[실험과목 올A+인증] 기계공학실험3 - 열전도계수

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[실험과목 올A+인증] 기계공학실험3 - 열전도계수

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목차

1. 서론
1.1 실험목적

2. 본론
2.1 실험이론
2.1.1 열전달의 개념
2.1.2 전도
2.1.3 실험원리
2.1.4 좌표계의 종류에 따른 열전도 방정식
2.1.5 Thermocouple(열전대)
2.2 실험장치
2.2.1 실험장치 개념도
2.3 실험방법

3. 결론
3.1 실험결과

4. 고찰
4.1 열전도도 계산과정 및 개념설명
4.1.1 열전도도(Thermal conductivity) 정의
4.1.2 λa' 계산
4.1.3 λb' 계산
4.1.4 λ 계산
4.2 열전도도-열저항 관계 설명
4.2.1 열전도도
4.2.2 열저항
4.3 접촉 열저항 개념에 대한 설명
4.4 열전도계수 값이 다른 이유와 λ값과 (λa,' λb')값의 차이가 발생한 이유 설명
4.5 열전도도와 온도구배 상관관계에 대한 설명
4.6 Thermocouple 위치에 따른 온도구배 그래프
4.7 고찰

5. 참고문헌

본문내용

1.1 실험목적
열전달이란 물체사이의 온도차에 의해서 일어나는 에너지 유동을 말한다. 열전달 프로세스에는 전도(Conduction), 대류(Convection), 복사(Radiation) 세 가지가 있다. 이러한 열전달 프로세스를 볼 때 물질의 성질을 나타내는 각각의 프로세스에 대한 물성치 열전달 계수(Heat transfer coefficient)를 측정해 본다. 재질이 다른 금속봉을 직렬로 접속시켜 열을 통과시킬 때 열유동 방향으로 금속봉 내부의 온도 구배와 열전달량을 측정하여 온도구배에 따른금속간의 접촉열저항 및 금속의 열전도계수를 구함으로써 열전도의 원리와 접촉열저항의 개념을 이해하도록 한다. 이와 같이 금속 시편의 열전도계수를 측정하여 실험치와 이론치를 비교하고 Fourier법칙을 이해하며, Thermo -couple을 이용한 온도측정에 대하여 알아본다. 또한 전도의 특성에 대하여 생각하여 보는 계기를 가짐으로써 우리의 일상생활에 많이 작용하고 있는 전도의 특선과 열전도계수를 구함으로써 열전도계수가 열전도에 미치는 영향을 관찰함을 목적으로 한다.

2. 본론
2.1 실험 이론
2.1.1 열전달의 개념
열전달은 온도차에 의하여 일어나는 에너지의 이동이다. 하나의 물질에서나 두 물질사이에서 온도차가 존재하면 반드시 열전달이 일어난다. 고체나 유체의 정지하고 있는 매질 내에 온도구배가 존재할 때, 그 매질을 통하여 발생되는 열전달을 전도라 하며 대류는 표면과 이와 다른 온도를 가지고 운동하고 있는 유체사이에서 발생되는 열전달을 뜻한다. 열복사는 유한한 온도의 모든 표면이 전자기파의 방식으로 에너지를 방출함으로 인하여 일어나게 되고 중간매질이 없을 경우에도 서로 다른 온도의 두 평면사이에서 복사에 의한 정미 열전달이 있게 된다.

참고 자료

FRANK P.INCROPERA, “Foundations of HEAT Transfer 6th edition”, 텍스트북스(2013), pp. 2~12, 113~114
Keith Vaugh, “Steady Heat Conduction”, 2011, www.slideshare.net/KeithVaugh/ssl4-steady-heat-conduction
Dassault systems, “Thermal Contact Resistance”, 2011, help.solidworks.com/2011/english/solidworks/cworks/legacyhelp/simulation/analysisbackground/thermalanalysis/thermal_contact_resistance.htm

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