熱交換効率の計算に関して

質問

設備の管理をしているものです。質問をさせていただきます。
熱交換器の効率を計算しようと考え、高温側、低温側の温度差と流量の計測をしました。その結果、両側の熱量が大きく違う時間帯が出きました。正確な測定ができてれば、その部分は同じ熱量になるはずですよね？（高温側に与えた熱＝低温側が与えられた熱のはず）
これは、測定誤差と考えてよいでしょうか？

また、熱交換器の効率を計る方法としてはどのような方法がベターでしょうか？

教えていただけるでしょうか？

回答No.2

mathstudy

まず熱交換器全体の熱収支を考えると理解できると思います。
測定誤差は、どんな測定方法でどんな測定器を使用しているか分かりませんが、
自分の経験上、微々たる物です。

熱収支を計算する上での主な注意点を列挙します。
まずは、流体の質量流量です。
熱交換する流体の種類により適切な測定器は異なると思いますが、適切であるとして、考えてみます。
まず、流体の熱交換器への質量流量を測定します。
質量流量が測れない場合は水などは密度が分かっているものなら、
その手の技術資料に載っている物を使えば良いのですが、
ガスなど密度の分からないものの場合は、組成も同時に計測する必要があります。
次に熱交換器の放熱量です。
熱交換器自体の表面に数箇所に温度計、熱電対でよいと思いますが、
温度を測り、表面積も予め計算しましょう。それで放熱量の目安にします。
後は、入り出の流体の温度、を測り、流体の比熱を、専門書を紐解き、調べれば、入出熱量が計算でき熱収支の計算を行えると思います。
すると熱の出入りに関する全体像が分かりやすくなります。

ちなみに、質問者さんが意図している効率とは、どのようなものでしょうか？
通常教科書レベルで載っている熱交換器の性能を表わすのは温度効率ですが、
高温流体側温度効率ε1=(高温流体入り口温度-高温流体出口温度)/(高温流体入り口温度-低温流体入り口温度）
低温流体側温度効率ε2=(低温流体出口温度-低温流体入り口温度)/(高温流体入り口温度-低温流体入り口温度)

この場合は高温側と低温側の流体温度を測定するだけです。

回答No.1

noname#160321

熱の漏れは無いとお考えでしたら「甘いです」。