열전달_결과레포트 A+

소개

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목차

1. Abstract

2. Experiment
(1) 실험 기기
(2) 실험방법

3. Result & Discussion
(1) Result
(2) Discussion

4. Conclusion

본문내용

1. Abstract
본 실험은 철, 구리, 스테인리스 금속 시편을 Heat plate로 가열하여 열전달 과정을 분석하고, 자연대류와 강제대류 조건에서의 열전달 특성을 확인하는 것을 목표라 한다. 실험은 금속 내부의 열전도와 Fin 구조에서의 열전달을 분석하고, 대류열전달계수, 열전달률, Fin 효율, Fin 유효도를 계산하는 방식으로 진행되었다.
실험 전, 금속 시편과 Heat plate 간의 열전달을 원활히 하기 위해 Thermal grease를 도포하고, 정상상태 조건을 충족하기 위해 일정 시간 동안 가열하며 대기했다. 이후 Thermo gun을 사용해 각 구간의 온도를 측정하고, 자연대류와 강제대류 조건에서 실험을 진행했다.
결과적으로, 금속시편의 밑면으로부터 거리가 멀어질수록 온도가 감소하고, 대류 열전달계수와 열전달률이 증가하는 경향을 보였다. 또한, 자연대류 조건에서 Fin 효율과 유효도가 더 높게 나타났으며, 대류열전달계수가 작을수록 효율이 증가했다.
강제대류에서는 유체 흐름 속도가 증가할수록 열전달 효과가 향상되었지만, 일부 실험 결과에서는 이론과 다른 경향이 나타났다. 이를 바탕으로 주요 오차 원인을 분석한 결과, 온도 측정의 불확실성과 그에 따른 오차, 정상상태 및 1차원 열전도 가정의 한계, 환경적 요인으로 인한 오차, 금속 시편과 Heat plate 간의 열 접촉 저항을 대표적인 오차의 원인으로 고찰하였다. 특히 온도 측정의 불확실성이 실험 결과의 오차에 큰 영향을 미쳤을 것으로 판단된다. Thermo gun의 올바른 사용, 외부 환경의 간섭 차단이 동반된다면 더욱 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있었을 것이다.

2. Experiment
(1) 실험 기구
① Heat plate
금속 시편을 가열하는 역할을 한다.

② 금속 시편
Fin의 역할을 하며 가열하고 온도를 측정해 열전달을 확인한다.

참고자료

· 단위조작이론및실험2_실험노트
· 열전달_예비
· Yunus A. Cengel et al, ‘Heat and Mass Transfer : fundamentals and application’, McGraw Hill p 138~143, p 153~162, p 338~341, (2021)
· p. 481~489, p. 504~505, p.842