복사 열전달 실험

소개글

복사 열전달 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

(1) 실험목적
(2) 실험내용 및 이론적 배경
(3) 실험장치
(4) 실험방법
(5) 실험결과 및 고찰
(6) 결 론
(7) 참고문헌

본문내용

해야 되겠다. 본 실험의 결과로 정확히 열전달량을 얻을 수 없기 때문이다.
(6) 결 론
본 실험에서는 열원으로부터 거리에 따른 복사열전달량을 측정하고 금속판이 다름에 따른 방사율의 변화를 알고자 하였다. 우선 1차원 복사열전달로 가정하면, 열전도률은 각 위치에서의 온도와 시간에 관계가 없고 열이 전달된 거리에만 영향을 받게 되어 결정된다. 두 가지 실험으로 간단히 그 영향과 관계를 정리해 본다.
①거리변화에 따른 단위 시간당 복사 열전달량
거리에 따라 복사 열전달량은 급격히 감소하다 점점 서서히 감소하는 경향을 보였다. 이는 이차원 곡선의 감소구간과 비슷하므로 쉽게 이론에서 예상한 거리의 제곱에 반비례하는 결과를 보인다는 것을 확인할 수 있다. 위에서 언급했다시피 이 실험은 이차원적으로 가정했기 때문에 약 4배 이상(구와 원의 차이)의 오차가 발생했다. 그리고 다른 자연대류로 복사량이 감소할 수 있으나 비교적 뚜렷하게 측정값의 차이를 확인할 수 있어 성공적인 실험이었다.
②복사체 표면의 방사율(emissivity)의 변화
표4.를 보면 흑색판 평균 방사율이 은색판 평균 방사율보다 더 큰 것을 알 수 있다. 이론시간에 숙지하였듯이 흑체라는 것은 완벽히 이 세상에 존재할 수 없는 것임을 볼 때 이 실험의 목적은 바로 금속판의 표면 특성에 따른 복사열전달이 어떻게 되는 지를 알아보는 실험이었다. 은색판와 흑색판으로 나눠 실험을 진행한 결과 금속판의 표면특성에 따라 흑색이 은색보다 방사율이 높은 것으로 나타났다. 방사율은 곧 흡수율이라 할 수 있으므로 색상에 따라 흑색이 은색보다 복사열을 잘 흡수 하는 것을 알 수 있다. 이 같은 현상을 잘 볼 수 있는 실례로 어릴 적 돋보기로 자연시간에 흑색 비닐을 태울 때와 흰색 비닐을 태우는 실험에서 흑색비닐이 잘 타는 것과 같은 원리이며 결과였음을 알 수 있다. 표3의 자료를 볼 때 복사체의 표면온도는 은색판이 흑색판보다 높은 반면 방사율은 반비례하여 측정되는 것을 볼 때 관계식과 같이 방사율은 복사체의 표면온도와 주위온도의 차에 반비례하는 경향을 읽을 수 있다. 표면온도가 높을수록 흡수하기보다 방출하는 양이 많아지는 것을 알 수 있고 그만큼 열전달에는 좋지 않다는 것을 짐작할 수 있다.
(6) 참고문헌
이택식외 2명 공역(Frank P. Incropera 원저), 열전달, 희중당, 서울, 1989.
기계공학실험교재편찬회, 기계공학응용실험, 청문각, 파주, 2009.

키워드

복사 열전달 실험,   기계공학응용실험,   방사율,   열전달량,   기계공학,   복사 에너지,   emissivity