열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition 연습문제 5-39
나의 풀이/열전달 2016. 10. 24. 15:02 |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
문제 5-39
뜨거운 평판에 직사각형 단면을 가지는 휜이 부착되어 있을 때,
절점에 대한 유한차분식과 절점의 온도, 열전달률을 구하고 해석해의 결과와 비교한다.
가정: 직사각 단면 휜의 길이 방향에 따른 열전달은 1차원 정상 열전달이다.
열적 물성치와 주위 온도, 대류열전달계수, 평판의 온도 등은 일정하고 균일하다.
풀이: 직사각 단면 휜을 따른 총 절점수와 절점에 따른 휜 단면과 대류 표면은 아래와 같다.
(a) 이 휜의 각 절점에 대한 유한차분식은 다음과 같다.
(b) 따라서 위 식을 정리하고 연립방정식을 계산하면 다음과 같다.
따라서 절점 온도에 따른 열전달률은 다음과 같다.
(c) 휜 끝의 대류를 고려한 직사각 단면 휜의 열전달률 해석해는 다음과 같다.
유한차분식을 이용한 열전달률과 해석해로 계산한 열전달률의 차이가 크지 않는 것을 알 수 있다.
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