[단위조작이론및씄험2_열전달_결과레포트] 2021 (A+)

1. Abstract
이 실험에서는 서로 다른 종류의 금속 시편 네 가지를 일정한 온도상태로 가정한 Heat plate 위에 올려 정상상태가 되도록 기다려준 다음, 온도가 일정해졌을 때 각 시편에서 표면에서부터의 거리에 따른 시편의 온도를 측정하였다. 각 지점에서 측정한 온도를 비교하여 열전달의 효율을 알 수 있다. 이때, 외부의 바람의 존재 유무에 따라 달라지는 열전달에 대하여도 알아보았다. 자연대류 조건 즉, 외부 바람의 영향을 받지 않도록 실험을 진행한 뒤, 풍속이 일정한 선풍기를 사용하여 강제대류 조건을 만들어주었다. 자연대류왿� 비교하였을 때 강제대류가 존재할 때 발생하는 열손실량 변화를 계산할 수 있었다. 계산한 값들을 바탕으로 Fin 효율을 분석하였고, 실험에서 발생한 오차에 대한 분석이 이루어졌다.

2. Experiment
ⓐ 실험 도구

Fig 1-2. (좌) Thermal Grease (우) 금속 시편들
(1) Thermal Grease
열을 전달하는 유체 물질 중의 하나로, 우리 실험에서 금속 시편을 Heat plate 위에 세우기 위해 사용한다. 기름과 비슷한 특성을 가져 옷에 묻으면 잘 지워지지 않으므로 주의해야 한다. 금속 시편을 세우기 위해 시편의 한쪽 끝에 살짝 묻혀준다.

(2) 금속 시편
열전달 속도가 서로 다른 4개의 금속을 사용한다. 우리의 실험에서는 황동, 구리, 철, 알루미늄 시편을 사용하여 열전달 속도를 알아보았다.
ⓑ 실험 방법

먼저 실험에서 사용할 서로 다른 금속 시편 4가지를 준비한 뒤, 길이왿� 직경을 측정해주었다. 길이는 15cm, 직경 1cm의 원통형 시편을 준비하였다. 각 시편에 3cm 간격으로 라인을 그려주었다. Heat plate왿� 맞닿아 있는 부분인 가장 아랫부분을 0cm, 봉의 가장 마지막 부분인 공기왿� 맞닿아 있는 부분을 15cm라고 한다. 이러한 일정 간격을 두는 이유는 각 구간에서의 온도를 측정하여 온도차를 알아보기 위함이며, 이는 전도에 의한 열전달이 거리에 따라 달라지기 때문이다.