단일 및 관군 주위의 직교유동 대류열전달 실험2012

소개글

3학년 2학기 전공실험 열공학 실험 결과 레포트입니다. 계산 결과표와 수식 다 입력되어있습니다.

목차

없음

본문내용

1)실험목적
정상상태에서 고체시편에 대한 열전도 계수를 측정하여 열전도에 관한 기본적인 사항을 이해하고, 동시에 열유동률의 측정에 관한 기본적인 방법을 익히도록 한다. 또한 두 개의 표면이 접촉하는 접촉면에서의 단위면적당 열저항(열접촉저항, thermal contact resistance)계산방법을 습득한다.

2)이론
(1)열전도 계수
물체내의 임의 방향 xdptj 전도 열전달률 는 Fourier 식에 의해서 식 (8-1)과 같이 정의된다.
(식 8-1)
여기서 :열유동률 [watt]
A:열흐름에 수직인 전열면적 [m2]
∂T/∂x:열흐름 방향으로의 온도구배 [℃/m , K/m]
K:열전도 계수 [Watt/m℃]
열원이 없는 1차원 평면벽에서의 정상 열전도는 재질 내에 선형적 온도분포를 초래하며, 이 때의 온도구배는, 두 지점간의 온도차 ∆T를 ∆x로 나누에 ,로 표시하므로, 온도차이를 양(+)의 값을 사용하면 이다. 이와 같이 물체 내의 온도 차이에 의해서 열 유동이 발생하는 것은 전압 차이에 의해 전류가 흐르는 것과 같다. 전기계에서의 전압 차이 및 전류는 열전달에서의 온도 차이 및 열전달률에 갈 갈 해당하므로, 전기계의 Ohm`s 법칙에 의해 식 (8-2)와 같이 표시할 수 있다.

<그림 8.1 열전도계수 측정 장치의 시편 배열 및 예측 온도 분포>
(식 8-2)
따라서 열저항 Rthrm은 정상열전도 평면벽에서 Rthrm = 로 계산된다.

<중 략>

5) 결론

이번 실험에서는 단일원통 및 관군 주위를 흐르는 유체의 특성을 알아보았다.
단일 원통실험에서는 유체의 속도가 빠를수록 열전달계수가 증가하였다. 유체속도가 증가하면 레이놀즈수가 증가하여 난류가 형성되기 때문이다.
유체가 원통에 대해 직교유동을 할 때 중간면을 흐르는 유체입자는 정체점에서 원통에 부딪혀 정지 하고 압력은 증가하게 된다. 그리고 유체는 원통주위를 감싸며 흐르다가 원통의 후면에서 만나게 된다. 그러나 높은 속도의 유체는 표면에 붙어 있을 수가 없으므로 경계층으로부터 떨어져나가 원통 후면에 와류가 형성된다. 따라서 후면유체는 난류의 성격을 지니게 된다.

참고 자료

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