귀여운 촌아의 작은상자

열전달 3-148.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

3-148

문제 3-147과 모든 조건 같고 벽의 총 R-value는 이다.

이때 13mm 두께의 목재 섬유판의 R-value는 이고 교체할 포말 단열재는 이다.

교체되는 열저항은 직렬이므로 교체 후 벽의 총 R-value는 다음과 같다.

따라서 벽의 R-value 백분율 증가는 다음과 같다.

목재 섬유판을 포말 단열재로 교체하면 벽의 R-vlaue는 23.3%가 증가한다.

열전달 3-147.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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3-147

정상 동작 조건으로 존재하며 벽을 통한 열전달은 1차원이다.

열전달계수와 벽의 열적 물성치는 일정하고 균일한 값을 가진다.

이 건물에 사용된 다양한 구조뿐만 아니라 벽의 개략도가 여기에 나타낸다.

보온면과 덮개(목재 골조)를 통한 열전달은 다른 저항값을 가질 것이다.

따라서 우리는 각각의 경로에 대한 열저항 해석을 할 필요가 있다.

보온면과 덮개(목재 골조) 부분에 대한 U-factor와 단위 열저항을 알면,

전체 벽면을 통한 총 평균열저항을 다음으로부터 구할 수 있다.

여기서

이고, 단열된 부분이 전체 면적에서 차지하는 비율인 면적분율의 값은 0.8이고 샛기둥을 포함한 나머지 부분은 0.2이다.

다음 문제에 주어진 그림 FIGURE P3-148과 같은 구조의 벽이므로 각 부분의 총 R-value는 표 3-8을 이용하여 구하면 다음과 같다.

따라서 벽의 U-factor와 R-value는 다음과 같다.

열전달 3-141.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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3-141

정상상태이며 관의 축 방향으로는 변화가 없는 2차원 열전달이다.

열전도도와 열전달계수 등은 균일하고 일정한 값을 가진다.

콘크리트 벽의 중앙에 위치한 원통형 온수관이므로 전도형상계수는 TABLE 3-6의 (5)번으로 구할 수 있다.

따라서 온수 8개에서 콘크리트 벽 양면을 통해 외부로 전달되는 열손실률은 다음과 같다.

따라서 벽의 표면온도는 다음과 같다.

열전달 3-139.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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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 3-138.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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3-138

정상상태이며 도관의 축방향으로는 변화가 없는 2차원 열전달이다. 열전도도는 균일하고 일정한 값을 가진다.

형상계수 TABLE 3-7의 (10)번을 이용하여 형상계수를 구하면 다음과 같다.

따라서 도관의 벽으로부터의 열전달률은 다음과 같다.

열전달 3-137.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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3-137

열전달 3-136.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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3-136

정상상태이며 열전달은 관의 축방향으로는 변화가 없는 2차원 열전달이다.

벽의 열전도도는 일정하다.

온수관은 세 부분으로 구분하여 대기에 노출된 부분은

반경 방향의 1차원 열전달로 노출된 관은 균일하고 일정한 열전달계수를 가진다.

따라서 첫 번째 부분에서 대기로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

지표면에서부터 수직으로 묻혀있는 관 부분은 형상계수 표의 TABLE 3-7에서 (2)에 해당하는 형상계수를 가진다.

따라서 이 부분의 열전달률은 다음과 같다.

지표면 아래에 수평으로 묻혀있는 관 부분은 형상계수 표의 TABLE 3-7에서 (1)에 해당하는 형상계수를 가진다.

따라서 이 부분의 열전달률은 다음과 같다.

(a) 그러므로 온수관의 총 열손실률은 다음과 같다.

80℃ 물의 밀도와 비열을 부록의 TABLE A-9에서 구하면 다음과 같다.

(b) 따라서 온수의 온도강하는 다음과 같다.

열전달 3-135.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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3-135

정상상태이며 열전달은 관의 축방향으로는 변화가 없는 2차원 열전달이다.

벽의 열전도도는 일정하다.

주어진 조건에서는

위의 식을 만족하고 표 3-7의 (5)에 해당하는 형상계수를 가진다. 따라서

이고 값을 대입하면 계산하면 다음과 같다.

따라서 방안 공기로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

평균 온도 53℃인 온수관을 흐르는 물의 밀도와 비열은 다음과 같다.

온수관을 따라서 흐르는 물의 질량 유량은 다음과 같다.

그러므로 온도강하는 다음과 같다.

열전달 3-133.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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3-133

정상상태이며 열전달은 관의 축방향으로는 변화가 없는 2차원 열전달이다.

흙의 열전도도는 일정하다.

주어진 조건에서는

위의 식을 만족하고 표 3-7의 (1)에 해당하는 형상계수를 가진다. 따라서

이고 값을 대입하면 계산하면 다음과 같다.

따라서 대기로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

열전달 3-132.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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3-132

정상상태이며 열전달은 관의 축방향으로는 변화가 없는 2차원 열전달이다.

흙의 열전도도는 일정하다.

주어진 조건에서는

위의 식을 만족하고 표 3-7의 (4)에 해당하는 형상계수를 가진다. 따라서

이고 값을 대입하면 계산하면 다음과 같다.

따라서 봉 한 개 당 대기로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.