열전달 결과레포트

목차

1. 서론
2. 이론
3. 실험장치 및 방법
4. 실험결과
5. 고찰
6. 결론
7. 사용기호
8. 인용문헌

본문내용

1. 서론
- 열전달은 전도, 복사, 대류의 메커니즘으로 이루어진다. 이번 실험에서는 열전도와 관련된 Fourier 법칙과 뉴턴의 냉각법칙을 이용해 열전도도 k와 열전달 계수 h를 측정했다. 우선전도란 정지한 유체나 고체에서 물질의 이동은 일어나지 않고 물질 내의 원자, 분자의 운동량이 전달되면서 열이 물질의 고온부에서 저온부로 이동하는 현상이다. 이 실험에서는 시료의 각 지점 온도를 측정해 SUS304의 열전도도 k값을 Fourier 법칙을 이용해 구해서 그래프로 나타내 보았다.
열전달 계수는 heat flux를 계산하기 위한 비례상수로서 열전도도를 구하는 방법보다 복잡하다. 이는 열전달 과정에서 영향을 미치는 요인이 여러 가지이기 때문이다. 이는 유체의 속도, 점도, 온도, 대류의 종류 등 여러 가지 변수를 고려해 결정되는 함수이다. 열전달 계수 측정의 경우 이중관 열교환기를 이용해 향류와 병류로 나눠 각각의 열전달 계수를 뉴턴의 냉각법칙을 이용해 계산해 보았다.
이를 통해 화학공정의 가장 기본이 되는 열교환 장치에서 열전달 현상을 이해하고 전도 및 열전달 현상에 관련된 Fourier법칙과 뉴턴의 냉각법칙의 실제 공정에서의 적용 방법에 대해 이해할 수 있었다.

2. 이론
① 열전달 메커니즘
- 접촉하는 두 물질의 온도가 다를 때 열은 고온의 물질로부터 저온의 물질의 방향으로 흐른다. 중력에 의해 물체가 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지듯이 열의 흐름은 온도가 감소하는 방향으로 흐르게 된다. 이와 같이 열전달은 3가지의 종류로 흐르게 되는데, 전도, 대류, 복사가 있다. 먼저 전도의 경우 물질의 이동 없이 물체 내에서 분자의 운동량에 의해 열이 전달되는 현상을 말한다. 이러한 흐름은 Fourier 법칙에 따라 heat flux는 온도 구배에 비례하며 구배의 부호는 음이 된다. 음으로 부호를 바꿔주는 것은 열이 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르기 때문에 식을 보정해주는 역할이다.

참고자료

· 강희찬 외 5명, 2013, “실용 열전달” 사이텍미디어, 168,412-424
· 장길호, 전철호, 2011, “핵심 열전달” 보성각, 173-174,409,418-427
· Warren L. McCabe 외 2명, 2010, “단위조작” 7nd ed. McGraw-Hill, 247-256,275,299
· 황태성, 1995, “熱工學” 보문당, 141,144-149