[실험보고서] 강제대류에 의한 열전달
[실험보고서] 강제대류에 의한 열전달
1. 실험목적
원관에 일정한 Heat flux를 가하면서 난류를 불어 넣을 경우 일반적으로 강제대류에 의해서 전열이 이루어 진다. 이때 유체의 평균 온도인 bulk temperature는 입구의 길이에 대해서 선형적인 값을 갖는 데 그 원인과 이론적인 식에 대해서는 부록에 자세히 설명했다. 이렇게 얻어진 유체의 평균온도와 관 내벽의 온도를 측정함으로서 관 내벽의 전열계수를 구할 수 있다. 실험을 통해서 이들을 구하며 유량에 따른, 관 입구로부터의 거리에 따른 전열계수의 변화를 해석할 수 있다.
원관벽에 일정한 heat flux를 주면서 관내에 난류상태의 공기를 불어넣어 전열계수를 구하고 Nu와 Re, Pr의 관계를 알아본다.
2. 실험이론
2.1 강제대류에 사용되는 무차원 상수
▶ Re
유체의 흐름에서는 점성에 의한 힘이 층류가 되게끔 작용하며, 관성에 의한 힘은 난류를 일으키는 방향으로 작용하고 있다. 이 관성력과 점성력의 비를 취한 것이 레이놀즈수(Re)이고, 수식으로 표시한다면 다음과 같이 된다.
레이놀즈수는 무단위의 수치가 되므로, 어떠한 계열의 단위로부터 계산할지라도 같은 수치로 된다. 수류를 주로 하는 상온액의 흐름 실험에 의하여 Re 2000 이하인 때 흐름은 층류로 되고, Re 2000 이상인 때 난류화하는 것이 밝혀졌다. 고온의 용융 금속에 대한 확인은 없으나, 이론적으로는 용융 금속의 흐름에 있어서도 이 경계치는 같은 수치가 되어야 할 것이다. 용융금속은 대체로 밀도가 크고, 점성계수가 작으므로 그 흐름은 난류화하기 쉽다. 또한 레이놀즈수는 유로를 흐르는 유체의 마찰계수를 결정하는 수치로서 중요시되고 있다.
▶ Pr
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원관에 일정한 Heat flux를 가하면서 난류를 불어 넣을 경우 일반적으로 강제대류에 의해서 전열이 이루어 진다. 이때 유체의 평균 온도인 bulk temperature는 입구의 길이에 대해서 선형적인 값을 갖는 데 그 원인과 이론적인 식에 대해서는 부록에 자세히 설명했다. 이렇게 얻어진 유체의 평균온도와 관 내벽의 온도를 측정함으로서 관 내벽의 전열계수를 구할 수 있다. 실험을 통해서 이들을 구하며 유량에 따른, 관 입구로부터의 거리에 따른 전열계수의 변화를 해석할 수 있다.
원관벽에 일정한 heat flux를 주면서 관내에 난류상태의 공기를 불어넣어 전열계수를 구하고 Nu와 Re, Pr의 관계를 알아본다.
2. 실험이론
2.1 강제대류에 사용되는 무차원 상수
▶ Re
유체의 흐름에서는 점성에 의한 힘이 층류가 되게끔 작용하며, 관성에 의한 힘은 난류를 일으키는 방향으로 작용하고 있다. 이 관성력과 점성력의 비를 취한 것이 레이놀즈수(Re)이고, 수식으로 표시한다면 다음과 같이 된다.
레이놀즈수는 무단위의 수치가 되므로, 어떠한 계열의 단위로부터 계산할지라도 같은 수치로 된다. 수류를 주로 하는 상온액의 흐름 실험에 의하여 Re 2000 이하인 때 흐름은 층류로 되고, Re 2000 이상인 때 난류화하는 것이 밝혀졌다. 고온의 용융 금속에 대한 확인은 없으나, 이론적으로는 용융 금속의 흐름에 있어서도 이 경계치는 같은 수치가 되어야 할 것이다. 용융금속은 대체로 밀도가 크고, 점성계수가 작으므로 그 흐름은 난류화하기 쉽다. 또한 레이놀즈수는 유로를 흐르는 유체의 마찰계수를 결정하는 수치로서 중요시되고 있다.
