[단위조작 실험 A+] 열전달 실험 결과 레포트

소개글

1. Abstract
금속 Fin(알루미늄, 철, 구리, 황동)을 이용하여 강제대류일 때와 자연대류일 때, 각 지점에서 온도를 측정하였다. 이를 이용하여 온도구배, 열전달계수, 핀 효율, 핀 유효도를 계산하였다. Fin이 있으면 대류열전달이 일어날 수 있는 표면적이 넓어져 더 잘 일어난다. 이번실험을 할 때 Heat plate가 없어서 교반기를 이용해 직접 손으로 온도를 조절하며 실험을 하였기 때문에 오차가 많이 발생하였다. 이론적으로 구리>알루미늄>황동>철 순으로 열전도도가 높기 때문에 열전달계수, 핀효율도 이 순으로 높아야 한다. 하지만 실험을 통해 계산한 값은 모두 큰 차이가 없어 열전달이 잘 일어나는 핀을 찾지 못하였다. 또한 핀 효율이 1이 넘어가는 값도 있어 오차가 심한 것을 알 수 있다. 그리고 자연대류일 때보단 강제대류, 1단일 때보단 2단일 때 더 좋은 열전달을 보여주어야 하는데 이는 대체로 온도구배, 열전달계수, 핀효율에서 잘 나타내지고 있다. 앞서 말한 오차가 발생한 이유는 Heat plate의 온도를 일정하게 유지하기 어려워 정상상태에 도달하지 않았고, Thermogun으로 정확한 온도 측정이 어려웠기 때문이다.

목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

1. Abstract
금속 Fin(알루미늄, 철, 구리, 황동)을 이용하여 강제대류일 때와 자연대류일 때, 각 지점에서 온도를 측정하였다. 이를 이용하여 온도구배, 열전달계수, 핀 효율, 핀 유효도를 계산하였다. Fin이 있으면 대류열전달이 일어날 수 있는 표면적이 넓어져 더 잘 일어난다. 이번실험을 할 때 Heat plate가 없어서 교반기를 이용해 직접 손으로 온도를 조절하며 실험을 하였기 때문에 오차가 많이 발생하였다. 이론적으로 구리>알루미늄>황동>철 순으로 열전도도가 높기 때문에 열전달계수, 핀효율도 이 순으로 높아야 한다. 하지만 실험을 통해 계산한 값은 모두 큰 차이가 없어 열전달이 잘 일어나는 핀을 찾지 못하였다. 또한 핀 효율이 1이 넘어가는 값도 있어 오차가 심한 것을 알 수 있다. 그리고 자연대류일 때보단 강제대류, 1단일 때보단 2단일 때 더 좋은 열전달을 보여주어야 하는데 이는 대체로 온도구배, 열전달계수, 핀효율에서 잘 나타내지고 있다. 앞서 말한 오차가 발생한 이유는 Heat plate의 온도를 일정하게 유지하기 어려워 정상상태에 도달하지 않았고, Thermogun으로 정확한 온도 측정이 어려웠기 때문이다.

참고 자료

Yunus A. Cengel and Afshin J. Ghajar, 열전달, McGraw-Hill (2015)