열전달 결과보고서

1. 서 론
열전달에 관계되는 대표적인 이론은 Fourier’s Law왿� Newton’s Law 가 있다.
열전달의 메커니즘은 크게 전도, 대류, 복사가 있으며 Fourier’s Law는 전도에 관한 식으로 고체 내부에서 전도에 의해 이동되는 열량의 크기를 Heat flux왿� 온도구배왿�의 비례관계로 나타낸 것이다. 이때 비례상수 k는 열전도도로, 온도에 대한 함수이며 실험에 의해 얻어질 수 있다. Newton’s Law는 대류에 관한 식으로 두 물체 사이에 전달되는 열량을 온도 차이왿� 열전달계수로 나타낸 식이다.
이때의 열전달 계수 또한 실험으로 얻어지는 값이다. 이번 실험에서는 이 열전도도왿� 열전달계수를 각각 SUS304의 열전도도를 구하는 실험, 그리고 이중 열교환기를 통해 열전달계수를 측정하는 실험 두 가지를 진행하며 각각의 값을 열전달 이론식으로 구해보고자 한다.
그리고 실험에서 얻어진 결과값을 이론값과 비교해보며 오차를 산출해내고 그 원인이 무엇인지 까지 방법을 제시하고자 한다.

2. 이 론
1) 열전달 메커니즘 (Heat transfer mechanism)
① 전도 (Conduction)
Bulk motion이 없는 기체에서의 전도는 분자의 불규칙한 운동에 의한 에너지전달이며 이것을 에너지의 확산이라고도 한다.
고체에서의 전도는 보다 현대적인 설명에 의하면 격자파에 의해 일어난다.
일반적으로 전도는 분자나 전자 크기의 매체에 의해 전달되는 열흐름을 의미하며 열확산이라고 한다.
② 대류 (Convection)
먼저 고체표면으로부터 운동하는 유체로의 열전달을 생각해보자. 유체 내부에서의 온도분포는 유동과 연관되어 있으므로 열전달의 해석은 매우 복잡하게 된다.
따라서 단순히 고체표면의 온도왿� 유체의 대표온도 사이의 온도차에 비례하는 형태로 고체면과 유동하는 인접한 액체 또는 기체 사이에서 발생하는 열전달이 대류이며 그 사이에 있는 유체에 의해 열전달이 일어난다.