강제대류

소개

1. 서론
화공기술자에 의하여 수행되는 모든 조작(operation)은 실제 열(熱)의 형태로서 에너지를 생성하거나 흡수한다. 그래서 열의 전달에 관여하는 법칙과 열 흐름의 제어가 주목적인 전열장치의 형태는 아주 중요하다고 할 수 있다.
서로 다른 온도의 두 물질의 열적 접촉이 되면 열은 고온의 물질로부터 저온의 물질로 흐른다. 순흐름(net flow)은 언제나 온도감소 방향으로 있게 된다. 열이 흐르게 되는 기구는 3가지, 즉 전도, 대류 그리고 복사이다. 본 실험에서는 대류에 대하여 실험하고자 한다. 한 유체 내 흐름이 밀도차에 의해 유발되는 부력 때문이거나, 밀도차가 유체 내 온도차로 인할 때 그 작용을 자연대류라하고, 흐름이 펌프나 교반기 같은 기계적 장치에 의할 때는 그 흐름이 밀도차에 무관하며 이를 강제대류라고 한다.
본 실험에서는 실제 공업적인 공정상 대류에 의한 열전달은 강제대류가 대부분인데, 강제적인 대류를 일으켜 대류대상물의 온도변화를 살펴봄으로서 강제대류현상을 이해한다.

2. 이론
강제대류에서는 밀도차에 의한 자연대류는 무시할 만큼 작으며 유체의 강제적인 유속에 의존하게 되어 열전달계수 h를 내포하는 무차원 계수 Nu No 는 Nu = Nu(Pr,Re)가 된다. 대부분의 가스에서 Pr ≒ 0.47 (거의 일정) 따라서 Nu = Nu(Re)로 식을 간단히 표현하 수 있다.

목차

1. 서론

2. 이론

3. 실험장치 및 방법

4. 실험결과 및 고찰

5. 결론

6. 참고문헌

본문내용

1. 서론
화공기술자에 의하여 수행되는 모든 조작(operation)은 실제 열(熱)의 형태로서 에너지를 생성하거나 흡수한다. 그래서 열의 전달에 관여하는 법칙과 열 흐름의 제어가 주목적인 전열장치의 형태는 아주 중요하다고 할 수 있다.
서로 다른 온도의 두 물질의 열적 접촉이 되면 열은 고온의 물질로부터 저온의 물질로 흐른다. 순흐름(net flow)은 언제나 온도감소 방향으로 있게 된다. 열이 흐르게 되는 기구는 3가지, 즉 전도, 대류 그리고 복사이다. 본 실험에서는 대류에 대하여 실험하고자 한다. 한 유체 내 흐름이 밀도차에 의해 유발되는 부력 때문이거나, 밀도차가 유체 내 온도차로 인할 때 그 작용을 자연대류라하고, 흐름이 펌프나 교반기 같은 기계적 장치에 의할 때는 그 흐름이 밀도차에 무관하며 이를 강제대류라고 한다.
본 실험에서는 실제 공업적인 공정상 대류에 의한 열전달은 강제대류가 대부분인데, 강제적인 대류를 일으켜 대류대상물의 온도변화를 살펴봄으로서 강제대류현상을 이해한다.

2. 이론
강제대류에서는 밀도차에 의한 자연대류는 무시할 만큼 작으며 유체의 강제적인 유속에 의존하게 되어 열전달계수 h를 내포하는 무차원 계수 Nu No 는 Nu = Nu(Pr,Re)가 된다. 대부분의 가스에서 Pr ≒ 0.47 (거의 일정) 따라서 Nu = Nu(Re)로 식을 간단히 표현하 수 있다.
질량이 m이고 열용량이 c인 물질의 열 손실은
dQ = mCp dT ------------------------------------------(1-1)
Cp : 온도계의 열용량
dT : 온도계의 온도 변화
h : 열전달 계수, W/m2℃,(J/m2∙s∙℃)

참고자료

· 열전달 계수 – 네이버 지식사전
· 전열면적 – 네이버 지식사전
· 너셀수(Nu) - 네이버 지식사전
· 강제대류 – 네이버 지식사전
· 뉴턴의 냉각법칙 – 네이버 지식사전