화학생물공정 실험 - Combined Convection and Radiation
화학생물공정 실험 - Combined Convection and Radiation
서론
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.
이번 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 (Hc, Hr)의 값의 계산을 통해 확인한다.
실험이론
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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.
이번 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 (Hc, Hr)의 값의 계산을 통해 확인한다.
실험이론
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화학생물공정 실험 - Radiation Errors in Temperature Measurement
1. 서론 온도계와 주변 환경 간의 Radiation은 온도계에서 측정되는 온도 값에 큰 영향을 줄 수 있다. 특히 온도 측정의 대상이 기체인 경우, 온도계는 기체보다 온도가 높은 주변 고체 표면에 의한 영향을 받기.. -
화학생물공정 실험 - E. coli 와 Yeast Cell Culture의 생식과정을 살펴보고 Spectroscopy를 통해 이를 정량화하여 각 Cell Culture의 지수적 증식 관찰
Abstract 이번 실험에서는 E. coli 와 Yeast Cell Culture의 생식과정을 살펴보고 Spectroscopy를 통해 이를 정량화하여 각 Cell Culture의 지수적 증식을 살펴보았다. 결과적으로 초기의 Lag Phase 를 제외하고.. -
열유체 공학 실험 - 열전도율 측정[철과 알루미늄, 구리를 이용하여 시험편의 열전도율 측정]
1. 실험목적 열전달 현상은 전도(conduction), 대류(convection), 복사(radiation)로 대별되며 이 중 전도는 고체 물질에서 온도차가 있는 경우 고온부에서 저온부로의 열 이동 현상을 일컫는다. 이 때 물질의 .. -
[실험레포트] 이동현상실험 - Natural and Forced Convection
1. 실험 목적 ⑴ 열전달의 한 형태인 대류를 이해한다. ⑵ 자연대류에 있어서 대류 대상물의 시간경과에 따른 온도변화를 기록 관찰함 으로 열전달 계수와 Grashof, Prandtl Number와의 관계를 조사하고, 그 현 상.. -
화학생물공정 실험 - Liquid Diffusion Coefficient
Abstract 이번 실험에서는 Diffusion Cell에서 일어나는 Na+/Cl- 이온의 Diffusion을 Conductivity 측정을 통해 관찰하였다. Conductivity 측정을 통해 정량화된 데이터의 계산으로 Na+/Cl- 이온의 평균 Diffusio.. -
화학생물공정 실험 - Venturi Tube를 통과하는 물의 흐름을 관찰함으로 Bernoulli Equation을 통해 기술되는 에너지 수지의 성립을 확인
Abstract 이번 실험에서는 Venturi Tube를 통과하는 물의 흐름을 관찰함으로 Bernoulli Equation을 통해 기술되는 에너지 수지의 성립을 확인하였다. 결과적으로 Viscous Friction Loss에 의한 에너지 손실로 인.. -
[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.. -
화학공학 - 이동현상실험 Melting of Ice by Natural Convection
Melting of Ice by Natural convection 1. 실험 목적 여러가지 형태의 기계류에 대하여 열전달이 달라지게 된다는 열전달의 기본개념을 토대로 여러가지 형태의 얼음의 자연대류조건에서의 열전달 실험을 통하.. -
실험보고서 - 열전도도 실험
[열전도도 실험] 1. 실험목적 열전달이란 물체 사이의 온도차에 의하여 일어나는 에너지 유동을 말한다. 이런 열전달 프로세스에는 전도(conduction), 대류(convection), 복사(radiation) 의 세 가지가 있다. 이.. -
열유체공학실험 - 열전달[열전도] 실험
1.열전달의 정의 열전달은 온도차에 의해 이동하는 열에너지이다. 하나의 매질 내에서 또는 매질사이에서 온도차가 존재할 때는 언제나 열전달이 반드시 일어난다. 고체나 액체와 같이 정지한 매질 내에 온도구배..
