Natural and ForcedConvection(자연대류와 강제대류)

소개글

이동현상실험 Natural and Forced Convection(자연대류와 강제대류) 발표자료 입니다.

목차

1. 목적
2. 이론
(1) Nusselt Number
(2) Renolds Number
(3) Prandtl Number
(4) Grashof Number
(5) Convection
(6) 무차원군
(7) 자연대류
(8) 강제대류
3. 실험장치
4. 실험준비물
5. 실험방법

본문내용

⑴ 열 전달의 한 형태인 대류를 이해한다.
⑵ 자연대류에 있어서 대류 대상물의 시간 경과
에 따른 온도변화를 기록 관찰함으로 열전달
계수와 Grashof, Prandtl Number 와의 관계를
조사하고, 그 현상 을 이해한다.
⑶ 강제대류에 있어서 온도와 시간과의 관계를
알아본다.
⑷ 자연대류와 강제대류의 차이점을 알아본다.
☞ 열의 전달과정: 전도 , 복사 , 대류
전도 : 열에너지가 물질의 이동을 수반하지 않고 고온부에서 저온
부로연속적으로 전달되는 현상. 주로 고체 내부에서 일어남
물질의 종류에 따라 전도되는 속도가 크게 다르므로 이를 열전도도
(k) 로 표현.
복사 : 물체가 방출하는 전자기파 및 입자선의 총칭으로, 이들을 방출하는
현상을 의미하기도 한다. 원자 내의 전자가 원래 에너지 준위에서
벗어나 다른 에너지 준위로 전이할 경우에 전자기파의 방출이나 흡
수가 일어난다. 이때 복사과정이 일어나는 것이다.
대류 : 유체가 부력에 의한 상하운동으로 열을 전달하는 것으로써 아랫부
분이 가열되면 대류에 의해 유체 전체가 골고루 가열된다.
<< Nusselt Number >>
대류열전달 계수와 열전도 계수와의 비를 의미
Nu=h·L / k
h : Convection Heat Transfer Coefficient (W/m2K) L : Width (m) k : Thermal Conductivity (W/mK)
표면에서의 무차원 온도구배와 같으며표면에서 일어나는 대류열전달의 척도가 된다.
<< Renolds Number >>
점성력에 대한 관성력의 비를 의미.
G : Mass Velocity (kg/ m2s) μ : Viscosity (cP = N·s/m2×1000) Dh : Equivalent Diameter (m)
NRE는 유체의 유동이 Turbulent 또는 Laminar 인가를 판단하는데 사용
<< Prandtl Number >>
열확산 계수에 대한 운동량 확산 계수의 비
Where, Cp : Specific Heat (kJ/kg K) μ: Viscosity (cP = Ns/m2 / 1000) k : Thermal Conductivity (W/mK)
이 무차원수는 오로지 유체의 Property에 의해서 결정되는 값
For Gases, Pr = 0.7 ~ 1.0 / For Water, Pr = 1.0 ~ 10 For Liquid Metal, Pr = 0.001 ~ 0.03 / For Oils, Pr = 50 ~ 2000 Prandtl Number는 1을 기준으로 값이 커지면 속도 Profile 이 온도 Profile보다 더 빨리 발달한다는 것을 의미한다. 1보다 작아지면 반대의 경우가 일어난다.

참고 자료

없음