열전달 예비

소개

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목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
1) 열전달
2) 전도(Conduction)
3) Fourier의 열전도 법칙
4) 대류(Convection)
5) Newton의 냉각법칙
6) 복사(Radiation)
7) Stefan-Boltzmann 법칙
8) 열전도 1차원 Energy balance
9) Fin
10) Fin 방정식
11) Fin에서의 열손실
12) Fin 효율(fin efficiency)
13) Fin 유효도(fin effectiveness)
14) Fin 총괄 유효도
15) Nusselt number
16) Prandtl number
17) Reynolds number
18) 수직원통의 강제대류시 Nusselt number

3. 실험 방법
1) 실험기구
2) 실험방법

4. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
금속 봉에 열을 통과시킬 때 열 유동 방향으로 금속 봉 내부의 온도구배와 열 전달량을 측정하여 온도 구배에 따른 금속의 열전도계수를 구하여 Fin에서의 열전달 개념을 이해한다. 또한 자연대류와 강제대류의 차이점을 이해하고, 강제대류가 발생할 때 유체의 레이놀즈 수와 열전달 계수 사이의 관계를 이해한다.

2. 바탕 이론
1) 열전달
열전달이란 물체 사이의 온도차에 의해서 일어나는 에너지 유동을 말한다. 열전달에는 전도(Conduction), 대류(Convection), 복사(Radiation) 세 가지로 분류하여 설명한다.
매질 내의 온도분포는 서로 다른 열 흐름 메커니즘들의 조합된 효과에 의하여 결정되는데, 이러한 각 메커니즘의 효과를 독립적으로 구분하는 것은 어렵다. 그러나 세 가지 메커니즘 중 어느 하나가 지배적일 때에는 다른 것들은 무시될 수 있다. 이러한 제한성을 적용함으로써 서로 다른 세 가지 열전달 메커니즘에 대하여 독립적으로 생각할 수 있는 것이다.
대류에 의해 열전달이 발생할 때 사용할 수 있는 열전달계수(heat transfer coefficient), 전도에 의해 열전달이 발생할 때 사용할 수 있는 열전도계수(열전도도) (thermal conductivity)가 있다.

2) 전도(Conduction)
전도는 물체에서 입자 간의 상호작용에 의해 상대적으로 에너지를 많이 가진 입자에서 에너지를 적게 가진 입자로의 에너지 전달을 말한다.
고체에서의 전도는 격자에서의 분자진동과 자유전자의 에너지 이송 두 가지의 복합적인 방식에 의한 것이다. 유체인 기체와 액체에서의 전도는 분자의 불규칙적인 운동, 충돌 및 확산에 의한 것을 말한다.

참고자료

· McGraw-Hill, Cengel의 기본 열전달, YUNUS A. CENGEL, p10~11, p17~29, p25, p60~63, p130~139,p182~185, p192~193, p217~218
· Textbooks, Holman의 열전달, J.P HOLMAN, p2~5,p10~14,p44~47, 화학공학실험, 이진휘 등 3명, 사이텍미디어, p417~422
· McGraw-Hill korea , 단위조작(unit operations of chemical engineering), warren L. McCabe 등 3명, p286~293
· 보성각, 열전달, 전철호 장길호 공저, p201~228
· 2018학년도 3학년 2학기 실험 노트
· 2013년 2학기 인천대학교 열전달 수업자료
· Prabal Talukdar, heat conduction through fins, Associate Professor Department of Mechanical Engineering IIT Delhi