열전도도 실험 및 열전달계수 측정 실험

소개글

열전도도 실험 및 열전달계수 측정 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

. 실험제목

2. 실험방법
○ 열전도도 측정실험
○ 열전달계수 측정실험

3. 실험결과
○ 열전도도 측정 실험
△ 결과 Table
△ 실험식 계산과정
△ 열전도도값의 유도과정
△ 이론값과의 비교
○ 열교환기를 이용한 열전달계수 측정 실험
△ 결과 Table
△ 병류, 향류에서의 열전달계수 구하기

4. 고찰

본문내용

조작(5th)책 p.270~p.282의 식 참조)
㉮병류에서 h,U구하기
면적은 주어졌으므로 대수평균 온도차와 열량을 구하여 h0와 hi를 구하고 그를 바탕으로 U를 구한다.
◎hot(ln) : = = 8.91℃
◎cool(ln) : = = 16.2℃
Q값 계산
◎ △Q = mㆍCㆍ(t-t) = = 1631.76J/sec
◎ △Q = mㆍCㆍ(t-t) = = 1514.608 J/sec
h값 구하기
◎ △h = = = 7016.76W/mㆍ℃
◎ △h = = = 2980.66W/mㆍ℃
U값구하기
◎ △U = = = 2641.4W/mㆍ℃
㉯향류에서 h,U구하기
면적은 주어졌으므로 대수평균 온도차와 열량을 구하여 h0와 hi를 구하고 그를 바탕으로 U를 구한다.
◎hot(ln) : = = 7.61℃
◎cool(ln) : = = 16.81℃
Q값 계산
◎ △Q = mㆍCㆍ(t-t) = = 1840.96J/sec
◎ △Q = mㆍCㆍ(t-t) = = 1694.52 J/sec
h값 구하기
◎ △h = = = 9268.7077W/mㆍ℃
◎ △h = = = 3150.1338W/mㆍ℃
U값구하기
◎ △U = = = 2351.08W/mㆍ℃
고찰
먼저 SUS304의 열전도도의 이론값과 실제 실험값을 비교하여 보면 이론값에 비하여 아주 작은 값이 나왔다. 이에 대하여 몇가지 오차원인을 생각하여 볼 수가 있는데 첫 번째로 구리간의 온도 차이다 .원래 정확한 값을 얻기 위해서는 열전도를 구하고자 하는 시료의 구간 (온도가 급격히 변하는 구간)을 제외하고는 온도가 일정히 변해야 하는데 그렇지 않았다. 이는 구리의 두께가 일정하지 않았거나 밀도가 일정하지 않아서 일 것으로 예상된다.
두번째로 완벽한 정상상태의 실험은 아니지만, 정상상태에 근접해 있기 때문에 각 test piece 의 값의 차이가 거의 없어야 하고, Heat flux가 거의 일정하므로 이다. 이 식으로부터 는에 2배이므로는에 2배가 되어야 하는데 실험값은 3배정도로 큰 값이 나왔다. 이것은 열전도를 구하고자 하는 시료 a, b가 같은 물질이지만, b가 가지고 있는 총저항 값이 a보다 더 큼을 의미한다. 즉, 같은 물질이기 때문에 자체가 가지고 있는 저항은 같기 때문에 a, b의 총저항값의 차이는 접촉저항 값의 차이로 볼 수 있다. 하지만, 보정된 열전도도를 구하는 식을 유도하는 과정에서 a와 b의 접촉저항의 크기가 같고, 접촉면의 두께를 무시하였기 때문에 오차가 발생했을 것이다. 세 번째로 구리의 열전도도의 수치가 우리가 사용한 구리의 열전도도가 컸을 수도 있다고 생각한다. 네 번째로 그래프의 수작업을 들 수 있는데 를 손으로 구하다 보니 오차가 생겼을 것으로 생각된다.
또한 열교환기를 통한 향류 병류의 열전달계수 측정은 데이터를 구하는 과정에서는 별 어려움이 없었으며 대수평균온도차와 계수를 구하는 식에 대한 숙지도가 낮아서 계산하는데 어려움을 겪었으며 그래프도 책에서 보던 것을 실제로 그리려니 그리 쉽지는 않았다.
이번실험을 통해 향류, 병류의 특성을 알고 또 그에 대한 장점도 알게 되었다.

키워드

열교환기,   열전달 계수,   결과보고서,   화학공업실험,   열전달계수,   열전달,   열전도도