핀에 의해서 확장된 표면에서의 열전달은 면적이 증가하여 대류, Convection의 열전달량이 늘어납니다. 그러면 핀이 있어서 열전달량이 얼마나 증가하는지, 핀의 성능은 어떤지, 핀의 효율이 얼마나 좋은지를 평가하는 방법에 대해서 공부해보도록 하겠습니다. 이번 포스트를 이해하기 위해서는 이전 확장 표면에서의 열전달과 핀 이론에 대해서 알고 계셔야 이해하기 쉽습니다. 확장 표면에서의 열전달 핀 이론, Extended surface heat transfer Fin theory 확장 표면에서의 열전달 핀 이론, Extended surface heat transfer Fin theory 확장 표면이란 일반적으로 주어진 고체를 인위적으로 면적을 증가시킴으로써 확장시킨 표면을 말한다. 이러한 확장시킨 표면을 우리는..

확장 표면이란 일반적으로 주어진 고체를 인위적으로 면적을 증가시킴으로써 확장시킨 표면을 말한다. 이러한 확장시킨 표면을 우리는 핀, 휜, Fin이라고 부른다. 확장 표면 즉, 핀에 의해서 면적이 증가하면 대류, Convection에 의한 열전달량이 증가한다. 이번 포스트에서는 핀을 이용한 확장 표면에서의 열전달의 해석과 지배 방정식, 그 일반 해를 구하는 방법에 대해서 다루도록 하겠습니다. 확장 표면에서의 열전달, Heat transfer from extended surface 실생활에서 사용되는 일반적인 기기들은 온도 변화 △T는 일정한 값(Fixed value)을 가지는 상태에서 열 전달률 q가 최대가 되게 하는 것이 관건이다. 예를 들어 컴퓨터 칩의 온도는 일정 이상으로 올라가면 안 되기 때문에 △..

단열재란 열전도율, Thermal conductivity가 매우 낮은 물질을 칭하는 말로 열전도율을 낮추어 열이 전달되는 것을 막아 열손실을 줄이는 역할을 하는 재료를 말합니다. 하지만, 단열재의 두께가 일정 두께에 이르게 되면 오히려 열전달량이 많아져 열손실을 늘리는 결과를 만드는 데 그때의 두께를 단열재 임계 두께, Critical insulation thickness라고 합니다. 단열재 임계 두께 원리, Critical insulation thickness principle 위 그림과 같이 두께 r_i의 원 내부에 흐르는 유체의 열손실을 막기 위해서 두께 r의 단열재를 씌운 경우를 예시로 들겠습니다. 이전 포스트의 열저항 공식을 알면 이해가 쉽습니다. 평면 벽 전도의 열저항, Thermal Resi..

다공성 물질이란 비유동성 고체 물질 사이에 유체가 흐를 수 있는 구멍이 존재하여 고체와 유체의 결합으로서 이루어진 물질을 말합니다. 다공성 물질은 입자 틈 사이를 유체가 지나갈 수 있어 물질의 열전도율(Thermal conductivity) 값을 그대로 사용하기에는 유체 열전도율의 영향을 받는다는 특징이 있습니다. 기공률, 공극률, 다공성 Porosity 여러 명칭을 가지는 porosity, 기공률 혹은 공극률 혹은 다공성은 문자로는 'ε'을 사용합니다. 다공성 물질이 갖는 성질을 나타내는 상수로 전체 부피에 대한 유체의 부피를 말합니다. ‘비어있는 부피/전체 부피‘로 나타냅니다. 즉, 기공률이 큰 물질은 유체가 지나가는 양이 많다, 다공성이 작으면 지나가는 유체의 양이 적다는 의미이다. 다공성 물질의 ..