기계공학실험 | 2차원 열전도

 

 

 

TIP

 

 

한 면이 가열되고 다른 3면이 등온 단열된 2차원 평면 전도체에서 각 그리드 점에서 실험적으로 온도를 측정하고 이 데이터와 그리드를 생성하여 계산한 결과를 비교하여 실험값과 해석결과가 어느 정도의 차이가 있는가를 비교하고 그 차이가 나는 원인을 분석해 봄으로써 열전도의 기본원리와 수치해석에 대한 능력을 배양함에 그 의의를 둔다.

 

 

 

열이 영국의 물리학자 줄(joule)에 의해 에너지의 한 형태임이 입증 되었고, 원자가 발견됨에 따라 열은 물체를 구성하는 입자들이 갖고 있는 에너지라는 것을 확인하였다. 열을 전달하는 것 역시 입자들이 진동, 이동하면서 주변의 입자들에게 운동에너지를 전달하기 때문에 이루어진다. 열전달과 열은 다른 개념이다. 예를 들어, 같은 온도일지라도 우리는 금속을 나무보다 더 차갑게 느낀다. 왜냐하면 금속의 열전도율이 훨씬 높기 때문이다. 열전달의 방법에는 전도, 대류, 복사의 세 가지가 있다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 구리와 아크릴 재질의 각 그리드 점에 열전대(Thermocouple)를 심어 놓고 히터(Heater)가 부착된 면에 전원를 이용하여 열원을 공급함으로서 한쪽 면은 가열되고 나머지 세면은 등온조건을 가지게 하여 어느 정도 시간이 지난 뒤에 정상상태에 이르면 각 점에서 온도를 측정한다.

 

 

2) 전원에 시편에 있는 입력단자를 연결한 후 전원을 켠다.

 

3) 어느 정도 정상 상태에 이를 시간 (약 1시간)이 되면 표면상의 온도를 측정한다

 

4) 각각의 측정값을 적어 확인, 비교해 본다.

 

 

[기계공학실험]2차원 열전도

 

 

[기계공학실험] 2차원 열전도 레포트