온도실험 보고서

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2009.08.27 / 2019.12.24
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목차: 1.실험목적
2.수치해석
① 1-D Temperature profile by Analytic solution
1) 실험 이론
(1) No heat generation or loss
(2) With Heat loss caused by convection
2) 실험 결과 계산이 필요한 Data
3) Graph 작성 및 Tinf 예측
4) Matlab Code
② 2-D Temperature Profile by FDM
1) 배경이론
(1) 내부 절점의 경우
(2) 대류 조건하의 평면에 있는 절점의 경우
(3) 대류 조건하의 외부 모퉁이에 있는 절점의 경우
2) boundary condition
3) result
4) MATLAB code
③ Compare '1D temperature profile' with 'temperature profile by FDM' and comment about the results.
3.결과해석
ⓛ Thermocouple
1) Thermocouple로 측정된 Temperature (x축 방향으로의 평균값)
2) Discussion
② Calibration
1) Calibration 식
2) 온도변화에 따른 Hue값
③ HUE 값에 따른 Fin의 2D, 3D 온도분포
④ 결과 토의
-Matlab code
⑤Fin effectiveness ＆ Fin efficiency
4.DISCUSSION
5.참고문헌

본문내용: 1.실험목적

온도 측정 실험에서는 고체면의 열전달률(heat transfer rate)를 촉진시키기 위해 사용되는 방법 중의 하나인 fin을 사용한 열전달량을 살펴봄으로써 열전달 이론에 대한 실제적인 이해와 적용을 할 수 있도록 한다. 이를 위해 구리 fin과 온도에 따라 색상이 변하는 액정(TLC : Thermochromic Liquid Crystal), 그리고 열전대를 이용하여 온도를 측정하는 실험을 수행한다.

2.수치해석

① 1-D Temperature profile by Analytic solution

1) 실험 이론

(1) No heat generation or loss

열의 발생이나 손실이 없고, 단면적이 길이 에 따라 일정하기 때문에 heat flux는 일정하다. 따라서 다음의 미분방정식이 성립한다.

여기서 가 에 관계없는 상수라고 가정하면 는 다음과 같이 의 함수로 나타낼 수 있다.

, * Boundary conditions

따라서 다음의 간단한 열전도 방정식이 나온다.

(2) With Heat loss caused by convection

Fin의 경우, 대류에 의한 열의 손실이 존재하기 때문에 위의 경우와는 달리 heat flux가 일정하지 못하다. 따라서 열의 손실을 고려한 방정식이 필요하다. Differential element를 고려하면 다음의 식이 성립한다.

참고문헌: Introduction to Heat transfer/F.P.Incropera, D.P.DeWitt
Matlab 입문과 활용, 높이깊이, 김용수 저

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