열전달 결과보고서

목차

1. 실험 요약 (Abstract)

2. 1. 서론

3. 2. 실험 이론

4. 3. 실험 방법
1) 열 전도도 실험
2) 열전달 계수 실험

5. 4. 실험 결과 및 분석

6. 5. 고찰

7. 6. 결론

8. 7. 참고 문헌

본문내용

실험 요약 (Abstract)
이번 실험에서는 두 가지 실험을 통하여 열전도도 k와 열전달 계수 h를 직접 구해볼 수 있는 과정을 수행하였다.
첫 번째 실험은 Sus가 삽입된 구리 막대의 온도를 열전도도 실험장치를 통해 10개의 지점에서 측정하여 SUS가 삽입된 구간에서의 온도 변화를 계산, 이를 이용하여 SUS의 열전도도 k 를 계산한다. 이 실험은 장치와 외부와의 열 교환은 일어나지 않는다는 가정 하에서 진행된다. 먼저 100℃에서 두 번, 200℃에서 한 번 막대의 온도를 측정한다. 이를 이용하면 거리-온도 그래프를 얻을 수 있는데, 얻은 그래프를 통해 SUS 구간에서의 온도 강하를 계산 할 수 있다. 얻은 온도 차를 정상 상태라는 가정과 알고 있는 구리의 k 값과 결합하여 푸리에 식에 대입하면 SUS 구간의 k를 얻을 수 있다. 이 식을 통해 얻은 k는 구리와 SUS의 접촉면에서 생기는 저항이 포함된 값이기 때문에 총 저항과 접촉 저항을 모두 고려하여 식을 세워 계산하면 SUS만의 k를 얻을 수 있다. 이를 이론 값과 비교하여 오차까지 구해본다.
두 번째는 이중관 열교환기에서 향류와 병류로 유체를 흘려 보내 열전달 계수와 특정 지점의 온도를 계산해본다. 이 실험 또한 열 교환기 외부와의 열 교환은 없다(단열되었다)는 가정 하에 진행되며, 내부의 열 교환은 정상상태에 도달하였다고 가정한다. 따라서 찬 유체가 받아들인 열의 총량과 뜨거운 유체에서 방출한 열의 총량은 같아야 한다. 이를 이용하여 원하는 값들을 계산해내는데, 측정한 찬 유체의 입 출구 온도로 Q를 구하고, 뜨거운 유체가 받아들인 열과 같기 때문에 모르는 값인 뜨거운 유체의 출구 온도를 계산한다. 더 나아가 열 전달 계수, 총괄 열 전달 계수를 구하고 향류와 병류 중 어느 흐름에서 열 전달이 효율적으로 일어났는지 확인하고 오차가 발생한 원인을 고민해본다.

참고 자료

단위조작 3판, 고완석 외 4인, 보문당, 2003, p.80~107, 138~142
단위조작 7판, W.L McCabe 외 2명 공저, 이화영 외 2명 공역, 한국맥그로힐, 2005, p.240~256, 272-279, 299, 303