열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition 연습문제 4-42

열전달 4-42.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

Fundamentals and Applications

-YUNUS A. CENGEL

-AFSHIN J. GHAJAR    

-유성연, 김경훈, 김병철, 김창녕, 이종붕, 조형희 공역

McGraw-Hill

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문제 4-42

가정: 황동판은 넓은 평면으로 1차원 열전달로 가정한다.

황동판의 물성치와 오븐 속의 온도, 대류열전달계수는 일정하고 균일한 값을 가진다.

풀이: 황동판의 비오트 수(Biot number) Bi수는 다음과 같다.

Bi수가 0.1보다 작으므로 집중계 해석을 할 수 있지만 비정상 열전도로 생각한다.

이때 푸리에 수(Fourier number) τ는 다음과 같다.

따라서 단항 근사해법(one term approximation)을 신뢰할 수 있다.

따라서 Bi수에 따른 비정상 1차원 열전도의 단항 근사해법(one term approximation) 계수 표 TABLE 4-2의 값이 다음과 같고,

평면 벽에 대한 해는 다음과 같다.

그러므로 황동판의 외부면의 온도는 다음과 같다.