[화학공학실험]열전도도와 열전달계수 측정

소개

■ 실 험 목 적
고체의 열전도도를 측정하여 열전도의 개념을 이해하고 유체의 열전달 매커니즘인 대류와 열전달 계수의 측정을 통해 열의 흐름에 대한 개념을 이해한다.

목차

실 험 목 적
실 험 이 론
열전달 mechanism
정상 & 비정상 상태
열 저 항
퓨리에 법칙
이중관 열교환기(향류, 병류)
뉴턴의 냉각 법칙
열전달계수
대수 평균 온도차
참 고 문 헌

본문내용

열전도도와 열전달계수 측정

■ 실 험 목 적
고체의 열전도도를 측정하여 열전도의 개념을 이해하고 유체의 열전달 매커니즘인 대류와 열전달 계수의 측정을 통해 열의 흐름에 대한 개념을 이해한다.
■ 실 험 이 론
● 열전달 mechanism
○ 전 도
온도구배가 존재하는 모든 고체, 기체, 액에서 나타나며 인접분자들의 운동에너지에 의해 나타나며 같은 물체 또는 접촉하고 있는 다른 물체 사이에 온도차가 있을 때 정지유체의 경우 분자운동 또는 직접 충돌에 의해 금속의 경우 전자의 이동에 의해 전자의 이동에 의해 고온에서 저온으로 열이 전달되는 현상으로 분자자신은 진동만하며 움직이지 않는다.
열전도는 Fourier법칙에 의해 열전달 속도를 나타내는데 q/A=-k(dt/dx) q:열전달 속도(W) A:열흐름 방향에 수직인 단면적(m2), T: 온도(K), k: 열전도도 (W/m2k)으로 나타 낼 수 있다.
○ 대 류
유체의 온도차에 의한 열전달 방식으로 고온의 유체 분자가 직접 이동하여 밀도차에 따른 혼합에 의하여 열전달이 일어나는 현상이다. 강제대류와 자연대류로 구분하며, 강제대류는 펌프나 팬등과 같은 물리적 방법으로 유체를 강제로 순환시켜 열을 전달하는 대류이고 자연대류는 유체의 온도차로 인한 밀도차에 의해 생기는 유체순환을 말한다.
대류의 열전달 속도는 q=hA(T1-T2) 여기에서 h(W/m2k)는 열전달 계수로서 열전달면의 형상, 유체의 성질, 흐름의 상태 등에 따라 변하므로 실험에 의해 졀정되며 값이 클 수록 열전달 속도가 크다.

참고자료

· Unit Operations of Chemical Engineering
· 화 공 단 위 조 작 초판
· 단 위 조 작 3판
· 외