해피레포트 - 화학생물공정 실험 - Combined Convection and Radiation

카테고리 : 레포트 > 공학,기술계열 파일이름 :화학생물공정 실험 - Combined.docx 문서분량 : 13 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : MS-워드뷰어프로그램 등록/수정일 : 14.06.19 / 14.06.19 구매평가 : 다운로드수 : 0 판매가격 : 2,000 원

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보고서설명
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.

본문일부/목차
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 표면의 온도가 주변 환경과 동일한 온도를 가지는 정체된 공기의 온도보다 높을 경우, 표면으로부터 공기와 주변 환경으로 열 전달이 생기게 된다. 이러한 열 전달은 공기의 Free Convection (공기는 표면에 의해 가열되면서 밀도가 낮아지게 되므로 떠오르게 된다.) 과 Radiation의 합쳐진 형태로 이루어지게 된다. 이번 실험에서 수평 실린더가 사용되는 이유는 열 전달이 이루어지는 간단한 표면을 형성하기 때문이다. Free Convection의 경우, Nusselt Number (Nu) 는 Grashof 와 Prandtl Numbers에 의존하게 되며 다음과 같은 상관관계를 가지게 된다. 수평 실린더의 표면 온도가 주변 환경과 동일한 온도를 가지는 정체된 공기의 온도보다 높을 경우, 표면으로부터 공기와 주변 환경으로 열 전달은 공기의 Natural Convection 과 주변 환경으로의 Radiation이 결합된 형태로 이루어진다. 다음과 같은 변수들을 이용한 이론적인 Analysis는 McAdams가 제시한 실험적 관계를 기초로 이루어 진다.

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