{}}$ ${\$ $$= 파울링의 열전도율, ${\displaystyle \frac{\mathrm{Wm}}{}}$ K ${\$

참고 항목

• 대류 열전달
• 열제거원
• 대류
• 처칠-번스타인 방정식
• 열
• 열펌프
• 하이슬러 차트
• 열전도도
• 열유압학
• 비오트 수
• 푸리에 수
• 누셀트 수

참조

외부 링크

• 전체 열 전달 계수
• 전체 열 전달 계수 표 및 방정식
• 대류 열전달에 대한 상관관계