[기계공학응용실험] 실험 2. 열전달 실험

목차

2.1 전도 열전달 실험
2.2 자연대류와 강제대류 열전달 실험
2.3 복사 열전달 실험

본문내용

2.1 전도 열전달 실험
실험목적
고체를 통한 열전달에서 물질의 특성에 따라 성능이 달라진다. 이는 열을 전달하는 능력이 물체의 종류에 따라 다르기 때문이다. 이러한 능력을 나타내는 지표가 열도계수이다. 열전도계수에 따라 어떤 물질을 단열재로 쓸지 열확산체로 쓸지 결정할 수 있다. 본 실험의 목적은 달 현상에 대해 실험을 하고, 이 현상을 해석하는 데 중요한 열전도계수를 이해하는 것이다.

실험내용
막대 형태의 금속 시료를 고온부와 저온부 사이에 설치하여 전도 열전달이 일어나도록 한다. 시료는 단열재로 둘러싸여 있기 때문에 길이 방향으로만 열전도가 일어난다. 여기서 거리에 따른 온도분포가 선형적으로 나타나고, 이 데이터를 이용하여 열전도계수를 계산할 수 있다.

<중 략>

1. 실험결과를 다른 참고 자료의 동일물질(표면)에서 방사율(
epsilon ) 값을 찾아 비교, 검토한다. 실험 데이터를 통한 결과와 참고문헌 등의 결과가 동일한지를 비교한다. 오차의 원인 등을 객관적인 방법으로 고찰한다.
위키피디아 백과사전을 참고했을 때 흑체의 방사율은 1, 흑체가 아닌 물질의 방사율은 0~1 사이의 값을 가진다. 이 실험에서 흑색판의 방사율은 두 번의 측정에서 각각 0.38, 0.28 정도로 나왔다. 방사율이 1에 가깝지 않은 이유는 실험에 사용한 흑색판이 완벽한 흑체가 아니기 때문이라고 생각한다. 또한 광택판 실험을 할 때 제대로 측정이 되지 않은 걸로 봐서 복사계 수치를 측정하는 장치가 정상적이지 않았던 것 같다.

참고 자료

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_thermal_conductivities 황동의 열전도계수
http://www.engineeringtoolbox.com/dry-air-properties-d_973.html 공기 열전도계수
http://www.engineeringtoolbox.com/air-properties-d_156.html 공기 팽창계수
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_body 흑색판 방사율
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1225764&cid=200000000&categoryId=200003079 로이 유리
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=375105&cid=353&categoryId=353 방사율
http://en.wikipedia.org/wiki/Prandtl_number
유체역학 제6판 [교보문고]