열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition 연습문제 1-98

열전달 1-98.docx

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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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1-98

가정 : 위 문제의 과정은 정상상태로 가정한다. 또한 집열기 노출표면의 표면 방사율과 대류 열전달계수는 일정하고 노출표면에 대해 균일한 값을 가진다. 집열기의 노출표면과 주위의 대기온도, 복사열교환을 하는 하늘의 유효하늘온도는 일정하다.

 

풀이 : 먼저 집열기의 면적은 다음과 같다.

집열기 노출표면의 평균온도가 일정할 때, 집열기 노출표면에서는 대류와 복사에 의한 열손실률을 계산할 수 있다.

대류에 의한 집열기의 열손실률은 이다.

복사에 의한 집열기의 열손실률은이다.

따라서 하루 동안 대류와 복사에 의해 발생하는 집열기의 열손실률은 다음과 같다.

위 과정에서의 집열기, 대기, 유효하늘온도가 일정하다고 가정하였지만 하루 동안 일정하다고 하기에는 일반적인 상식에서 크게 벗어나고 ‘하루 동안’이라고 문제에 주어져있으나 열손실량이 아닌 ‘열손실률’을 계산하라고 되어있으므로 정상상태에서의 대류와 복사에 의한 열손실률을 계산한다. 따라서 전체 열손실률은 다음과 같다.