열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition 연습문제 3-85

열전달 3-85.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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3-85

정상상태이며 손실된 전기 에너지는 모두 열 에너지로 변환되며 모두 피복으로 전달된다.

전선은 원통형이며 열전달은 반경방향의 1차원 열전달이다.

전선과 피복의 접촉 열저항은 없는 것으로 가정한다.

 

변환된 열 에너지는 다음과 같고

피복의 외부면의 면적은 다음과 같다.

각 부분의 열저항은 다음과 같다.

따라서 전선과 피복 접촉면에서의 온도는 다음과 같이 구할 수 있다.

 

피복의 두께가 두 배가 되었을 때 피복의 외부면의 면적은 다음과 같다.

각 부분의 열저항은 다음과 같다.

따라서 전선과 피복 접촉면에서의 온도는 다음과 같이 구할 수 있다.

 

즉, 피복의 두께가 두 배가 되었지만 접촉면에서의 온도는 더 낮아진 것을 알 수 있다.

이는 두께가 두꺼워진 만큼 피복층의 열저항은 높아지지만 외부면의 면적이 넓어지면서 전체 열저항이 낮아지기 때문이다.