▶ Pr
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강제대류 실험 보고서
*실험목적 관 내부로의 열전달로 인한 공기의 동점성계수, 열전도계수, 레이놀즈 상수, 포란틀 상수 및 Nu측정 및 국부 열전달계수 측정 *실험방법 1.압축기의 호스를 기기에 연결한다. 2.압축기에 전원을 연결.. -
[이동현상실험] 자연대류 강제대류 실험[Natural and Forced Convection] 보고서
Natural and Forced Convection ◎ 목적 ① 열전달의 한 형태인 대류를 이해한다. ② 자연대류에 있어서 대류 대상물의 시간경과에 따른 온도변화를 기록 관찰함으로 열전달계수와 Grashof, Prandtl Number와의 관.. -
[실험보고서a+자료] 열전달 실험
[실험보고서] 열전달 실험 목 차 1. 전도 열전달 실험 2. 자연대류와 강제대류 열전달 실험 3. Nucleate Pool Boiling 실험 4. 복사 열전달 실험 참고문헌 1. 전도 열전달 실험 1) 실험목적 본 실험에서는 열이 .. -
열공학 실험 보고서 - 대류 열전달 실험
목 차 1. 실험목적 2. 이론해석 3. 실험장치 4. 실험준비 5. 실험방법 6. 실험보고서 7. 결 론 8. 후기/참고문헌 1. 실험목적 열전달이란 온도차에 의해 일어나는 에너지 이동으로 고체나 정지된 유체.. -
열공학 실험 - 대류 열전달 측정실험
열공학 실험 - 대류 열전달 측정실험 목차 1. 실험목적 2. 이론해석 3. 실험장치 4. 실험준비 5. 실험방법 6. 실험 보고서 7. 결론 8. 참고문헌 1.실험목적 실험을 통해 대류열전달의 기본 법칙와 특성.. -
화학 공학과의 자연대류 강제대류 실험
1. 목적 2. 이론 3. 실험장치(그림) 4. 실험장치 5. 실험방법 6. 실험결과 7. 고찰 1. 목 적 ⑴ 열전달의 한 형태인 대류를 이해한다. ⑵ 자연대류에 있어서 대류 대상물의 시간경과에 따른 온도변화를 기록 관찰함.. -
[기계공학실험] 강제대류 교차유동열교환기 실험
강제대류 교차유동열교환기 실험 Cross flow exchanger * 인천대학교 공과대학 자동차공학전공 1. 실험개요 및 목적 열전달[1]은 온도차에 의하여 일어나는 에너지의 이동으로 하나의 물질에서나 두 물질 사이.. -
강제 대류에 의한 열전달
2. 초 록 대류 열전달의 기초가 되는 물리적 기구의 명확한 이해와 대류 열전 달 계산을 배워 실험 데이타 를 통해 x에 따른 h 값 x에 따른 TW, Tb값 Nu = C Rem Prn 의 값을 알아보는 실험이다. Tb의 값.. -
기계공학 응용실험 - nucleate pool boiling 실험
1. 실험 목적 실험 장치로 공급되는 열량을 점점 올리면서 비등 현상이 일어나는 과정을 관찰하고 대류 열전달 계수를 측정한다. 2.이론적 배경 포화상태와 비등열전달의 형태 고체-액체 경계면에서 고체표면.. -
기계공학 응용실험 - 대류 열전달 실험
1. 실험 목적 대류 열전달은 표면적에 비례한다는 사실을 실험을 통해 알아보는데 있다. 휜이 있을 때와 없을때 가가 대류 열전달 계수를 구해보고 대류 열전달에서 표면적의 증가 효과를 이해한다. 2. 실험 배..
