열공학 실험 보고서 - 대류 열전달 실험

목 차

1. 실험목적

2. 이론해석

3. 실험장치

4. 실험준비

5. 실험방법

6. 실험보고서

7. 결 론

8. 후기/참고문헌

1. 실험목적

열전달이란 온도차에 의해 일어나는 에너지 이동으로 고체나 정지된 유체의 매질내에 온도구배가 존재할 때 그 매질을 통하여 발생되는 열전달을 전도라고 하며 표면과 이와 다른 온도를 가지고 유동하는 유체 사이에서 발생되는 열전달을 대류라고 하며 유한한 온도의 모든 표면이 전자기파의 방식으로 에너지를 방출함으로 인하여 발생하는 열전달을 복사라 한다. 우리는 이 중 자연 현상에서 흔히 볼 수 있는 자연대류에 의한 열전달 현상을 알고, 수직 평면에서의 자연대류 실험과 수직 평면에서의 강제대류실험을 통하여 대류열전달의 기본 법칙과 특성들을 확인해 본다.

2. 이론해석

(1)수직 평면에서의 자연대류

가열된 수직 평면의 표면적 A에서의 자연대류에 의한 열전달량은

Q=hA(tH-tA) ①

이 식을 Newton의 냉각법칙(Newton s law of cooling)이라고 한다. 길이 x=L인 수직평판 위에서 층류/난류흐름 전 영역에서 경험식에 의한 평균 Nu수는

NuL,men = [0.825 + ②

여기서
A : 수직판 면적(m2), x, y(0.1m × 0.11m = 0.011 m2)
tH : 히터온도 (K), tA : 대기온도(K)
L : (m), x, y : 수직판 높이, 세로
Nux : Nusselt 수,
Pr : Prandtl 수,
Ra : Rayleigh 수, GrPr
Gr : , Grashof 수
....

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