기계공학실험2 A+보고서_열전달실험

소개

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목차

1. 실험 목적 및 이론적 배경
2. 실험 장치 및 방법
3. 실험 관련식 및 결과
4. 결론 및 고찰

본문내용

열전달이란 온도 차이에 의한 에너지의 의동을 의미하여 열전달의 종류는 다음과 같다.

1) 전도 : 고체나 정지된 유체를 통한 열전달은 물체의 특성에 따라 열을 전달시키는 물체의 능력이 각기 다르다. 이러한 능력을 나타낸 지표가 열전도계수(Thermal conductivity)다. 열전도계수는 물질의 고유한 특성값으로서, 열전달을 수반하는 기기의 설계 시 중요한 인자다. 본 실험에서 열이 1차원 정상상태 조건 하에서 열확산에 의해 전도되는 실험으로 전도 열전달 현상을 이해하고, Fourier's law에 의해 열전도계수를 구한다.

2) 대류 : 어떤 물체가 그 자체의 온도보다 높거나 낮은 온도 상태에 있는 유체 내에 있을 때 유체의 이동에 의해 대류가 일어날 수 있다. 고체와 유체 사이의 온도 차이가 있으면 열전달이 일어나게 되고, 물체 표면 근처에 있는 유체는 온도분포가 존재하며, 온도분포에 의한 밀도차 이를 초래하게 된다. 이 밀도 차이로 비중이 큰 유체는 중력방향으로 흐르는 반면, 비중이 낮은 유체는 중력 반대방향으로 흐르게 된다.
자연대류 현상은 유체 운동이 펌프나 팬의 힘에 의하지 않고, 단지 온도 분포에 의한 밀도차이로 일어나고, 강제대류 현상은 펌프나 팬으로 유체 흐름을 강제로 일으킬 때 일어난다. 이 실험자료들을 서로 비교해 자연대류와 강제대류의 대류 열전달 현상을 이해한다.

3) 복사 : 매체가 없는 공간, 즉 진공상태에서도 열전달은 일어난다. 원자들이 가지고 있는 에너지는 전자기파 형태로 방사되는데, 이때 방사되는 전자기파의 파장은 복사체의 온도로 결정된다. 낮은 온도 물체는 에너지가 작은 긴 파장의 빛을 복사하고, 고온의 물체는 짧은 파장의 빛을 복사한다. 일상온도에서는 가시광선보다 긴 파장의 적외선을 방출한다.
이처럼 매체를 이용하지 않고 열이 전자기파 형태로 운반되는 열전달이 복사 열전달이다. 이 실험으로 고체 표면에서 열복사에 의한 단위 시간당 복사 열전달량과 열복사물질의 표면 온도를 측정해 복사체 표면의 방사율(emissivity)을 알아본다.

참고자료

· 없음