열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition 연습문제 3-151
나의 풀이/열전달 2015. 11. 18. 14:21 |
열전달 3-151.docx열전달 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
3-151
정상 상태이며 벽을 통한 열전달은 1차원 열전달이다. 벽의 열적 물성치는 일정하고 균일하다.
문제 3-151 아래 그림 FIGURE P3-151에 벽에 사용된 여러 요소와 구조를 알 수 있다.
공기층과 깃털 재질을 포함한 나머지 부분을 통한 열전달은 각각 다른 열저항값을 가질 것이다.
따라서 각각의 경로에 대한 열저항 해석을 할 필요가 있다.
공기층과 깃털 재질을 포함한 전체에 대한 U-factor와 R-value를 구하면 다음과 같다.
일반 벽돌과 콘크리트 벽돌 사이의 공기 공간은 벽에 반사표면이 없는 일반 건물 재질 면 사이에 있으므로 반사표면이 없는 공기 공간이다.
깃털 재질 부분의 공기 공간 양측에도 반사 필름이 없는 비반사면 사이의 공기 공간이다.
공기층이 전체 면적에서 차지하는 비율인 면적분율의 값은 0.84이고 샛기둥을 포함한 나머지 부분은 0.16이다.
따라서 표 3-8을 이용한 각각의 R-value는 다음과 같다.
|
구조 |
R-value, m2•℃/W |
||
|
공기층 |
깃털 재질 |
||
|
1번 |
겨울철 외부 공기 [표 3-8의 Outside surface (winter)] |
0.03 |
0.03 |
|
2번 |
100mm 일반 벽돌 [표 3-8의Common brick, 100mm] |
0.12 |
0.12 |
|
3번 |
90mm 공기 공간, εeffective=0.82 [표 3-8의 Plane air space, vertical, ordinary surfaces, 90mm] |
0.16 |
0.16 |
|
4번 |
20mm 공간이 있는 콘크리트 벽돌 [표 3-8의 Concrete block, 100mm, Lightweight] |
0.27 |
0.27 |
|
5a번 |
20mm 깃털 재질 [표 3-8의 Plane air space, vertical, ordinary surfaces, 90mm] |
- |
0.94 |
|
5b번 |
20mm 공기 공간, εeffective=0.82 [표 3-8의 Plane air space, vertical, ordinary surfaces, 20mm] |
0.17 |
- |
|
6번 |
13mm 석고판 [표 3-8의 Plaster or gypsum board, 13mm] |
0.079 |
0.079 |
|
7번 |
실내 정지 공기 [표 3-8의 Inside surface, still air] |
0.12 |
0.12 |
|
|
|||
|
각 부분에서의 R-value |
0.949 |
1.719 |
|
|
각 부분에서의 U-factor |
1.0537 |
0.5817 |
|
따라서 겨울철의 벽의 U-factor와 R-value는 다음과 같다.
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