[기계 공학 응용 실험] 2. 열전달 실험 (A+자료)

소개글

깔끔하게 편집 되어 있고 A+ 받은 자료 입니다.

목차

1. 서론
∎ 실험목적
∎ 이론적 배경

2.본론
∎ 실험방법
∎ 실험 장치
∎ 결과작성
∎ 결론 및 고찰

<자연대류와 강제대류 열전달 실험>
1. 서론
∎ 실험목적
∎ 이론적 배경

2. 본론
∎ 실험방법
∎ 실험 장치
∎ 결과작성
∎ 결론 및 고찰

복사 열전달 실험
1.서론
∎ 실험목적
∎ 이론적 배경

2.본론
∎ 실험방법
∎ 실험 장치
∎ 실험결과
■ 결론 및 고찰

본문내용

1. 서론

∎ 실험목적
고체를 통한 열전달은 물질의 특성에 따라 성능이 달라진다. 이는 열을 전달시키는 물체의 능력이 각기 다름을 의미한다. 이러한 능력을 나타낸 지표가 열전도계수(thermal conductivity)이다. 열전도계수는 물질의 고유한 특성값 이다. 본 실험에서 열이 1차원 정상상태 조건하에서 열확산에 의하여 전도 열전달 되는 실험 과정을 수행하여 전도 열전달 현상을 이해하고 이 현상을 해석하는 데 가장 중요한 변수인 열전도계수를 이해한다.

∎ 이론적 배경
1차원 전도 열전달에서 열에너지의 전달 방향은 한 방향이며, 이때 온도구배는 단지 하나의 좌표 방향으로만 존재하고 열전달은 그(1차원) 방향으로만 일어난다. 공간의 각 점에서 온도분포가 시간에 따라서 변화하지 아니하고 일정하다면, 그 시스템을 정상상태(steady-state)라 한다.
재료 내부에서 열발생이 없고 일정한 열전도율을 가지는 1차원 정상상태 전도에서 재료 내부의 온도는 열이 전달되는 방향으로의 선형적으로 분포한다. 전도에 의하여 전달되는 열량(Q)은 그 물질의 열전달 면적(A)에 비례하고 온도 차이에 비례하며, 온도 차이에 해당하는 거리에 반비례한다. 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.

Q : 공급열량[W]
A : 열전달 면적[]
T : 온도 []
x : 전열 거리[m]
k : 열전달계수 [W/m]

2.본론

∎ 실험방법
1차원 전도 열전달에서 실험 시편 및 시편의 좌우 각 점의 온도가 시간에 따라서 변화하지 아니하는 정상상태에 도달하도록 기다려 준비된 후 측정한다.

1) 냉각수의 유량을 밸브를 조절하여 선택한 후 정상상태에서 일정한 유량의 냉각수가 유량
계를 통과하도록 조정한다.
2) 전도 실험장치의 열출력 조절장치를 조정하여 전력계에서 공급 열량(전력)을 맞춘 후 계
속적으로 일정 열량을 공급하기 위하여 전력계를 관찰, 조절하여 전력 공급이 일정하게
유지되도록 한 정상상태에서 측정한다.
3) 시편을 포함하여 시험 재료 좌우(총 길이 90mm), 히터 측에서 냉각기 측까지, 10mm씩
간격으로 설치된 8개의 열전대를 통해서 5분 정도의 간격을 두고 각 지점의 온도를 다시
측정하면서 정상상태 여부를 판정한다. 정상상태에 도달한 후 온도를 측정, 기록하여 시
험 재료의 열전도계수(k)를 평가한다.

참고 자료

⊳ 열전달 개정5판, 텍스트북스, Incropera,DeWitt,Bergman,Lavine
⊳ 기계공학응용실험, 청문각, 기계공학실험교재편찬회