귀여운 촌아의 작은상자

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

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.

열전달 4-76.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 4-76

가정: 알루미늄 블록은 반무한 물체로 가정할 수 있을 만큼 두껍다고 생각한다.

가해지는 열유속은 알루미늄 블록으로 모두 전달되며 다른 열손실은 없다.

알루미늄 블록의 물성치는 균일하고 일정하다.

풀이: 알루미늄의 물성치는 부록의 고체 금속의 물성치표(Properties of solid metals) TABLE A-3를 참고한다.

일정한 표면 열유속과 초기온도가 주어져 있으며 반무한 물체의 비정상 열전도이므로 식 4-46 이용하여 표면온도를 계산할 수 있다.

따라서 각각의 값을 대입하여 계산하면 표면(x=0)에서 30분 후의 온도는 다음과 같다.