기계항공공학실험 2 온도실험

소개

기계항공공학실험 2 온도실험 보고서입니다.
100점 만점에 94점을 받았습니다.

목차

1. Calibration
2. Comparison of temperature profiles
3. 해석해, 열전대, 그리고 TLC로 구한 온도분포를 한 그래프에 넣어서 비교하기
4. Discussion

본문내용

1. Calibration
CCD camera 와 여러 s/w 를 통해얻 은 TLC image 와 Hue 값을 열전대로 측정한 Temperature 값을 이용하여 Calibration하고 ( 식과 그래프 도시 average value 사용 ), 이를 이용하여 Fin의 2차원 온도분포를 확인해 본다.

잘못된 접속으로 인해 35분부터 55분까지 데이터만 존재, steady state에서 남은 사진 2장

B는 그림자지고 램프에 의해 한쪽만 집중적으로 밝음. 따라서 Hue값 분석으로 A 채택.
열전대 위치와 측정한 온도 - 가로축 열원부에서의 거리, 세로축은 온도
thermocouple의 측정치를 살펴보면 두 군데에서 전체적인 경향성에 크게 벗어나는 결과가 나타남을 확인 할 수 있다. 이는 thermocouple을 fin에 부착하는 데 있어 발생한 것으로 생각된다. thermocouple을 fin에 부착한 후에 일주일 경과후 실험을 위해 다시 fin을 살폈을 때 thermocouple이 fin에서 떨어진 채로 접착액이 굳어져 있는 것을 확연하게 볼 수 있었다.



..
..
우선 좌표에 따른 HUE 값을 높이좌표를 따라서 모두 평균을 시켰다.
- fin이 얇은 것을 감안하더라도 실제 온도 분포는 2D에 가깝다고 봐야 한다. 하지만 열원이 점이 아닌 평면이고 fin의 길이에 비해 좌우 폭이 좁은 것으로 가정해 1-dimension으로 온도 분포를 구하기 위해 HUE값의 평균을 이용했다.
온도와 HUE를 연결해준 좌표는 다음과 같이 잡았다.
우선 HUE값을 잡을때 사용한 범위를 열전대가 부착된 범위에 최대한 가깝게 추측하여 잡았다. 열전대를 15를 사용하여 온도를 측정하였다. HUE값의 범위는 좌표가 97에서 473으로 즉 377개의 데이터를 가진다. 이것을 14단계로 나누면 27 간격마다 열전대가 붙어있다고 가정할 수 있고 여기서 27 간격마다 고른 HUE값을 온도와 같이 플랏하였다.

위에서 구한 hue-temperature함수를 이용해 판의 hue값을 대입해 판 전체의 온도를 그래프로 그리면 다음과 같다.
매틀랩 소스코드
clear;;
data=load(`hvst.txt`); %좌표료 평균값 HUE와 온도를 매칭시킨 데이터
y=data(:,1);
h=data(:,2);
htl=(load(`hue.txt`));%HUE값 데이터
fit=polyfit(y,h,5); %5차보간
t=polyval(fit,htl); %5차보간한 식으로 HUE값을 온도로 계산
x=0:1:104;
yh=0:1:376;
[x,yh]=meshgrid(x,yh);
surf(x,yh,t); %플롯

참고자료

· 없음