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에너지 제레네이션의 기준과 1D 전도 유도중 푸리에 식의 의미가 궁금합니다
Ch. 3 One-Dimensional, Steady-State Conduction
작성자
ehdgns9004
작성일
2021-03-19 06:58
조회
844
- 5강 1D 전도 SLAB에 대해서 에너지 총량법칙으로 설명하실때 E generation 을 q닷*부피로 구하시는데 부피의 기준은 설정된 CV으로 곱하는건가요? 그리고 에너지 generation이 있는지 없는지의 기준을 어찌 설정하는지 궁금합니다. 이러한 고민을 하게 된것은 제가 E generation의 개념이 정확하게 안잡힌거 같아서 생긴거 같은데 혹시 설명가능할까요??
2. 1D 전도 유도중 K=C, 정상상태 그리고 Eg 없다고 하였을때 나오는 최종식을 적분하면 푸리에 공식에 대입할 수있고 결국 heat flux가 const 한걸 알수 있고 그것은 heat flux가 x방향으로 갈수록 일정하게 상승한다는걸 알겠습니다.
그럼 원기둥은 r*(dT/dr) 구는 r^2(dT/dr) 이 나오는데 r 크면 클수록 heat flux가 더커진다는걸 의미하는 건가요??
#열전달 #에너지보존법칙 #푸리에 법칙
Heat Transfer, Incropera, DeWill, Bergman, Lavine, Willey
Ch. 1 Introduction
Ch. 2 Introduction to Conduction
Ch. 3 One-Dimensional, Steady-State Conduction
Ch. 4 Two-Dimensional, Steady-State Conduction
Ch. 5 Transient Conduction
Ch. 6 Introduction to Convection
Ch. 7 External Flow
Ch. 8 Internal Flow
Ch. 9 Free Convection
Ch. 10 Boiling and Condensation
Ch. 11 Heat Exchangers
Ch. 12 Radiation: Processes and Properties
Ch. 13 Radiation Exchange Between Surfaces
Ch. 14 Diffusion Mass Transfer
마지막 *여기서 가장 중요한 핵심은
slab이 아닌 cylinder나 sphere의 경우,
heat transfer rate, qr은
radial dirextion에 대해서 constant하다는 것이고,
heat flux, q"r은 그렇지 않다는 것입니다.
(책을 꼭 읽어보시길 바랍니다.)
이부분이 핵심이었군요.. cylinder이나 spherical에서 heat flux q''는 r에 따라 변하는 종속관계이시만
heat transfer rate 인 q'는 r에 따라서 변하지 않는 독립관계였네요! 저도 한 수 배워갑니다. 감사합니다.
[첫 번째 질문에 대한 답변]
시스템(또는 CV)의 부피를 곱합니다.
열전달에서는 유체역학과는 달리
CV에 대한 개념이 덜 중요하긴 하지만,
열생성이 되는 부피를 곱해주면 됩니다.
문제에서 어느 구간에 대해서는
열생성이 발생한다고
분명히 명시가 되어 있으니
문제를 잘 읽어보시면 되겠습니다.
뒤에 관련 문제가 많이 나오니
너무 고민하지 마시고,
강의를 천천히 수강해보시면
나중에는 자연스럽게 이해가 되실 겁니다.
[두 번째 질문에 대한 답변]
Cylinder에서
Heat flux = q" = k(dT/dr)의 개념으로 접근할 때
1. k = Const
2. Steady-state
3. No generation 의 경우,
r(dT/dr) = Const가 나오기 때문에
dT/dr = Const/r이 되어
q" = k(dT/dr) = Const/r 이 되기 때문에
굳이 관계를 말씀드리자면,
r이 커짐에 따라 heat flux는 작아질 것 같습니다.
Slab과 Cylinder 또는 Sphere이 다른 이유는
각각 부피에 관여하는 x 또는 r의 차수가 다르기 때문이고,
이를 좀더 생각해보시면
평면과 다른 원형 물체에서
heat flux가 다른 양상을 보이는 것이
이해가 되실 겁니다.
*여기서 가장 중요한 핵심은
slab이 아닌 cylinder나 sphere의 경우,
heat transfer rate, qr은
radial dirextion에 대해서 constant하다는 것이고,
heat flux, q"r은 그렇지 않다는 것입니다.
(책을 꼭 읽어보시길 바랍니다.)
질문에 대한 답이 됐기를 바랍니다.