열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition 연습문제 4-58

열전달 4-58.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 4-58

가정: 닭은 반경 방향으로의 구형 1차원 비정상 열전도로 생각한다.

닭의 열적 물성치와 열전달계수는 일정하고 균일한 값을 가진다.

풀이: 먼저 닭을 구형으로 가정했을 때 닭의 반지름은 다음과 같다.

따라서 비오트 수(Biot number) Bi 수를 구하면 다음과 같다.

Bi수가 0.1보다 크므로 집중계 해석을 할 수 없으며 비정상 열전이다. 이때 푸리에 수(Fourier number) τ를 계산하면 다음과 같다.

푸리에 수(Fourier number) τ가 0.2보다 크기 때문에 단항 근사해법(one term approximation)을 적용 할 수 있다.

이때 Bi수에 따른 구형 비정상 1차원 열전도의 단항 근사해법(one term approximation) 계수의 값을 표 TABLE 4-2를 이용하여 계산하면 다음과 같고,

따라서 닭의 중심온도는 다음과 같다.

초기온도 15℃의 닭이 2시간 45분 뒤에 중심온도가 외부 소금물의 온도와 같은 -7℃가 되므로 표면온도 또한 -7℃ 이다.