온도구배(temprature gradient)이다. 그리고 이는 열역학 제 2법칙에 근거한다. 열전달은 전도, 대류, 복사의 세 가지 방법으로 행해지는데, 이번 실험에서는 대류와 복사 각각의 전달 형태와 온도 변화에 따른 둘 사이의 관계에 주목한다.
온도의 측정은 열원 주위의 대류(convection)열에 의해 열이 전달되어
Pr) therfore :
RaD = g β(Ts-Ta)D3Pr/v2
Num = c (RaD)n(From Morgan)
Hcm = (k Num)/D (W)
Where :
Ra = Rayleigh number
Gr = Grashof number
Num= Nusselt number (average)
Pr = Prantl number
g = 중력 가속도 = 9.81
β = 부피 팽창 계수
v = 공기의 동점도
k = 공기의 열전도율
실제 실린더에 공급된 열량 Qin = V I (Watts)
2) 대류열전달계수(coefficient of convection heat transfer)
매뉴얼에 주어진 h값의 표를 보간하여 이번 실험에서 사용할 대류열전달계수(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
그래프는 구리판에서의 2-D 온도분포를 나타낸 것이며, 정면에서 본 온도분포를 그래프로 나타내면 다음 그림과 같다.
< 정면에서 본 2차원 가정의 이론 해 >
실험에서 구리판에서의 온도분포를 이론적으로 생각하면 구리판의 양끝(좌우)에서 공기와의 대류열전달에 따른 열손실 때문에 2-D 온도분
실험 매뉴얼의 Fin 제원 정보를 통해서도 확인 가능하다.
온도실험에 사용한 Fin은 Pure Copper로 이루어진 Thin Rectangular Fin으로써 2차원 형상을 가지고 있다. 이번 실험에서는 Fin의 가열 과정에서 Steady State 상태에 도달한 이후에 측정을 실시하므로 실험 전반적 과정에서 Unsteady factor를 제거하고 열역학