[기계항공공학] 온도실험 수치해석 레포트 소스
- 최초 등록일
- 2013.01.01
- 최종 저작일
- 2012.09
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소개글
서울대학교 기계항공공학실험 2 A를 받은 레포트입니다.
목차
1. Plot the 1D temperature profile with analytical solution
2. Derive a discrete equation with the energy balance method and plot the temperature profile with Finite Differential Method (temp. vs. (x, y))
3. Compare ‘1D temperature profile’ with ‘temperature profile by FDM’ and comment about the results
본문내용
1. Plot the 1D temperature profile with analytical solution (temperature vs. fin length)
해석해(analytical solution)를 구하기 위해 이용한 식:
L=0.3; :length of the fin
h=3.8710;
P=2*(0.1+0.002); :perimeter
k=401; :thermal conductivity (for copper, k=401)
Ac=0.1*0.002; :cross sectional area of the fin
m=sqrt(h*P/(k*Ac));
Tinf=296;
theta_b=317-Tinf; : temperature difference of the base of the x=0:0.0001:0.3; fin and the surrounding air
<중 략>
일반적으로 대류에 의한 열전달이 가장 많이 일어날 곳은 대기와의 접촉 면적이 가장 넓은 fin의 앞 뒷면이다. 하지만 2차원 수치해석할 때에, 이에 의한 열전달을 무시하였기 때문에 커다란 차이가 발생하였다. 사면이 모두 다른 node들과 맞닿아 있는 경우에는 네 방향의 전도 열전달을, 삼면이 다른 node와 맞닿아 있고 한 면은 대기와 접촉하고 있는 node에 대해서는 세 방향의 전도 열전달과 한 방향의 대류 열전달을 고려하였고, 두 면이 다른 node와 맞닿아 있고 다른 두 면은 대기와 접촉하고 있는 node에 대해서는 두 방향의 전도 열전달과 두 방향의 대류 열전달을 고려하였다. 그런데 fin의 두께가 길이와 너비에 비해 매우 얇기 때문에 전체적으로 보았을 때 대류 열전달은 fin의 앞뒷면을 통해서 더 많이 발생된다. 실제로 이번 실험에 사용한 구리 fin은 두께가 2mm정도였다. 보다 정확한 결과를 얻기 위해서는 fin의 앞 뒷면을 통한 열전달을 고려해야할 것이다. 따라서 2차원 해석시 fin의 앞 뒷면으로의 대류 열전달까지 고려할 경우 2차원 해석과 1차원 해석은 그 결과에 있어서 큰 차이가 발생되지는 않을 것이다.
참고 자료
없음