열전달 3-185.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



3-185


정상상태이며 벽을 통한 열전달은 1차원 열전달이다.

열전도도와 열전달계수는 일정하고 균일한 값을 가지며 접촉 열저항은 고려하지 않는다. 복사 열전달은 무시한다.


원통형 볼트가 벽에서 차지하는 면적은 다음과 같다.


(a) 볼트의 면적을 제외한 벽의 열저항은 다음과 같다.


따라서 냉동고 벽을 통한 열전달률은 다음과 같다.


(b) 원통형 볼트의 열저항은 다음과 같다.


이 부분의 대류에 의한 열저항은 다음과 같다.


따라서 볼트를 통한 열전달률은 다음과 같다.


(c) 벽에서 금속 볼트로 인해 전체 열전달률에 미치는 백분율 변화는 


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열전달 3-155.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




3-155


벽의 물성치는 일정하고 균일한 값을 가지며 석조 벽을 통한 열전달은 1차원 열전달이다.

 

40mm 공기층은 100mm 경량의 콘크리트 블록과 20mm 석조판 사이에 있으며

특별한 반사표면이 없는 일반 재질 건물 재질 면 사이에 위치해 있다. 따라서 유효방사율은 다음과 같다.


따라서 표 3-8의 여름과 겨울에 각각 R-value는 다음과 같다.

구조

R-value, m2/W

여름

겨울

외부 공기

[ 3-8 Outside surface (winter)]

0.044

0.03

100mm 외관 벽돌

[ 3-8 Face brick, 100mm]

0.075

13mm 시멘트 모르타르

[ 3-8 Cement mortar, 13mm]

0.018

100mm 경량의 콘크리트 블록

[ 3-8 Concrete block, 100mm, Lightweight]

0.27

40mm 공기층 εeff=0.82

[ 3-8 Plane air space, (εeff=0.82), 40mm]

0.16

20mm 석고판

[ 3-8 Plaster or gypsum board, 13mm]

정지 내부 공기

[ 3-8 Inside surface, still air]

0.12

 

계절에 따른 R-value

0.809

0.795

 

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열전달 3-150.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




3-150


정상상태이며 천정을 통한 열전달은 1차원 열전달이다. 열적 물성치는 일정하고 균일하다.

 

문제 3-150 아래 그림 FIGURE P3-150에 천정에 사용된 여러 요소와 구조를 알 수 있다.

공기층과 샛기둥을 포함한 나머지 부분을 통한 열전달은 각각 다른 열저항값을 가질 것이다.

따라서 각각의 경로에 대한 열저항 해석을 할 필요가 있다. 공기층과 샛기둥을 포함한 결합부에 대한 U-factor R-value를 구하면 다음과 같다.


 

(a) 공기층이 어떠한 반사표면을 가지지 않은 일반 건물 재료일 때 유효방사율은 다음과 같이 계산하거나

다양한 표면에 대한 공기층의 유효방사율 표인 TABLE 3-10을 참고한다.


또는 다양한 표면에 대한 공기층의 유효방사율 표인 TABLE 3-10을 참고한다.

공기층이 전체 면적에서 차지하는 비율인 면적분율의 값은 0.82이고 샛기둥을 포함한 나머지 부분은 0.18이다.

따라서 표 3-8을 이용한 각각의 R-value는 다음과 같다.

구조

R-value, m2/W

공기층

샛기둥

1

겨울철 외부 공기

[ 3-8Outside surface (winter)]

0.03

0.03

2

리놀륨

0.009

0.009

3

펠트

0.11

0.11

4

13mm 합판

[ 3-8Plywood, 13mm]

0.11

0.11

5

목재바닥재

0.166

0.166

6a

38mm90mm인 나무 샛기둥

[ 3-8 Wood stud, nominal 2in4in]

-

0.63

6b

공기층 90mm, εeffective=0.82

[ 3-8 Plane air space, vertical, ordinary surfaces, 90mm]

0.16

-

7

13mm 석고판

[ 3-8Plaster or gypsum board, 13mm]

0.079

0.079

8

정지 내부 공기

[ 3-8 Inside surface, still air]

0.12

0.12

 

각 부분에서의 R-value

0.784

1.254

각 부분에서의 U-factor

1.276

0.797


따라서 겨울철의 천장의 U-factor R-value는 다음과 같다.


(b) 한 쪽 면에 ε=0.05인 반사표면을 가질 때 유효방사율은 다음과 같이 계산하거나

다양한 표면에 대한 공기층의 유효방사율 표인 TABLE 3-10을 참고한다.


따라서 유효방사율과 평균 온도, 온도차와 공기층의 위치, 열전달 방향을 이용한 R-value 표인

TABLE 3-11를 이용하면 공기층의 R-value R=0.47 m2•℃/W이 된다.

따라서 공기층 부분의 R-value U-factor는 다음과 같다.


그러므로 전체 U-factor R-value는 다음과 같다.



(c) 양 쪽면에 모두 ε=0.05인 반사표면을 가질 때 유효방사율은 다음과 같이 계산하거나

다양한 표면에 대한 공기층의 유효방사율 표인 TABLE 3-10을 참고한다.


따라서 유효방사율과 평균 온도, 온도차와 공기층의 위치, 열전달 방향을 이용한 R-value 표인

TABLE 3-11를 이용하면 공기층의 R-value R=0.49 m2•℃/W이 된다.

따라서 공기층 부분의 R-value U-factor는 다음과 같다.


그러므로 전체 U-factor R-value는 다음과 같다.


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