실험결과를 이용하여 이론적으로 구한 해석해와 실험결과를 비교해 본다. 그리고 차이가 존재한다면 그 이유가 무엇인지 생각해 보기로 한다 .
2. Assumption
(1) Steady-State (정상상태)
(2) Energy generation & storage = 0 (Fin 내부에서 열의 발생이나 손실이 없다)
(3) 복사(radiation)에 의한 열전달은 무시.
2. 수치해석으로 구한 2-D 온도 프로파일 해석해 (temperature vs fin length)
2.1.1 discrete equation with the energy balance method(2-D)
일반적으로 control volume을 잡고 energy balance equation을 세우면 다음과 같다.
2차원 상에서 이므로, 위의 식은 다음과 같아진다.
그런데 가정에서 Steady State이고, Energy generation과 storage
2) 대류 열전달계수(coefficient of convection heat transfer)
매뉴얼에 주어진 h값의 표를 보간하여 이번 실험에서 사용할 대류 열전달계수(coefficient of convection heat transfer) h를 구하도록 하겠다. steady state에서의 온도는 다음과 같이 주어진다.
22.63°
41.3°
26.9°
위의 값들을 이용하여 매뉴얼에 주어진 표
온도분포를 해석하여보자. 먼저 내부절점[그림4]을 해석해보면 위에서 언급하였듯이 Fin을 2-D로 생각할 수 있고 따라서 두께가 매우 얇은 Fin이고 두께방향으로의 temperature gradient가 없다고 할 수 있다.
이 때, steady state에서 에너지 :
2차원 조건에 대하여 에너지 교환은 절점 m, n 과 이웃하는 절점 사이
분석.
4-1-1. Convection heat transfer coefficient값의 문제점.
Convection heat transfer coefficient가 일정하다고 생각했으나 실제실험에서는 조원들의 움직임이나 실험실 문의 여닫음에 의해서 Forced convection이 일어났을 가능성이 있다. Forced convection이 일어나지 않았다고 생각하더라도 Free convection시에 온도구배에 의