온도가 평형이 될 때까지, 대류에 의해서 끊임없이 열이 이동할 것이다. 하지만 복사에 의한 열전달로 인해 온도측정은 100%의 정확성을 갖지 못하고 error가 발생하게 되는 것이다.
실험과정은 크게 두 부분으로 나뉘는데, ①번 실험은 자연대류 상태에서 단지 전압만을 변화시키면서 열전달에서 차지
변화를 통해서 알 수 있는데 실험 시 1차 시도에서 TLC가 고르게 분포하지 못하여 아세톤으로 지운 후 다시 뿌렸다.
2) Thermocouple Welding
<그림 2> Thermocouple Welding 방법
실험에서 사용하는 열전대는 고온의 온도를 측정하는 것이 아니므로 저온 측정용 열전대인 T-type을 사용한다. 또한 저온을 측정하
온도에서의 열전도율을 살펴보면 다음과 같다.
온도()
압력()
열전도율()
250
101325
406
300
101325
401
350
101325
396
Table. 온도에 따른 구리의 열전도율
위 구간에서는 열전도율이 거의 선형적 변형을 나타내는데, 온도가 낮아질 때마다 열전도율이 씩 증가하고 있다. 우리 실험에서는 온도가 40.2에
대류에 의해서 열교환이 이루어질 경우에도 동일한 원리를 적용하여 설명할 수 있다. 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.
즉, 하나의 Element에서 열의 교환과 출입의 합은 0에 해당한다(Energy Balance Method). 이로부터 각 질점의 위치에 따라 Energy Balance Method를 적용해보면 각 질점에서의 열전달 방정식
(9)
로 정의하면 (8), (9)에 의해
where ---------- (10)
경계조건을
Fin 끝에서의 대류 조건을 적용하면
---------- (12)
로 하여 (10)의 2계 제차 선형 미분방정식을 풀면 그 해는,
---------- (13)
따라서 1-D에서 Fin의 길이에 따른 온도 분포식을 구해보면,
----- (14)