자연 대류의 열전달 경막계수 측정

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Experiment
4. Result
5. Conclusion
6. References

본문내용

1. Abstract
매질 내의 온도분포는 서로 다른 열의 흐름 메커니즘들의 조합된 효과에 의하여 결정된다. 그리고 이러한 각 메커니즘의 효과를 서로 독립적으로 구분하는 것은 가능하지 않다. 그러나 어느 한 메커니즘이 지배적일 때에는 다른 것들은 무시될 수 있으며, 이러한 제한성을 적용함으로써 세 가지 서로 다른 열전달 메커니즘에 대하여 독립적으로 생각할 수 있는 것이다.
열전달이란 물체사이의 온도차에 의해서 일어나는 에너지 유동을 말한다. 열전달 프로세스에는 전도(conduction), 대류(convection), 복사(radiation) 이 세 가지가 있다. 이러한 열전달 프로세스를 볼 때 물질의 성질을 나타내는 각각의 프로세스에 대한 열전달계수(heat transfer coefficient)가 있다.
고체와 유체 사이에 온도차가 있으면 둘 사이에서 전도 및 대류(對流)에 의한 열교환이 일어난다. 이 때의 전열속도(傳熱速度) q(kcal/h)는 전열면적 A()에 비례하고 또 유체의 평균온도 t(℃)와 벽온(壁溫) tω(℃)의 차에 비례하므로 다음 식으로 표시된다.

<중 략>

2. Introduction
이번 실험에서는 자연 대류에 의한 경막 전열 계수를 측정해 본다. 전열 속도는 유체의 평균 온도차에 의해 계산된다. 또한 전열 면적에 비례한다. 많은 양의 열전달이 필요한 경우에는 강제로 유체의 움직임을 만드는 강제 대류나, 전열 면적을 증가시켜 열전달 계수를 상승시키는 방법을 이용한다. 그러나 이번 실험에서는 강제적인 유체의 움직임이 없다고 가정하고, 자연 대류에 의한 경막 전열 계수를 구한다.
또한 두께가 다른 SUS304 금속봉(직사각형, 원형 모양)을 이용하여 금속봉의 두께에 따라 열전달계수의 실험값에 변화가 있는지를 알아본다. 이와 같이 금속의 열전도계수를 측정하여 실험값과 이론값을 비교하여 Fourier법칙에 대해 알아보며, K-thermocouple을 이용한 온도측정에 대하여 알아본다. 또한 전도의 특성에 대하여 생각하여 보는 계기를 가짐으로써 우리의 일상생활에 많이 작용하고 있는 전도의 특성과 열전도계수를 구함으로써 열전도계수가 열전도에 미치는 영향을 관찰함을 목적으로 한다.

참고자료

· J.M. Smith 외, 화학공학 열역학, 7th edition. 맥그로힐.
· R. Byson Bird외, 『Transport Phenomena』. wiley.
· http://terms.naver.com/
· http://www.scienceall.com/category/study-2/