대류 열전달계수와 무차원수

소개

■ 실험 목적
이 실험의 목적은 대류 열전달계수와 무차원수에 대하여 이해하고 이를 모델링하여 대류열전달계수를 측정/예측하고 대류열전달의 개념을 무차원 수를 통해 이해하는데 있다. 그리고 무차원 계수 Reynolds 수와 Nusselt 수를 비교하여 상사성이 있는지를 확인한다.

■ 기초이론

■ 실험 방법

■ 유의 사항

■ 실험 기초 이론

■ 실험 장비 구성(STR5)

■ 이론적인 데이터.

■ 실험 방법

■ 실험 결과 보고
■ 이론값과 분석
■ 고찰
- 실험에서의 오차의 원인.

■ 참고문헌

목차

■ 실험 목적

■ 기초이론

■ 실험 방법

■ 유의 사항

■ 실험 기초 이론

■ 실험 장비 구성(STR5)

■ 이론적인 데이터.

■ 실험 방법

■ 실험 결과 보고
■ 이론값과 분석
■ 고찰
- 실험에서의 오차의 원인.

■ 참고문헌

본문내용

대류열전달계수 측정
1. 실험 목적
이 실험의 목적은 대류 열전달계수와 무차원수에 대하여 이해하고 이를 모델링하여 대류열전달계수를 측정/예측하고 대류열전달의 개념을 무차원 수를 통해 이해하는데 있다. 그리고 무차원 계수 Reynolds 수와 Nusselt 수를 비교하여 상사성이 있는지를 확인한다.


2. 기초 이론
가. 무차원수 (無次元數 dimensionless number)
-차원이 없는 수.
현상 인자를 적당히 조합하면 차원이 상쇄되어 무차원 수치항이 얻어진다. 이를테면 물리적으로 관측되는 양은 반드시 차원을 가지고 있다. 그러나 이러한 양을 더하거나 나눌 때 무차원의 단순한 수(數)가 얻어지는 경우가 있다. 이것을 무차원수(無次元數)라고 한다.


나. 상사성( Similarities )
-유체유동의 문제와 관련한 실험에서 실제 물체를 원형이라 부르고 그것을 작게 만들어 실험의 대상으로 한 것을 모형이라 부른다. 모형을 어떻게 만들며 실험시 유체유동의 방향과 크기는 어떻게 해야 하며 실험시 측정된 힘은 실제의 원형에서는 얼마나 큰 값으로 나타날 것인가의 문제는 상사의 원리에 의해 결정된다. 상사의 원리에는 3 가지가 있다.

․ 기하학적 상사성: 이것은 주로 모형을 제작하는 것과 관련되는 것으로서 원형의 모양과 모형의 모양이 닮아야 한다는 것이다. 원형의 임의의 길이를 , 이에 해당하는 모형의 길이를 이라 한다면 닮은 비 는
이다.
예로서 원형이 삼각형 모양이고 닮은비가 1/5라 하자. 그러면 모형의 밑변 대 원형의 밑변의 비도 1/5, 모형의 높이 대 원형의 높이의 비도 1/5이 되어야 한다. 그리고 대응되는 각도도 모두 같아야 한다.
․ 운동학적 상사성: 기하학적 상사성은 길이의 비가 동일해야 한다는 법칙인데 비해, 운동학적 상사성은 속도의 비가 동일해야 한다는 법칙이다. 물체에 부딪히는 물줄기의 속도를 , 물체가 이동하는 속도를 라 할 때 운동학적 상사성이란

으로 나타낼 수 있다.
․ 역학적 상사성: 이것은 힘의 비가 같아야 한다는 법칙이다. 예를 들어 점성력과 관성력이 중요한 경우에 있어서 역학적 상사성은

을 의미한다. 이 비는 바로 레이놀즈 수에 해당한다. 따라서 이 예에서 역학적 상사성은 원형에서의 레이놀즈 수와 모형에서의 레이놀즈 수가 같아야 한다는

참고자료

· 없음