D 가정은 1-D 가정으로 해석해도 크게 무리가 없다는 것을 알 수 있다.
Matlab Code
Tinf=20.35; Tb=63.652; h=3.9641; k=401; Ttip=20.529;
Diff_T=1; Diff_T1=1; Diff_T2=1; Diff_T3=1; Ex_T1=0; Ex_T2=0; Ex_T3=0;
dx=0.002;
m=0.3/dx+1; n=0.1/dx+1;
j_edge=[1 n];
for i=1:m
for j=1:n
if i==m
T(i,j)=Tb;
else T(i,j)=Ttip;
end
Element에서 열의 교환과 출입의 합은 0에 해당한다(Energy Balance Method). 이로부터 각 질점의 위치에 따라 Energy Balance Method를 적용해보면 각 질점에서의 열전달 방정식은 질점이 핀의 내부에 있는지, 핀의 경계에 있는지 아니면 핀의 모서리에 있는지에 따라 3가지의 경우로 나눌 수 있다.
1) 질점이 핀의
D analytic solution');
xlabel('높이 (m)');
ylabel('온도 (C)');
2. Finite Differential Method(FDM)을 이용한 2차원 온도분포
1차원으로 가정하여 얻은 결과값이 타당한지 알아보기 위해 FDM을 이용한 2차원 온도 분포를 구하여 그 값을 비교하여 보겠다.
2.1. Finite Differential Method란
F
D로 생각한다.
Assumption
1) Steady-state
2) NO Energy generation & Energy storage
이제 Differential element를 고려해 식을 세우면
그리고 미소변화량은
로 나타낼 수 있다. 이제 두식을 연립하여 풀면
와 같이 나온다.
q와 에 대해 Fourier' law와 Newton's cooling law가 성립하므로
3; Convection coefficient: h = 4.0104 W/㎡K
Fin의 길이와 폭은 실험 시간에 자를 가지고 직접 측정을 하였다. 그 결과 실험 매뉴얼에 제시된 바와 같이 100 X 300 X 2 mm의 제원을 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다.
Fig. 0. Fin의 길이 및 폭의 측정 장면
Fin의 두께는 Grid size인 Finite Differential Method(FDM) 분