온도구배가 한 좌표축에서만 존재하고, 열전달은 그 방향으로만 일어난다. 이번 실험에서는 내부에너지 발생이 없는 정상상태 (steady state) 열전달을 가정하고, Fin에서 나타난 온도분포를 관찰한다. Fin의 미소요소에 대해 에너지 발생이 없고, 미소 체적을 통해 들어오는 전도열, 와, 미소 체적을 통해
conditions
따라서 다음의 간단한 열정도 방정식이 나온다.
1.3.2 With Heat loss caused by convection
Fin의 경우, 대류에 의한 열의 손실이 존재하기 때문에 위의 경우와는 달리 heat flux가 일정하지 못하다. 따라서 열의 손실을 고려한 방정식이 필요하다. Differential element를 고려하면 다음의 식이 성립한다.
dy size와 동일하므로 따라서 수치해석레포트 manual에 나와 있는 정보를 사용하였다. 실험 매뉴얼의 Fin 제원 정보를 통해서도 확인 가능하다.
온도 실험에 사용한 Fin은 Pure Copper로 이루어진 Thin Rectangular Fin으로써 2차원 형상을 가지고 있다. 이번 실험에서는 Fin의 가열 과정에서 Steady State 상태에 도달한
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
2.2. Steady-state(75분)의 온도분포
2.2.1. 열전대로 측정한 핀의 높이에 따른 온도분포
75분에서 측정된 16개의 열전대 중 5번과 7번 탭의 측정값이 비현실적으로 나타나 이에 해당하는 값을 해당 탭 전후의 측정값으로 선형보간하여 대체하고, 높이에 따른 Fin의 온도분포를 나타내면 다음과 같다.
[그