소개글
Combined Convection and Radiation 실험 레포트입니다.
목차
1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌
본문내용
실험 목표
가열된 표면은 주로 Convection및 Radiation 에 의해 주변 환경으로 열을 방출하게 된다. 하지만 실제로 Convection 과 Radiation을 따로 고려하는 것은 매우 힘들기 때문에 표면 온도와 표면 유체 속도에 따른 Convection 및 Radiation을 함께 살펴보는 것이 더 유용하다. Convection 및 Radiation의 합쳐진 효과는 가열된 실린더 표면의 온도와 전기적 Power Input을 측정함으로 계산할 수 있으며 이를 이론 값과 비교해 볼 수 있다. 가열된 표면에서의 Convection은 평상시의 Free Convection, 공기의 흐름이 존재할 경우의 Forced Convection으로 일어나게 되며 Forced Convection에 의한 열 방출량은 Free Convection에 의한 열 방출량보다 더 크다. 또한 낮은 온도에서의 열 전달은 주로 Convection, 높은 온도에서는 주로 Radiation으로 일어나게 된다. 본 실험에서는 수평 실린더의 Convection 및 Radiation의 합쳐진 열 전달량을 넓은 범위의 Power Input과 표면 온도에서 구해보고 Free convection 시 Power Input 과 표면 온도와의 상관관계를 구해본다. 또한 열 방출에 있어서 Convection 과 Radiation 의 비율을 살펴보고 낮은 온도에서는 주로 Convection, 높은 온도에서는 주로 Radiation으로 열이 방출된다는 것을 각 열 전달 Mode의 Heat Transfer Coefficient (, )의 값의 계산을 통해 확인한다.
그리고, 만일 접촉해있는 두 계의 온도가 다르다면, 에너지가 온도차에 의해 이동한다. 이 현상을 열전달이라고 하며, 이 현상은 열역학 제 2법칙에 의해 설명될 수 있다. 하지만 열역학에서는 열전달도 방향성에 초점을 맞추지만, 열전달은 interaction의 종류와 구체적 내용, time rate 등의 관점에 더욱 관심이 있다. 열전달은 세 가지 interaction으로 이루어진다고 간단하게 요약할 수 있다.
참고 자료
열전달 (개정5판), Frank P. Incropera, 박복춘 등 역, 2007, 텍스트북스
길잡이 열전달, 김찬중, 2008, 범한서적
Armfield Engineering Education, http://www.armfield.co.uk/ht14_datasheet.html#technical
National Fire Protection Association, “SFPE Handbook of Fire Protection Engineering 2nd Edition” New York, 2002.
WH McAdams, "Heat Transmission", third edition, McGraw-Hill. New York, 1959.
VT. Morgan, "The Overall Convective Heat Transfer from Smooth Circular Cylinders" published in TF Irvine and JP Hartnett (eds.), Advances in Heat Transfer vol. 16, Academic, New York, 1975, pp 199-269.
W.L Mc Cabe and J.C. Smith, "Unit Operation of Chemical Engineering", 3rd ed., McGraw-Hill, 1976.
R. Byron Bird, Warren E. Stewart and Edwin N. Lightfood, "Transport Phenomena", JOHN WILEY & SONS, 2001.
Willian M. Deen, " Analysis of Transport Phenomena", Oxford University Press,1998.
Bennett Myers, "Momentum, Heat and Mass Transfer",3rd ed., McGraw-Hill,1983.
Morton M. Denn, "Process Fluid Mechanics", Prentice-Hall, Inc.,1980