열전달 결과

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목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

1. Abstract
이번 실험은 확장된 표면인 Fin에서의 열전달을 이해하는 실험이었다. 황동, 알루미늄, 구리, 철 이렇게 4가지의 다른 금속을 이용하였다. Heat plate에 금속 시편을 하나씩 세워놓고 일정 온도로 가열을 한 다음 정상상태에 도달을 하면 3cm 마다 표시된 지점의 온도를 thermal gun을 이용하여 측정하였다. 자연대류 상황 뿐 아니라 선풍기를 이용하여 강제대류를 만들어서 각 지점의 온도 또한 측정하였다. 선풍기의 풍속을 측정하여 Reynolds 수를 구하고, Prandtl 수를 구해서 Nusselt 수를 구하여 열전달 계수h를 구할 수 있었다. 강제대류가 강해질수록 열전달 계수가 커지는 것을 볼 수 있었다. 이에 따라 열 손실률 또한 강제대류가 가장 크게 나왔다. fin의 효율, 유효도 또한 구하여 자연대류와 강제대류일 때를 비교해 볼 수 있었다. 자연대류 일 때 효율과 유효도 모두 크게 나왔다. 모든 값들이 금속의 열전도도 경향과 동일하게 나왔다.

2. Experiment
일단 이번 실험에서 사용될 금속 시편 4가지를 구별하였다. 금속의 색깔을 이용하여 구분할 수 있었다. 총 길이는 15cm로 3cm마다 표시를 해두어 나중에 구간별 온도를 측정할 때 용이하게 하였다

이제 금속 시편에 열 저항을 줄여주고 금속을 좀 더 쉽게 세우기 위해 thermal paste를 얇게 발라 주었다. 그리고 heat plate위에 올려놓고 일정온도가 유지되는 정상상태가 될 때까지 기다려주었다. heat plate의 온도가 매우 뜨겁기 때문에 조심하면서 실험을 진행하였다. 중간에 금속시편이 중심을 잃고 넘어져서 위험할 뻔 했었다. 정상상태를 유지하는 것이 쉽지는 않았는데 heat plate가 일정 온도가 되면 자체적으로 가열을 더 이상 하지 않고, 짧은 시간 안에도 금속 시편의 온도가 변하는 것을 볼 수 있었다.

참고 자료

McGraw-Hill, Cengel의 기본 열전달, YUNUS A. CENGEL, p10~11, p17~29, p25, p60~63, p130~139, p182~185, p192~193, p217~218, Table A.3, A.15
Textbooks, Holman의 열전달, J.P HOLMAN, p2~5,p10~14,p44~47, 화학공학실험, 이진휘 등 3명, 사이텍미디어, p417~422
McGraw-Hill korea , 단위조작(unit operations of chemical engineering), warren L. McCabe 등 3명, p286~293
보성각, 열전달, 전철호 장길호 공저, p201~228
2018학년도 3학년 2학기 실험 노트