귀여운 촌아의 작은상자

열전달 4-61.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

문제 4-61

가정: 고기는 두께 방향으로 평면형 1차원 비정상 열전도로 가정한다.

고기의 열적 물성치와 열전달계수는 일정하고 균일한 값을 가진다.

풀이: 판형 고기의 비오트 (Biot number) Bi 수를 0.2보다 크다고 가정하여 비정상 열전도로 생각한다.

이때 푸리에 수(Fourier number) τ는 다음과 같다.

푸리에 수(Fourier number) τ가 0.2보다 크므로 단항 근사해법(one term approximation)을 이용한다.

그러므로 고기 중심온도에 대한 해는 다음과 같다.

위 식의 판형 비정상 1차원 열전도의 단항 근사해법(one term approximation) 계수의 값을

표 TABLE 4-2를 참고하여 대입법으로 계산하면 계수의 값은 다음과 같이 계산된다.

따라서 선형근사하여 Bi 수를 구하면 다음과 같다.

Bi 수가 0.2보다 크므로 위의 가정은 신뢰할 수 있으며 이를 이용하여 평균 열전달계수를 계산하면 다음과 같다.

열전달 4-60.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

문제 4-60

가정: 고기는 두께 방향으로 평면형 1차원 비정상 열전도로 가정한다.

고기의 열적 물성치와 열전달계수는 일정하고 균일한 값을 가진다.

풀이: 고기의 비오트 수(Biot number) Bi 수는 다음과 같다.

Bi수가 0.1보다 크므로 집중계 해석을 할 수 없으며 비정상 열전이다.

이때 푸리에 수(Fourier number) τ가 0.2보다 크다고 가정하여 단항 근사해법(one term approximation)을 이용한다.

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

고기의 중심온도가 -18℃가 일 때 푸리에 수(Fourier number) τ는 다음과 같다.

푸리에 수(Fourier number) τ가 0.2보다 크므로 단항 근사해법(one term approximation)을 이용한 해는 신뢰할 수 있다.

따라서 고기 중심온도가 -18℃가 되는데 걸리는 시간은 다음과 같다.

이때 고기 표면의 온도는 다음과 같다.