3.열전대(Thermocouple) 데이터를 통한 온도분포
3.1 열전대를 이용한 온도분포 그래프
실험에서 Fin의 16부분에 등간격으로 thermocouple을 설치하였고 5분 간격으로 온도데이터를 수집하였다. 따라서 핀을 1차원으로 가정하고 시간의 변화에 따른 온도를 측정할 수 있었고 그 결과는 아래와 같다.
측정에
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
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
분포했는지는 TLC가 건조되면서 보이는 색깔변화를 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 열
(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 온도분포식을 구해보면,
----- (14)