[화학공학실험] 대 류 (convection) 예비

소개

[화학공학실험] 대 류 (convection) 예비레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 참고 문헌

본문내용

1. 실험목적
열전달속도를 측정하여 자연대류와 강제대류에서 열전달계수를 구하고, 무 차원수와의 관계를 고찰하여 열전달 현상을 이해하고자 한다.
열전달 계수와 Grashof 수, Reynold 수와의 관계도 알아본다.
2. 이 론
(1) 대류
유체가 부력에 의한 상하운동으로 열을 전달하는 것으로써 아랫부분이 가열되면 대류에 의해 유체 전체가 골고루 가열되는 현상. 즉, 유체가 부 분적으로 가열되어 온도가 높아지면 팽창하여 밀도가 작아지기 때문에 부력이 생겨 위로 올라가고, 대신 위에 있던 온도가 낮고 밀도가 큰 부분 이 내려온다. 이러한 과정을 되풀이함으로써 물질 자신의 운동에 의해 열을 전달하는 현상.
(2) Newton의 냉각법칙
Q : 대류 열전달 속도(Btu/hr), A : 면적(m2, ft2)
TW : 주류의 온도(K, ℉), T∞ : 열원의 온도(K, ℉)
ħ : 열 전달계수(W/m2·K, Btu/hr·ft2·℉)
(3) 대류의 종류
1) 자연대류
유체의 운동이 펌프나 팬(fan)의 힘에 의하지 않고(속도를 0m/s 으로 실 험했을 때), 단지 온도 분포에 의한 밀도차이에 의하여 운동이 일어나는 대류 열전달 현상.
ⅰ) 특성
부력에 의해 유발되므로 속도 경계층과 온도 경계층 깊이가 같음.
ⅱ) 열전달 형태
- 응축 : 증기가 증기의 포화온도보다 낮은 온도의 고체 표면과 접할 때 발생.
- 비등 : 잠열의 중요한 변수. 액체가 액체의 포와 온도보다 높은 온도 의 고체 표면에 접하고 있을 때 발생.
ⅲ) 열전달 계수(Grashof number)
L : 원통의 직경(m), g : 중력 가속도(m/s2)
β : 팽창계수(K-1), TW : 열원의 온도(K)
T∞ : 유체의 온도(K), ν : 유체의 동점성(m/s2)
2) 강제대류
유체의 운동이 펌프나 팬(fan)의 힘에 의하 여 일어나는 열전달 현상.
(속도를 0m/s가 아닌 다른 속도로 주고 실험했을 때)

참고자료

· 없음