1. 수치 해석
◉ Note
이번 실험에서 Fin은 2차원 형상인 Thin Rectangular Fin이다. 하지만 두께가 넓이에 비하여 매우 얇고 기부의 열원이 평행하게 작용한다고 가정하면 온도의 분포는 1차원으로 생각할 수 있다. 이 때 2차원 Fin을 1차원으로 가정할 수 있는 근거를 FDM을 이용하여 2차원 수치해석으로
= 2*d;
B(25*i-24,1) = -2*(h*dx*(d+dx)/k)*T_inf;
A(25*i,25*i) = -3*d-2*(h*dx*dx/k);
A(25*i,25*i+1) = 0;
end
C = inv(A)*B
for i=1:1:150
for j=1:1:25
T(i,j) = C(25*i+j-25,1);
end
for j=26:1:50
T(i,j) = T(i,51-j);
end
end
surf(T)
title('2D Fin Analysis(T_fin is known)');
xlabel('wide'),ylabel('length'),zlabel('temperature');
응용한 니플등의 체결형 장부품의 고능률 드릴가공기를 개발한다.
- 공작물의 이송과정에서 가열장치를 이용한 공작물의 가열시스템을 구성한다.
- 가열된 공작물이 드릴작업을 위한 정위치에 고정되도록 Auto-loading 장치를 구성한다.
개발할 시스템의 Spec., 성능은 다음과 같다.
...........
열을 공급한 후, 준비된 소프트웨어를 이용하여 온도를 측정하고, CCD 카메라를 사용해 영상을 저장한다.
1.3 실험 이론
1.3.1 No heat generation or loss
열의 발생이나 손실이 없고, 단면적이 길이 에 따라 일정하기 때문에 geat flux는 일정하다. 따라서 다음의 미분방정식이 성립한다.
여기서 가
2) 대류 열전달계수(coefficient of convection heattransfer)
매뉴얼에 주어진 h값의 표를 보간하여 이번 실험에서 사용할 대류 열전달계수(coefficient of convection heattransfer) h를 구하도록 하겠다. steady state에서의 온도는 다음과 같이 주어진다.
22.63°
41.3°
26.9°
위의 값들을 이용하여 매뉴얼에 주어진 표