열 전 달 ( Heat Transfer ) 2013년도 2학기 김 내 현 교수

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1 열 전 달 ( Heat Transfer ) 2013년도 2학기 김 내 현 교수
열 전 달 ( Heat Transfer ) 2013년도 2학기 김 내 현 교수 Homepage :

2 Heat Transfer. 열 전 달 의 중 요 성 - 에어컨 을 구현하기 위한 증발기 설계 -> 열전달 지식 필요 4

3 - 기타 에너지 관련기기 (발전소,자동차, 연료전지등)의 설계에 필요
Heat Transfer. 열 전 달 의 중 요 성 - 전자 장치 냉각 c h i p 칩의 온도(T)를 제어하기 위한 냉각장치 설계 -> 열전달 지식 필요 4 - 기타 에너지 관련기기 (발전소,자동차, 연료전지등)의 설계에 필요

4 4 열 전 달 메 카 니 즘 전도(conduction) : 고체 내부 (자유전자, 격자 떨림 등) 열전달
Heat Transfer. 열 전 달 메 카 니 즘 전도(conduction) : 고체 내부 (자유전자, 격자 떨림 등) 열전달 대류(convection) : 유체유동에 의한 열전달 복사(radiation) : 빛 ( 전자파 또는 photon)에 의한 열전달 4

5 Heat Transfer. 전 도(conduction) Fourier 의 열전도 법칙 4

6 열전도도 (Thermal conductivity)
Heat Transfer. 열전도도 (Thermal conductivity) 4 Figure 1-6 Figure 1-7

7 열 확 산 율(Thermal diffusivity)
Heat Transfer. 열 확 산 율(Thermal diffusivity) 4

8 Heat Transfer. 대 류(convection) Newton 의 냉각 법칙 4 Table 1-5

9 Heat Transfer. 복 사(radiation) Stephan-Boltzmann 의 법칙 실제 표면 4

10 Heat Transfer. 예 제 1-1 4

11 Heat Transfer. 예 제 1-2 4

12 Heat Transfer. 예 제 1-4 4

13 Heat Transfer. 예 제 1-4 4

14 Heat Transfer. 예 제 1-6 4

15 Heat Transfer. 예 제 1-7 4

16 Heat Transfer. 예 제 1-9 4

17 Heat Transfer. 2-1 평면 벽에서 열전도 4

18 열저항(thermal resistance) 개념
Heat Transfer. 열저항(thermal resistance) 개념 4

19 Heat Transfer. 열저항 회로 4

20 Heat Transfer. 다층 평면 벽 4

21 Heat Transfer. 예제 2-3 4

22 Heat Transfer. 예제 2-21 4

23 Heat Transfer. 원형관 4

24 Heat Transfer. 예제 2-7 표면온도 5℃가정 4

25 Heat Transfer. 예제 2-7 표면온도 재 계산 24시간동안 열전달량 4

26 Heat Transfer. 임계 단열 반지름 4

27 Heat Transfer. 예제 2-9 단열이 없을 때 4

28 Heat Transfer. 휜으로부터 열전달

29 Heat Transfer. 휜으로부터 열전달 단면과 열전도도가 일정한 경우

30 Heat Transfer. 휜으로부터 열전달 1. 무한히 긴 휜 또는 2. 휜 끝에서 열손실 무시 3. 대류가 있는경우 :

31 Heat Transfer. 휜 효율

32 Heat Transfer. 휜 유효도 휜 달린 표면

33 Heat Transfer. 예제 2-11

34 Heat Transfer. 예제 2-12 휜효율 계산

35 Heat Transfer. 전도형상계수

36 Heat Transfer. 열 전 도 방 정 식 ◎ ( 왼쪽 면을 통한 전도 열 ) + ( 요소 안의 발생 열 ) – ( 오른쪽 면을 통한 전도 열 ) = ( 내부 열 축척 ) ◎ 왼쪽 면 전도 열 : ◎ 오른쪽 면 전도 열 : 4

