Natural and Forced convection

*선*

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이동현상실험

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1. 실험목적
⑴ 열전달의 한 형태인 대류를 이해한다.
⑵ 자연대류에 있어서 대류 대상물의 시간경과에 따른 온도변화를 기록 관찰함으로 전달 계수와 Grashof, Prandtl Number와의 관계를 조사하고, 그 현상을 이해한다.
⑶ 강제대류에 있어서 온도와 시간과의 관계를 알아본다.
⑷ 자연대류와 강제대류의 차이점을 알아본다.

2. 실험 이론 및 원리
Heat Convection은 크게 자연대류 (Natural Convection)와 강제대류 (Forced Convection)로 나눌 수 있다.
⑴ Newton`s Equation
where, : Heat Transfer Coefficient
전열계수는 Geometry, Physical Property, Flow Velocity, Temperature Profile 등에 따라 변한다.
⑵ 무차원군 (Dimensionless Group)
Dimension Analysis로부터 Nusselt Number, Reynolds Number, Prandtl Number, Grashof Number 등을 구할 수 있는데, 다음과 같이 쓸 수 있다.

⑶ 자연대류(Natural Convection)
자연대류가 관 지름, 비열, 열전도도, 점도, 열팽창계수, 중력 가속도 그리고 온도차 등에 의존된다는 가정에 따라 차원해석을 하게 되면, 아래의 관계가 성립된다.

참고 자료

단위조작 / Warren L. McCabe & Julian C. Smith / 한국 맥그로힐
화학공학실험 / 성기천 / 사이텍미디어 / p357~p363

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