[기계항공공학] 온도실험 중간

소개

문제만 영어로 되어 있습니다.
(매트랩 소스코드 포함)
서울대학교 기계항공공학실험 2
2002학년도 2학기 자료입니다.
온도 실험 중간 보고서 입니다.

목차

1. Plot the 1D temperature profile with analytical solution (temperature vs. fin length)

2. Derive a discrete equation with the energy balance method and plot the temperature profile with Finite Differential Method (temp. vs. (x, y))

3. Compare ‘1D temperature profile’ with ‘temperature profile by FDM’ and comment about the results

본문내용

1번과 2번을 통해서 구리 핀을 1차원, 2차원으로 가정하여 각각 수학적인 해석과 FDM을 통해 온도분포를 구하였다. 이 때 2차원으로 해석하는 경우, 구리 fin을 총 3926개의 node로 분할하여 각 node들과 인접한 node의 온도의 상호관계와, base 및 대기의 경계조건을 이용하여 유한차분법(FDM) 수치해석을 통해 각 node의 온도를 구하였다. 그런데 계산 결과로 얻어진 그래프를 보면 큰 차이가 존재함을 알 수 있다. 1차원 analytic 해석의 경우 최저온도는 fin의 끝단에서 대략 37보다 약간 크게 나왔다. 그러나 2차원 해석에서는 온도의 최저값이 fin의 끝단에서 나타나기는 하였지만 그 온도를 살펴보면 섭씨 43.6도에 가깝다. 1차원 해석에서의 결과에 비해 무려 6 가량 차이가 발생하였다. 1차원 해석시에는 fin의 앞 뒷면에서의 대류에 의한 공기로의 열전달을 고려한 식을 사용하였다. 그러나 2차원 해석시에는 앞뒷면의 열전달을 고려하지 않고 오직 사방의 경계조건 및 node와의 상호관계만을 고려하여 계산을 하였다.

참고자료

· 없음