열전달실험 결과보고서

소개

기계응용실험 열전달실험 결과보고서입니다.

목차

1.전도 열전달 실험
1-1. 실험 목적
1-2. 실험 관련 이론
1-3. 실험장비 및 방법
1-4. 실험결과
1-5. 고찰

본문내용

1.전도 열전달 실험
1-1. 실험 목적
열이 1차원 정상상태(one-dimensional, steady-state)조건하에서 열확산에 의하여 전도 열전달 되는 실험 과정을 수행하여 고체의 ‘열전도계수(thermal conductivity) 를 측정한다.

1-2. 실험 관련 이론
1차원 전도 열전달에서 열에너지의 전달 방향은 한 방향이며, 이때 온도 구배는 단지 하나의 좌표방향으로만 존재하며, 열전달은 그(1차원) 방향으로만 일어난다. 공간에서 각점에서 온도분포가 시간에 따라서 변화하지 아니하고 일정하다면, 그 시스템을 정상상태(steady-state)라 한다.
재료 내부에서 열 발생이 없고, 일정한 열전도율을 가지는 1차원 정상상태 전도에 대하여 온도는 열이 전달되는 방향으로 선형적으로 분포한다.
전도에 의하여 전달되는 열량()은 그 물질의 면적()에 “비례”하여 늘어나고, 온도차이()에 비례하며, 온도 차이에 해당하는 거리()에 따라 반비례한다. (Fourier 열전도 방정식)

(2) 실험 방법
1차원 전도 열전달에서 실험 시편 및 시편의 좌우 각 점의 온도가 시간에 따라서 변화하지 아니하는 ‘정상상태’에 도달하도록 기다린 후 측정을 기본으로 한다.
① 냉각수의 유량을 밸브를 조절하여 선택한 후, 정상 상태에서 일정한 유량의 냉각수가 유량계를 통과하도록 조정한다.
② 전도 실험장치의 Heater power control 장치를 조정(선택)하여 wattmeter(전력계)에서 공급열량(전력)을 11W로 맞추고, 계속적으로 일정 열량을 공급하기 위하여 wattmeter를 관찰 조절하여 전력 공급이 일정하게 유지되도록 한 상태에서 측정한다.
③ 시편을 포함하여 시험재료 좌우(총 길이:90mm), heater측에서 cooler측까지, 10mm씩 간격으로 설치된 9개의 열전대(1개는 고장)를 통해서, 5분 정도의 간격을 두고 각 지점의 온도를 다시 측정하면서, 정상상태 여부를 판정한다. 정상상태에 도달한 후 Temperature unit에서 온도를 측정, 기록하여 시험 재료의 열전도 계수()를 평가한다.

참고자료

· 없음