귀여운 촌아의 작은상자

열전달 4-66.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 4-66

가정: 유리막대는 반경방향으로의 원통형 1차원 비정상 열전도로 가정한다.

유리막대의 열적 물성치와 대류열전달계수, 공기의 온도는 균일하고 일정하다.

풀이: 비오트 수(Biot number, Bi 수)는 다음과 같다.

푸리에 수(Fourier number) τ는 다음과 같다.

(a) 푸리에 수(Fourier number) τ가 0.2보다 크므로 단항 근사해법(one term approximation)을 이용할 수 있다.

따라서 비오트 수(Biot number, Bi 수)에 따른

원통형 비정상 1차원 열전도의 단항 근사해법(one term approximation) 계수의 값을 표 TABLE 4-2를 참고하면 다음과 같다.

그러므로 유리막대 중앙부의 온도는 다음과 같이 계산된다.

(b) 비정상 온도차트(transient temperature chart)인 Heisler 차트 중 긴 원통의 중심에 대한 그림 FIGURE 4-17 (a) 그래프를 참고하면 다음과 같다.

따라서 유리막대 중앙부의 온도는 다음과 같다.

두 방법으로 구한 유리막대의 중심 온도의 차이가 크지 않지만

이 차이는 소수점 이하의 작은 값에 대한 반올림과 그래프의 값을 읽을 때 오차 때문인 것으로 생각된다.