37 Heat Transfer. 열 전 도 방 정 식 ◎ 요소안의 발생 열 : ◎ 내부 열축척 : 4

38 Heat Transfer. ◎ K가 상수일 경우 : 열 확산 계수 ◎ 원통 좌표계 3 차 원 방 정 식 4

39 4 Heat Transfer. 평 판 의 2 차 원 열 전 도 ◎ 경계조건 y = 0, T = T1 x = w, T = T1
평 판 의 2 차 원 열 전 도 ◎ 경계조건 y = 0, T = T1 x = 0, T = T1 x = w, T = T1 y = H, ◎ 해 4

40 Heat Transfer. 수 치 해 석 4

41 Heat Transfer. ◎ △x = △y 인 경우 4

42 4 Heat Transfer. 100 + 500 + T2 + T3 - 4T1 = 0
T1 = T2, T3 = T4 이므로 T3 - 3T1 = 0 100 + T T3 = 0 T1 = T2 = 250 , T3 = T4 = 150 4

43 Heat Transfer. 대 류 경 계 조 건 4

44 Heat Transfer. 예 제 ◎1, 2, 4, 5 절 : T2 + T4 – 4T1 = 0 500 + T1 + T5 + T3 - 4T2 = 0 T T5 + T7 - 4T4 = 0 T2 + T4 + T6 + T8 - 4T5 = 0 ◎ 3, 6, 7, 8 절 : 2T2 + T T3 = 0 2T5 + T3 + T – 4.67T6 = 0 2T5 + T7 + T T8 = 0 ◎ 9절 : T6+T T9=0 4

45 Heat Transfer. 4

46 Heat Transfer. ◎ 해 절점 온도 1 280.67 2 330.30 3 309.38 4 192.38 5 231.15 6 217.19 7 157.70 8 184.71 9 175.62 4

47 Heat Transfer. 4

48 Heat Transfer. 집중계 해석

49 Heat Transfer. 집중계 해석 기초

50 Heat Transfer. 예제 3-1

51 Heat Transfer. 비정상 열전도

52 Heat Transfer.

53 Heat Transfer.

54 Heat Transfer.

55 Heat Transfer. 예제 3-3

56 Heat Transfer. 반무한 고체

57 Heat Transfer. 예제 3-6

58 Heat Transfer. 다차원 비정상 열전도

59 Heat Transfer. 예제 3-7 평판 원통에서도 마찬가지로 따라서

60 Heat Transfer. 예제 3-8 평판 표에서 원통

61 Heat Transfer. 제 5장 대류의 원리 층류 : 경계층 : 자유흐름속도의 99%까지 거리 난류 :

62 Heat Transfer. 열 경계층 열 경계층 : 자유흐름속도의 99%까지 거리

63 Heat Transfer. 열경계층 속도경계층 와 열경계층 의 비

64 Heat Transfer. 열경계층 국소 열전달계수 평균 열전달계수 임계 Reynolds 수

65 Heat Transfer. 층류 영역을 고려한 경우 균일 열유속

66 Heat Transfer. 예 5-4 27℃ 1기압의 공기가 2m/s의 속도로 평판위를 흐르고 있다. 평판 전체가 60℃로 가열되었다고 하자. 평판의 선단으로부터 (a) 20cm와 (b) 40cm 되는 곳까지의 열전달을 계산하여라. 물성치

