열전달(예비레포트)

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목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적

ㆍ 열전도 및 확장된 표면(Fin)에서의 열전달의 개념을 이해한다.

ㆍ 자연대류와 강제대류의 차이점을 비교한다.

ㆍ 강제대류에서 유체의 레이놀즈수와 열전달 계수 사이의 관계를 이해한다.

2. 바탕 이론

- 열전달과 열평형 (Heat transfer and Thermal equilibrium)

열전달이란, 말 그대로 열을 전달하는 과정으로 열은 고온의 물질에서 저온의 물질로 이동한다. 열전달의 종류는 전도(Conduction), 대류(Convection), 복사(Radiation) 이 3가지로 나눌 수 있다. 이와 같은 열전달을 통해 온도가 다른 두 물체의 온도는 같아지게 되며 열전달은 종료된다. 이와 같은 상태를 열평형이라고 부른다.

- 전도 (Conduction)

전도는 열전달의 한 종류로 물질의 접촉에 의해 열을 전달한다. 전도는 고체, 액체, 기체 모두에서 일어나며 고체의 경우에는 격자진동파(분자진동)와 자유전자유동에 의해 열을 전달한다. 액체와 기체의 경우에는 분자의 무질서한 운동에 의한 충돌과 확산에 의해 열을 전달한다. 열전도는 열을 전달해줄 매질을 필요로 하며 온도 차이에 의존하는 온도의 함수이다. 또한 전도에서는 열전도도(K)를 사용하는데 이는 열을 얼마나 잘 전달해주는지를 나타내는 척도이다. 열전도도가 높을수록 열을 잘 전달해주는 물질이다. 따라서 단열재는 열전도도가 낮은 물질을 사용한다.

- Fourier의 열전도 법칙

Fourier의 열전도 법칙은 전도에 의한 열의 이동을 수식적으로 표현한 식으로 그 식은 다음과 같다.

q _{x} `=` {dot{q _{x} `}} A`=`-KA {dT} over {dx}

참고 자료

광운대학교 화학공학과, ‘2018년 3학년 2학기 실험노트’, 2018년
광운대학교 화학공학과, ‘2018년 3학년 2학기 열전달 예비세미나’, 2018년
Massoud Kaviany, Principles of convective Heat transfer, Springer, 1~81p
J.P Holman, Holman heat transfer 10th edition(2010), McGrawHill, 25~74p
Yunus A.Cengel, Cengel의 기본 열전달(2017), McGrawHill, 130~141p
C.P. Kothandaraman, Fundamentals of Heat and Mass Transfer 3th Edition, New Age international (2006), 128p-175p