열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition 연습문제 3-210 to 219

열전달 3-210 to 219.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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3-210

가정: 1차원 정상 열전달이다.

풀이: 단열재가 설치되기 전의 열저항은 다음과 같다.

단열재의 열저항은 다음과 같다.

각 열저항은 모두 직렬관계에 있으므로 열손실률은 다음과 같다.

따라서 (d) 이다.

3-211

가정: 정상상태의 열전달이며 열전도도와 열전달계수는 일정하고 균일한 값을 가진다.

풀이: 휜이 매우 길다는 것은 휜 끝의 온도가 외부 공기의 온도와 같다는 것이다.

따라서 휜의 열전달률은 다음과 같다.

따라서 (e) 이다.

3-212

가정: 정상상태의 열전달이며 열전도도와 열전달계수는 일정하고 균일한 값을 가진다.

풀이: 휜이 매우 길다고 가정할 때 휜 끝의 온도는 외부 공기의 온도와 같다.

따라서 휜의 열전달률은 다음과 같다.

휜의 최대 열전달률은 다음과 같다.

그러므로 휜의 효율은 다음과 같다.

따라서 (d) 이다.

3-213

가정: 정상상태의 열전달이며 열전도도와 열전달계수는 일정하고 균일한 값을 가진다.

풀이: 휜 끝의로부터의 열전달을 무시할 때 휜 하나의 최대 열전달률은 다음과 같다.

휜의 효율이 0.75이므로 휜 하나의 열손시률은 다음과 같다.

따라서 휜 100개의 열손실률은 424W이므로 (d) 이다.

3-214

가정: 정상상태의 열전달이며 열전도도와 열전달계수는 일정하고 균일한 값을 가진다.

풀이: 휜의 유효도는 다음과 같으므로

휜의 열손실률은 다음과 같다.

따라서 (a) 이다.

3-215

가정: 정상상태의 열전달이며 열전도도와 열전달계수는 일정하고 균일한 값을 가진다.

풀이: 휜의 유효도는 다음과 같으므로

 

계산하면 다음과 같다.

따라서 (e) 이다.

3-216

가정: 정상상태의 열전달이며 열전도도와 열전달계수는 일정하고 균일한 값을 가진다.

풀이: 휜의 유효도는 다음과 같다.

휜 끝의 대류를 고려하지 않으면 유효도는 39이므로 (a) 이다.

3-217

가정: 정상상태의 열전달이며 열전도도와 열전달계수는 일정하고 균일한 값을 가진다.

풀이: 총괄 유효도를 구하기 위해 휜이 부착된 부분의 각 면적을 구하면 다음과 같다.

따라서 총괄 유효도는 다음과 같다.

휜 끝의 대류를 고려하지 않으면 총괄 유효도는 6.7이므로 (d) 이다.

3-218

가정: 휜은 단면적이 일정하며 대류열전달계수를 제외하고 모든 조건이 같다.

풀이: 단면적이 일정한 긴 휜의 효율은 다음과 같고

휜의 유효도는 다음과 같다.

따라서 휜의 효율은 대류열전달계수의 제곱에 반비례하므로

대류열전달계수가 작은 표면에 대하여 대류열전달계수가 큰 표면의 휜 효율은 낮은 휜 효율을 갖고,

휜의 유효도는 휜 효율에 비례하므로 낮은 유효도를 갖는다. 그러므로 (d) 이다.

3-219

가정: 2차원 정상 열전달이며 열전도도는 일정하다.

풀이: 주어진 조건을 형상계수표 TABLE 3-7의 (15)를 참고하여 형상계수를 구하면 다음과 같다.

따라서 열손실률은 다음과 같다.