67 Heat Transfer. 예 5-4 (a) x=20cm

68 Heat Transfer. 예 5-4 (b) x=40cm

69 Heat Transfer. - 연속 방정식 5.2 운동방정식

70 Heat Transfer.

71 Heat Transfer. 1) 운동량 변화 운동량 방정식 Newton의 제 2법칙

72 Heat Transfer.

73 Heat Transfer. 2) 체적력 및 표면력

74 Heat Transfer.

75 Heat Transfer. 에너지 방정식

76 Heat Transfer. 5.4 강제유동

77 Heat Transfer.

78 Heat Transfer. 5.6 강제대류

79 Heat Transfer.

80 Heat Transfer. 5.7 자연대류

81 Heat Transfer.

82 Heat Transfer. 강제대류

83 Heat Transfer. 예제 4-1 물성치는 막(film)온도에서 구한다

84 Heat Transfer. 원통과 구를 지나는 유동

85 Heat Transfer.

86 Heat Transfer. 막온도 60℃의 물성치 예제 4-4

87 Heat Transfer. 파이프유동

88 Heat Transfer. 입구영역

89 Heat Transfer. 일정 열유속

90 Heat Transfer. 일정 온도

91 Heat Transfer. 예제 4-6

92 Heat Transfer. 관내 층류 유동 4

93 Heat Transfer. 일정 표면 열유속 4

94 Heat Transfer. 4

95 Heat Transfer. ` 관내 층류 유동의 속도 분포 4

96 Heat Transfer. 비원형관내 층류 유동 4

97 Heat Transfer. 입구영역에서 발달중인 층류유동 원형관 평행 평판 4 Table 1-5

98 Heat Transfer. 예4-7 물성치

99 Heat Transfer.

100 Heat Transfer. 관내 난류 유동 또는 (가열 : n=0.4) (냉각 : n=0.3) 액체금속

101 Heat Transfer. 예4-8 물성치

102 Heat Transfer. 자연대류 검사체적의 운동량 법칙

103 Heat Transfer. 외부의 정지한 유체

104 Heat Transfer. 지배방정식 무차원화

105 Heat Transfer. 자연대류 상관식

106 Heat Transfer. 막온도에서의 물성치 예제 5-1 복사 열전달

107 Heat Transfer. 휜달린 표면의 자연대류 냉각(Ts=일정)

108 Heat Transfer. 수직 PCB의 자연대류 냉각(q=일정)

109 Heat Transfer. 예제 5-3 물성치

110 Heat Transfer. 밀폐공간

111 Heat Transfer.

112 Heat Transfer.

113 Heat Transfer. 예제 5-4 물성치

114 Heat Transfer. 비등열전달

115 Heat Transfer. 풀비등 상관식

116 Heat Transfer. 최대 열유속

117 Heat Transfer. 최소 열유속 막비등

118 Heat Transfer. 예제 6-1

119 Heat Transfer. 유동비등

120 Heat Transfer. 막응축

121 Heat Transfer. 막응축

122 Heat Transfer. 액막의 Reynolds 수

123 Heat Transfer.

124 Heat Transfer. 예제 6-4

125 Heat Transfer. 예제 6-6

126 Heat Transfer. 복사

127 Heat Transfer. 예제 7-1

128 Heat Transfer.

129 Heat Transfer. 예제 7-2

130 Heat Transfer.

131 Heat Transfer. 형상계수

132 Heat Transfer. 예제 8-1

133 Heat Transfer. 예제 8-3

134 Heat Transfer. 복사열전달 : 흑체

135 Heat Transfer. 예제 8-6

136 Heat Transfer. 복사열전달 : 회체

137 Heat Transfer. 복사열전달 : 회체

138 Heat Transfer. 복사열전달 : 회체

139 Heat Transfer. 예제 8-7

140 Heat Transfer. 복사차폐

141 Heat Transfer. 예제 8-11

142 Heat Transfer. 예제 8-12

143 Heat Transfer. 열교환기

144 Heat Transfer. 열관류율 (총괄열전달계수)

145 Heat Transfer. 대수평균온도차법

146 Heat Transfer. 로그평균온도차법

147 Heat Transfer. 수정계수의 사용

148 Heat Transfer. 예제 9-3

149 Heat Transfer. 예제 9-3

150 Heat Transfer. 유용도-NTU법

151 Heat Transfer. 예제 9-8

152