열전달_예비레포트 A+

소개

"열전달_예비레포트 A+"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
(1) 열전달(Heat Transfer)
(2) 전도(Conduction)
(3) 대류(Convection)
(4) 대류가 무시된 전도
(5) 복사(Radiation)
(6) 열확산율(Thermal Diffusivity)
(7) Fin에서의 열전달
(8) Fin의 효율과 유효도
(9) Nusselt number
(10) Prandtl number
(11) Reynolds number
(12) Grashof 수

3. 실험 기구 및 시약
(1) 실험 기구

4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
- 열전도 계수 측정 및 비교
재질이 다른 여러 금속 봉에 열을 가한 후 열이 흐르는 방향에 따른 온도 구배와 열 전달량을 측정하고, 이를 통해 금속 봉의 열전도 계수를 계산한다.

- 확장된 표면에서의 열전달 이해
계산한 열전도 계수를 바탕으로, 열전도 현상과 확장된 표면에서의 열전달 메커니즘을 분석하고 이해한다.

- 자연대류와 강제대류 비교
금속 봉 주변에서 발생하는 자연대류와 강제대류의 차이점을 파악한다.

- 강제대류와 열전달 계수 간의 관계 분석
강제대류가 발생하는 조건에서 레이놀즈수와 열전달 계수 간의 관계를 분석하고, 실험 결과를 통해 이들의 상관성을 이해한다.

2. 바탕 이론
(1) 열전달(Heat Transfer)
열전달은 물체 간의 온도 차를 구동력으로 에너지가 고온에서 저온 방향으로 이동하는 현상을 말한다. 이에 따라 저온 물체의 에너지는 증가하고 고온 물체의 에너지는 감소하며 두 물체의 온도가 같아질 때까지, 즉 열적 평형 상태에 도달할 때까지 이러한 에너지의 이동은 지속된다. 에너지는 이동하지만 열역학 제1 법칙에 따라 총량은 보존되며, 이동 과정에서 내부에너지를 변화시키거나 일을 하는 데 사용된다.

<중 략>

(2) 전도(Conduction)
전도는 물체 내에서 입자 간의 상호작용을 통해 열이 전달되는 방식을 말한다. 입자의 움직임에 영향을 받기 때문에 고체, 액체, 기체에서 모두 발생할 수 있지만 물체의 상에 따라 다른 열전달 특성을 보인다. 먼저 고체에서의 열전달은 주로 격자 구조 내에서의 무작위한 분자의 진동과 자유전자의 이동에 의해 이루어진다. 특히 금속의 경우 자유전자가 열전달의 주요 매개체이며, 비금속의 경우 격자 요소에 의한 열전달이 주를 이룬다. 고체와 달리 기체와 액체에서는 입자의 불규칙적인 운동으로부터 발생하는 충돌과 확산에 의해 열이 전달된다. 따라서 일반적으로 기체와 액체의 열전도도는 고체보다 낮고 열전달 속도 또한 상대적으로 느리다.

참고자료

· 단위조작이론및실험2_실험노트
· 이중관 열교환기_예비
· Yunus A.Cengel, Heat and Mass transfer 4th, p.161~176
· 박승운, 열전달(Heat Transfer), 원광대 기계자동차공학부, (2012)