【열전달】 7강. 자연 대류계

7강. 자연 대류계(natural convection)

 

추천글 : 【열전달】 열전달 목차

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1. numbers [본문]

2. 자연 대류계의 기본 [본문]

3. 수직 평면의 자연대류 [본문]

4. 수평 평면의 자연대류 [본문]

5. 수평 관의 자연대류 [본문]

6. 밀폐 공간 [본문]

7. 강제 대류계와 자연 대류계 [본문]

8. 기타 [본문]

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1. numbers [목차]

⑴ 부피 팽창 계수(volume expansion coefficient)

 

 

만약 주어진 물질을 이상기체로 근사할 수 있다면, 다음과 같이 나타난다.

 

 

⑵ Grashof number : 강제 대류계의 Re와 유사한 역할을 수행

 

 

⑶ modified Gr

 

 

⑷ Rayleigh number

① Ra > 10⁹ : 층류

② Ra < 10⁹ : 난류

 

 

 

2. 자연 대류계의 기본 [목차]

⑴ 원리 : 온도 변화는 밀도 변화를 야기하고, 이는 곧 부력을 생성시킨다.

⑵ 지배방정식(governing equation)

 

 

⑶ boundary layer thickness suggested

 

 

⑷ 특별한 언급이 없는 한 막 온도(film temperature)에서의 물리량을 사용한다.

 

 

 

3. 수직 평면의 자연대류(vertical plate) [목차]

⑴ characteristic length : 높이(height)를 기준으로 함

⑵ 제안식 1

 

 

⑶ 제안식 2

 

 

⑷ 제안식 3

 

 

⑸ 제안식 4

 

 

 

4. 수평 평면의 자연대류(horizontal plate) [목차]

⑴ characteristic length: 면적 / 둘레를 기준으로 함

① 예 : 가로 a, 세로 b의 직사각형의 경우 L = ab / 2(a + b)라고 할 수 있음

⑵ hot plate의 윗면과 cold plate의 아랫면, hot plate의 아랫면과 cold plate의 윗면은 동일한 방정식으로 다뤄짐

⑶ 제안식 1 : 일종의 층류

 

 

⑷ 제안식 2 : 일종의 층류

 

 

⑸ 제안식 3 : 일종의 난류라서 식이 1개만 존재

 

 

⑹ 제안식 4

 

 

⑺ 제안식 5

 

 

⑻ 제안식 6

 

 

 

5. 수평 관의 자연대류(horizontal cylinder) [목차]

⑴ 제안식 1. 다음 경우 수직 평면처럼 간주한다.

 

 

⑵ 제안식 2. 수직평면의 식(for Nu)에서 특정 값(multiply factor)을 곱하게 된다.

 

 

⑶ 제안식 3

 

 

⑷ 제안식 4

 

6. 밀폐 공간 [목차]

 

 Figure. 1. 

 

 

 

7. 강제 대류계와 자연 대류계 [목차]

⑴ case 1 : 순수 자연 대류계

 

 

⑵ case 2 : 순수 강제 대류계

 

 

⑶ case 3: 혼합 대류계

 

 

① 자연 대류의 방향과 강제 대류의 방향이 같은 경우

 

 

② 자연 대류의 방향과 강제 대류의 방향이 반대인 경우

 

 

 

8. 기타 [목차]

 

출처 : 이미지 클릭

Figure. 2. 기타

 

입력: 2016.06.04 21:13