귀여운 촌아의 작은상자

열전달 3-172.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

3-172

정상상태이며 열전달은 관의 축 방향으로는 변화가 없는 2차원 열전달이다.

열전도도와 복합열전달계수는 균일하고 일정한 값을 가진다.

관은 서로 일정한 간격으로 매몰되어 있고 관의 표면온도는 증기의 온도와 같다.

콘크리트 바닥에 매몰되어 있는 관이 잃는 열전달률은 방 안으로 전달되는 열전달률과 같다.

따라서 방 안으로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

그러므로 10개의 관에서 방으로 전달되는 열전달률은 다음과 같고 형상계수는 다음과 같다.

이 때 콘크리트 바닥에 매몰된 관은 다음과 같으므로

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

이고, 위 식과 함께 정리하면 다음과 같다.

각각의 값을 대입하여 계산하면 다음과 같다.

바닥의 온도는 40℃ 이하가 되어야 하므로 매몰 되어야 하는 깊이는 약 16.5cm 이상이 된다.

열전달 3-164.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

3-164

정상 상태이고 증기관에서 외부로 전달되는 열전달은 반경방향으로의 1차원 열전달이다.

열적 물성치는 균일하고 일정한 값을 가진다고 가정한다.

증기관 외부면의 열저항은 다음과 같다.

따라서 증기관에서 외부로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

그러므로 10시간의 양생과정 동안 열손실량은 다음과 같다.

이 날 밤의 열손실량으로 인한 가스 연료 비용은 다음과 같다.

만약 관이 단열되어 있지 않다면 110일 밤을 양생하는데 손실되는 비용은 다음과 같다.

따라서 열손실의 90%가 절약될 때 이로 인한 절약 비용은 다음과 같다.

열전달 3-112.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

3-112

정상상태이고 열적 물성치는 일정하고 균일한 값을 가진다.

접촉면 저항과 복사에 의한 열전달률은 무시하며 플랜지의 결속을 위한 기계요소 부분은 고려하지 않는다.

(a) 플랜지를 고려하지 않은 관은 반경 방향으로의 1차원 열전달이며 외부 표면적과 내부 표면적은 다음과 같다.

따라서 열저항은 다음과 같다.

그러므로 플랜지를 고려하지 않은 관의 열전달률은 다음과 같다.

따라서 관의 평균 외부 표면온도는 다음과 같다.

(b) 위의 온도가 바닥온도라고 할 때 플랜지 휜의 효율을 구하기 위해 그림 3-44를 이용한다.

플랜지의 외경을 D₃라 하고 연결된 플랜지 2개의 두께를 t라 할 때 필요한 값들을 구하면 다음과 같다.

따라서 아래의 두 값을 이용하여 그림 3-44에서 효율을 구할 수 있다.

그러므로 효율은 약 95%정도가 된다.

이 때 플랜지로부터의 열전달률은 이 플랜지의 최대 열전달률에서 효율을 이용하여 구할 수 있다.

따라서 이 플랜지의 최대 열전달률은 플랜지 전체가 바닥온도와 같을 때 이므로 다음과 같다.

따라서 플랜지로부터의 열전달률은 다음과 같다.

(c) 플랜지 부분의 열전달률에 상응하는 관의 길이는 먼저 플랜지가 없다고 가정한 관의 단위 길이당 열전달률을 계산한다.

따라서 플랜지의 열전달률에 상응하는 관의 길이는 다음과 같다.