열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition 연습문제 4-79

열전달 4-79.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 4-79

가정: 주철용기의 온도는 주철용기 외면의 열적 조건에 의해서만 영향을 받는다.

따라서 주철용기는 반무한체로 가정할 수 있다. 주철의 물성치와 열전달계수는 일종하고 균일하다.

풀이: 외벽에 노출된 면의 열전달계수가 매우 크므로 주철 용기 외면의 온도는 물의 온도와 같다고 할 수 있다.

따라서 외부면의 경계 조건이 특정 온도로 주어진 경우라고 할 수 있다. 따라서 얼음이 녹기 시작하는 데 걸리는 시간은 다음과 같다.

이때 보충 오차함수 계산표 The complementary error function TABLE 4-4를 참고하면 걸리는 시간은 다음과 같이 계산할 수 있다.

용기 내부의 열전달계수가 주어져 있고, 정상상태일 때 벽면을 통과하는 열저항은 다음과 같다.

이때 외부면은 열전달계수가 매우 크므로 열저항은 0℃/W로 생각할 수 있고, 따라서 외부면은 위와 같이 55℃라고 할 수 있다.

따라서 벽면을 통과하여 얼음물에 전달되는 열전달률은 다음과 같다.