미분방정식인 열전도 방정식을 풀이하기 위해서는 경계조건(Boudary condition)과 시작조건(Initial condition)이 필요합니다. 경계조건과 시작조건의 개수는 열전도 방정식의 차원(Dimension)에 따라 달라집니다. 3차 방정식은 x, y, z에 대하여 각각 2개씩의 B.C와 t에 대한 1개의 I.C가 필요합니다. 일반적으로 손으로 푸는 한계는 1차, 2차 열전도 방정식 까지입니다. 열전도 방정식 경계조건의 종류 1. 일정한 표면 온도, Constant surface temperature 즉, x=0일 때, 시간 t와 관계없이 온도가 일정한 조건을 말한다. Ex) x=0, T=10℃ 2. 일정한 열유속, Constant heat flux 푸리에 열전도 법칙에 의해서 구할 수 있는 열..

열확산 방정식(Heat diffusion equation)은 열전도 방정식(Heat conduction equation)과 같은 방정식입니다. 왜냐하면 열이 확산하는 것이 바로 전도이기 때문입니다. 열전도 방정식의 이해를 위해서는 연속방정식(Continuity equation)에 대한 이해가 선행되어야 합니다. 연속방정식 유도와 열전도방정식, continuity equation derivation and heat conduction equation 연속방정식 유도와 열전도방정식, continuity equation derivation and heat conduction equation 연속방정식의 물리적 의미는 어떠한 물질이 이동할 때, 특정 물리량이 보존된다는 것을 서술한 방정식입니다. 질량, 에너지 ..

열역학적 상태량(Thermodynamic property)에는 밀도(Density), 비열(Specific heat) 등 다양한 상태량이 있습니다. 이러한 상태량들은 어떠한 계(System)의 평형 상태(Equilibrium state)를 만드는 것과 연관이 있습니다. 전달 상태량(Transport property)에는 확산 계수(Diffusion rate coefficient)가 포함되며 열전달(Heat transfer)에서의 열 전도율(Thermal conductivity)과 모멘텀 전달(Momentum trasfer)에서의 동적 점성도(Kinematic viscosity)가 있습니다. 열 확산도, Thermal diffusivity 열전달에서의 열 확산도는 전달 상태량과 열역학적 상태량의 관련성을 ..

열전달이란 온도 차이에 의해서, 온도 차이를 추진력으로 일어나는 에너지의 이동을 말한다. 열전달 방법에는 세 가지가 존재한다. 바로 전도, 대류 그리고 복사이다. 열전달 방법 열전달의 세 가지 방법 전도와 대류, 복사는 각각 전달의 특징과 필요로 하는 요소, 전달되는 정도가 매우 상이하다. 각각의 특성과 원리에 대해서 자세히 알아보도록 하자. 전도 (Conduction) 전도는 확산(Diffusion)의 일부이다. 우리가 흔히 아는 물에 잉크가 떨어져서 잉크가 확산되는 것은 물질 전달(Mass diffusion)이다. 오늘 우리가 배울 온도에 의한 전도현상은 열전달이다. 확산의 원리는 온도에 의해 일어나는 입자들의 무작위 유동(Random Motion)이 충돌(Collision)을 유발하여 그 충돌에 의..