열유체공학실험：전도 열전달 실험(수정)

목차

1. 실험목적

2. 이론적 배경

3. 실험관련이론

4. 실험장치

5. 실험방법

6. 실험결과 및 고찰
6.1 실험결과
6.2 고찰

7. 결론

8. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
□ 열전도 현상을 이해하고, 그 현상을 표현하는 Fourier 법칙에 대해 알아보고, 이를 응용할 수 있는 능력을 키운다.
- 단순봉과 복합재료에서의 열전도 현상을 이해한다.
- 복합재료의 경우 각 재료 사이의 접촉면에서의 열전달 현상을 이해한다.
□ 전도해석의 주 목적
- 매질의 경계들에 부과된 조건들에 맞도록 매질내의 온도장을 결정할 수 있다. 즉 매질내의 온도분포를 알 수 있다.
- 온도분포를 측정함으로써 이에 적합한 매질의 선택과 열량을 계산할 수 있다.

2. 이론적 배경
□ 전도 개요
열은 두 시스템 사이의 온도 차이에 의해 한 시스템에서 다른 시스템으로 전달되는 에너지의 형태라고 정의되었다. 열역학적 해석은 시스템이 어떤 평형상태에서 다른 평형상태로 변화는 과정에서 발생하는 열전달의 양을 다루고 있다. 반면, 이러한 에너지전달 과정의 시간에 따른 비율을 연구하는 학문이 열전달이다. 열의 형태로 전달되는 에너지는 항상 높은 온도에서 낮은 온도로 전달되며, 두 물체의 온도가 같아지는 순간 열전달현상은 사라지게 된다.
열은 전도, 대류 그리고 복사의 세 가지 방식으로 전달된다. 이 세 가지 열전달형태가 나타나기 위해서는 온도차가 존재해야 하며, 높은 온도에서 낮은 온도의 물체로 열전달이 일어난다. 지금부터 이러한 열전달 형태에 대해 간단히 살펴보게 될 것이다.
전도(conduction)는 상대적으로 에너지를 많이 가진 입자에서 에너지를 적게 가진 인접한 입자로 입자간의 상호작용에 의해 에너지가 전달되는 현상이다. 전도는 고체, 액체, 기체에서 모두 일어난다. 기체와 액체에서 일어나는 전도는 분자들이 불규칙적으로 움직이는 과정에서 이들의 충돌(collision)과 확산(diffusion)에 의해 발생한다. 고체의 경우에 전도는 격자모형 내부의 분자에 의한 진동과 자유전자에 의한 에너지전달로 인하여 나타난다.

참고 자료

유성연, 김경훈, 김별철, 김창녕, 이종붕, 조형희 공역(Yunus A, Cengel, Afshin J. Ghajar 원저), 열전달 4판, ㈜교보문고, 서울, 2012.