귀여운 촌아의 작은상자

열전달 3-186.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

3-186

정상상태이며 열전달은 구의 반경방향으로는 변화가 없는 2차원 열전달이다.

구형 탱크의 표면 온도는 냉각된 물의 온도와 같고 토양의 열전도도는 일정하다.

주어진 조건에서는 표 3-7의 (15)에 해당하는 형상계수를 가진다. 따라서

이고 값을 대입하면 계산하면 다음과 같다.

따라서 열전달률은 다음과 같다.

토양의 온도는 같고 지표면이 단열되었으므로 표 3-7의 (16)에 해당하는 형상계수를 가지므로 형상계수는 다음과 같이 계산된다.

열전달률은 다음과 같다.

열전달 3-139.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

3-139

정상상태이며 열전도도 및 탱크와 땅의 온도는 일정하다.

위와 같은 구조에서 형상계수는 TABLE 3-7의 (15)에 해당한다.

따라서 형상계수와 열전달률은 다음과 같다.

열전달 3-84.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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-YUNUS A. CENGEL

-AFSHIN J. GHAJAR    

-유성연, 김경훈, 김병철, 김창녕, 이종붕, 조형희 공역

McGraw-Hill

3-84

액체 산소를 제외한 다른 조건은 모두 같다.

(a) 단열되어 있지 않은 탱크에서의 내부면적이자 외부면적은 다음과 같다.

복합열전달계수에 의한 열저항은 다음과 같다.

탱크가 단열되어 있지 않을 때 대기로부터 탱크 안으로 전달되는 열전달률은 다음과 같고

이 때의 액체 산소의 증발률은 다음과 같다.

(b) 5cm 두께의 섬유유리 단열이 되어 있을 때는 외부면의 면적은 아래와 같다.

이 때 열저항은 다음과 같다.

유리 섬유로 단열된 탱크에 대기로부터 탱크 안으로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

이 때의 액체 산소의 증발률은 다음과 같다.

(c) 2cm 두께의 초단열재로 단열되어 있을 때 외부면의 면적은 다음과 같다.

이 때 열저항은 다음과 같다.

유리 섬유로 단열된 탱크에 대기로부터 탱크 안으로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

이 때의 액체 산소의 증발률은 다음과 같다.

열전달 3-83.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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-YUNUS A. CENGEL

-AFSHIN J. GHAJAR    

-유성연, 김경훈, 김병철, 김창녕, 이종붕, 조형희 공역

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3-83

시간에 따른 변화가 없는 정상상태이며 탱크는 완전 구형으로 가정한다.

탱크의 두께는 무시하며 탱크 안에 액체질소는 가득 찬 것으로 가정한다.

열전달계수 및 열전도도는 일정하며 균일한 값을 가진다.

(a) 단열되어 있지 않은 탱크에서의 내부면적이자 외부면적은 다음과 같다.

복합열전달계수에 의한 열저항은 다음과 같다.

탱크가 단열되어 있지 않을 때 대기로부터 탱크 안으로 전달되는 열전달률은 다음과 같고

이 때의 액체 질소의 증발률은 다음과 같다.

(b) 5cm 두께의 섬유유리 단열이 되어 있을 때는 외부면의 면적은 아래와 같다.

이 때 열저항은 다음과 같다.

유리 섬유로 단열된 탱크에 대기로부터 탱크 안으로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

이 때의 액체 질소의 증발률은 다음과 같다.

(c) 2cm 두께의 초단열재로 단열되어 있을 때 외부면의 면적은 다음과 같다.

이 때 열저항은 다음과 같다.

유리 섬유로 단열된 탱크에 대기로부터 탱크 안으로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

이 때의 액체 질소의 증발률은 다음과 같다.

열전달 3-69.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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-유성연, 김경훈, 김병철, 김창녕, 이종붕, 조형희 공역

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3-69

대류 열전달이 일어나는 구형 탱크 내부면에서 복사 열전달이 일어나는 방의 벽면까지 열전달이 일어나는 시스템으로 고려할 때

이 시스템의 경계에서 일어나는 열전달은 정상상태이다.

또한 열전달은 1차원 열전달이며 열전도도, 열전달계수 등은 일정하고 균일한 값을 가진다.

구형 탱크의 내부면과 외부면의 넓이는 다음과 같다.

외부면의 온도를 4.5℃로 가정하면 복사열전달계수는 다음과 같다.

각 부분의 열저항은 다음과 같다.

따라서 전체 열저항은 다음과 같다.

(a) 따라서 얼음물로의 열전달률은 다음과 같다.

앞서서 구형 탱크의 외부면 온도 가정을 검증하기 위해 외부면에서의 열전달률을 이용하여 계산하면 다음과 같다.

따라서 4.5℃로 가정한 바깥면의 온도는 타당하다.

(b) 24시간 동안 얼음물에 전달된 열량은 다음과 같다.

따라서 녹은 얼음의 양은 다음과 같다.