열전달 초초간단 핵심요약

1. 전도
- 고체내부에서 열의 이동현상
- 물체는 움직이지 않고 열만 이동
- 금속 고체의 경우 열전도는 전자운동에 기인
   ∴열전도도≑전기전도도
- 부도체(고체, 액체)의 경우 온도구배에 따른 개개의 분자운동량 전달에 따름

2. Fourier 법칙
1. 단위시간에 단위면적을 통해서 이동되는 열량은 온도기울기에 비례한다.
2. 열전도를 일으키는 추진력은 온도차이다. (열전도도는 온도의 함수)
3. 열전도는 면적과 온도의 기울기에 비례해서 증가한다.
4. 열전도시 저항은 전달면적/두께 에 반비례한다. 즉, 두께에 비례하고 면적에 반비례.
     ⇒ R=L/(kA)    (R=열저항, L: 두께, k: 열전도도, A: 면적)
5. 열전도 속도는 온도차를 저항으로 나눈값으로 나타낼 수 있다.
      ⇒ R=△t/R
6. 열전도도가 클수록 열전도속도가 커진다.

3. 대류
- 유체에서의 열 이동현상(열을 갖는 유체 자신이 직접 열을 갖고 이동하는 현상)
- 어떤 힘이 유체류에 작용하여 마찰력에 대항해서 그 움직임이 유지될때만 일어날 수 있다.
- 대류에는 열흐름을 고려하지 않고 엔탈피속(enthalpy flux)으로 고려
- 자연대류: 온도구배→밀도차→부력에 의한 흐름
- 강제대류: 펌프나 교반기에 의한 흐름
  q=h A △t , h: 경막열전달계수(=k/L)
- 자연대류에서 h 값에 영향을 주는 물성: 부피팽창계수, 밀도, 점도 (Gr 수 참고)
- h는 적상응축일 때 막상응축보다 약 2배 크다. 가스는 액체보다 열전도도가 작으므로 경막계수도 작다.
  유기물체는 물보다 열전도도가 작으므로 같은 조건에서 경막계수도 작다.
  밀도가 크고 점도가 작을수록 강제대류의 효과와 h가 커진다.

 

* shell and tube 열교환기 (부식성유체는 tube로 흘린다. 교체비용이 적기 때문)
* 열교환기를 흐르는 유체의 오염계수가 클수록 총괄열전달계수 값도 작아진다.

4. 복사 
- 빛의 속력으로 공간을 통과하는 에너지 흐름
   흡수율 + 반사율 + 투과율 =1
- 완전흑체: 흡수율이 1일 때, 받은 복사에너지를 전부 흡수하고 반사와 투과는 없는 물체
- 회색체: 표면의 흡수율은 모든 파장에 걸쳐 같다.
               복사능이 온도에 따라 변치 않는 이상적인 물체