[기계공학실험A+보고서]온도실험B결과

목차

1) Find the Hue value with the data in experiment A, B by image analysis. Make calibration with using the Hue value and the temperature data from thermocouples. Using these calibration, you must include the 2-D temperature distribution.
2) You should plot the temperature profile by using theoritical 1-D analysis (with heat loss by convection), thermocouple data analysis. To make sure, put all those plots in one graph (Use only exp. A data)
3) Compare the result from experiment A with the result from experiment B. (natural convection vs forced convection)
4) You should include the calculating procedur e and calculation result of fin effectiveness and efficiency in your report
5) Find the 2-D temperature distribution of experiment C with image analysis. And compare this with the 2-D temperature distribution of experiment A.
6) On the basis of the result from experiment C, you should design the new copper fin with your group members. You can share the design only, but you should make your own grounds about the design and numerical result by using FDM – temperature distribution plot, mean temperature @ steady state, fin efficiency, fin effectiveness – and include all those in your report. And you should compare the results with Experiment A.
7) In the experiment C, explain the difference in effect of fin shape on temperature distribution, mean temperature, fin efficiency and effectiveness, at BC.1 : T_base = constant and BC.2 : q_base(heat flux) = constant.
8) You should write a discussion. If you need any other value or contents, take the textbook of ‘Heat Transfer’ class and the text file we attach on the website

Reference

본문내용

실험 A에서는 자연대류 상황에서 3분 간격으로 총 19번 측정한 열전대들의 온도를 기록하였다. 그리고 각각에 대해 열화상 카메라로 찍은 이미지 데이터를 얻었다. 이 데이터를 정량적으로 분석하기 위해서는 calibration 과정이 필요하다. 이는 열화상 카메라에 나타난 색상(Hue)과 온도와의 관계식을 얻는 과정이다.

실제 실험 A의 데이터에 대해 calibration을 진행한 결과는 아래와 같다. calibration을 진행할 때, Huecalc 프로그램을 이용하였고, 열전대의 위치를 고려하여 영역을 선정한 후 16등분하여 각각의 위치에서 열전대의 온도와 Hue 값을 대응시켰다. 그런데 평형에 다다르면서 온도가 빨강 → 노랑으로 변하게 되는데, Hue 값은 빨강일 때 255나 0을 가지게 된다. (그림 2에서 확인할 수 있듯이 빨강은 Hue가 0°/360° 경계에 위치하는데 이를 수치로 나타낸 Huecalc에서는 255 → 0으로 그 값이 급격하게 변하게 된다. 하지만 관계식을 얻을 때는 불연속적인 값들을 이용할 수 없기 때문에 Hue 값이 갑자기 주변과 크게 차이가 나는 영역은 그 값에 256을 더해줌으로써 보정하였다.

참고 자료

Incropera, F. P. & DeWitt. D. P. 『Fundamentals of heat and mass transfer』, JOHN WILEY & SONS (6th edition), pp 405 ~ 412
서울대학교 기계항공공학부, 기계공학실험 2 온도 실험 매뉴얼, 서울대학교, pp 93~117