기계工學 응용실험 – 열전달 실험

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실험결과/기계

목차

기계工學 응용실험 – 열전달 실험

기계공학,응용실험,열전달,실험,기계,실험결과

자료설명

A: 열전달 면적
1) experiment(실험)시편
4. experiment(실험)장치
경과시간1번온도계2번온도계3번온도계4번온도계5번온도계6번온도계7번온도계8번온도계9번온도계0분2827.527.524.824.824.824.324.324.25분41.34038.63130.430.625.525.225.110분50.749.347.336.835.635.927.92727.115분56.654.952.440.939.239.630.629.229.520분60.458.855.943.94242.432.431.131.425분63.461.758.846.244.444.934.232.63330분65.864.261.248.146.146.735.93434.535분6866.263.149.647.548.239.235.235.840분7068.365.150.648.449.238.336.236.845분72

재료 내부에서 열발생이 없고 일정한 열전도율을 가지는 1차원 정상상태 전도에서 재료 내부의 온도는 열이 전달되는 방향으로 선형적으로 분포한다. 전도에 의하여 전달되는 열량(Q)은 그 물질의 열전달 면적(A)에 비례하고 온도차이()에 비례하며, 온도 차이에 해당하는 거리()에 반비례한다. 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.
3) 시편에 설치된 온도 측정(measurement)용 열전대의 위치
2) experiment(실험)장치
고체를 통한 열전달은 물질의 characteristic(특성)에 따라 성능이 달라진다. 이는 열을 전달시키는 물체의 능력이 각기 다르기 때문일것이다
이러한 능력을 나타낸 지표가 열전도계수(thermal conductivity)이다. 벽돌이나 스티로폼 같이 열전도계수가 작은 물질은 단열재로 쓰이며, 구리 혹은 다이아몬드와 같이 열전도계수가 큰 물질은 열확산체로 사용된다된다. 열전도계수는 물질의 고유한 characteristic(특성)값으로서, 열전달이 수반하는 기기의 설계 시 중요한 인자이다. 본 experiment(실험)에서는 열이 1차원 정상상태 조건하에서 열확산에 의하여 전도 열전달되는 experiment(실험) 과정을 수행하여 전도 열전달 현상을 이해하고, 이 현상을 해석하는 데 가장 중요한 변수인 열전도계수를 이해한다.
5. experiment(실험)결과
2) 전도 experiment(실험)장치의 열출력 조절장치를 조정하여 전력계에서 공급 열량을 맞춘 후 계속적으로 일정 열량을 공급하기 위하여 전력계를 observe, 조절하여 전력 공급이 일정하게 유지되도록 한 정상상태에서 측정(measurement)한다.

막대 형태의 금속 시료를 고온부와 저온부 사이에 설치하여 전도 열전달이 일언도록 한다. 시료 주위는 단열재로 둘러싸여 있으므로 길이 방향으로만 열전도가 일어난다. 이는 1차원 열전도이므로 시료에서의 온도분포를 측정(measurement)하면 거리에 따른 온도분포가 선형적으로 나타나게 된다된다. 이 데이터를 이용하여 열전도 방정식을 풀어 열전도계수를 계산한다.
2. experiment(실험)내용
1. experiment(실험)목적
4. experiment(실험)방법
k…(省略)
: 열전도계수[W/m]
3) 시편을 포함하여 시험 재료 좌우(총 길이 90mm), 히터 측에서 냉각기 측까지, 10mm씩 간격으로 설치된 9개의 열전대를 통해서 5분 정도의 간격을 두고 각 지점의 온도를 다시 측저아면서 정상상태 여부를 판정한다. 정상상태에 도달한 후 온도를 측정(measurement), 기록하여 시험 재료의 열전도계수(k)를 평가한다.
전도 열전달 experiment(실험)장치

1) 냉각수의 유량을 밸브를 조절하여 선택한 후 정상상태에서 일정한 유량의 냉각수가 유량계를 통과하도록 조정한다.

열전달 experiment(실험)
1차원 전도 열전달에서 experiment(실험) 시편 및 시편의 좌우 각 점의 온도가 시간에 따라서 變化(변화)하지 아니하는 정상상태에 도달하도록 기다려 준비된 후 측정(measurement)한다.
열전달 면적(A):

단위:
황동봉: 지름 25mm, 길이 30mm
3. 이론(理論)적 배경

여기서, Q: 공급 열량[W]

T: 온도

기계工學 응용실험 – 열전달 실험

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