귀여운 촌아의 작은상자

열전달 3-78.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

3-78

시간에 따른 변화가 없는 정상상태의 열전달이며, 관의 반경방향으로의 1차원 열전달로 가정한다.

열전도도와 열전달계수, 방사율, 비열은 일정하고 균일한 값을 가지며 열접촉 저항은 무시한다.

주철관의 내부와 외부면의 면적은 다음과 같다.

주철관 내부와 주철관에서의 열저항은 다음과 같다.

주철관 외부면의 온도를 80℃로 가정하면 복사열전달계수는 다음과 같다.

이 때 주철관을 둘러싸고 있는 벽의 온도와 주철관 외부 공기의 온도가 같으므로

복사열전달계수와 외부면의 대류열전달계수는 아래와 같고

열저항은 다음과 같다.

따라서 온수로부터의 열손실률은 다음과 같다.

가정한 주철관 외부면의 온도가 타당한지 알아보기 위해 계산한 열손실률로부터 외부면의 온도를 계산하면 다음과 같다.

가정한 온도와 큰 차이는 없지만 온도를 77℃로 다시 가정하여 계산하면 다음과 같다.

다시 표면온도를 계산하면 다음과 같다.

따라서 큰 차이는 없지만 주철관의 표면온도는 77℃로 가정하는 것이 더 정확하다.

물의 온도가 3℃만큼 떨어졌다면 열손실률을 이용하여 주철관을 흐르는 질량유량을 구할 수 있다.

따라서 주철관을 흐르는 물의 평균속도는 다음과 같다.