열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition 연습문제 4-130

열전달 4-130.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 4-130

육면체인 엔진 블록에 대한 해는 평면 벽에 관한 1차원 비정상 열전도에 대한 해를 Product solution을 이용하여 구할 수 있다.

가정: 주어진 물체의 열적 물성치는 일정하고 균일하다. 열전달계수와 대기온도는 균일하고 일정하다.

풀이: 육면체 엔진 블록이 너비(x축) 80cm, 두께(z축) 40cm, 높이(y축) 40cm라고 할 때

각 방향에 대한 1차원 열전달 해를 구하기 위해 비오트 수(Biot Number, Bi 수)와 푸리에 수(Fourier Number, τ)를 구하면 다음과 같다.

따라서 윗면의 중심온도는 x=0, y=0.2, z=0인 위치의 온도이므로 각각을 계산하면 다음과 같다.

X축 방향:

Y축 방향:

Z축 방향:

(a) 그러므로 윗면 중심온도는 다음과 같다.

모서리의 온도는 x=0.4, y=0.2, z=0.4인 위치의 온도이므로 다음과 같이 계산된다.

X축 방향:

Y축 방향:

Z축 방향:

(b) 그러므로 모서리의 온도는 다음과 같다.