행복한 지구 사람 [행복지구]

논문 및 보고서를 작성 시 지켜야할 규정들을 모아본다. 학회나 기관마다 논문 양식, 보고서 양식이 다르지만 참고할 만하다. KREI (한국농촌경제연구원) 논문 작성 메뉴얼2014. 05. 07 작성

레일리 수 Rayleigh number 유체층 속에서 열대류가 일어나는지의 여부를 결정하기 위해서 도입한 무차원의 수이다. 레일리 수가 일정한 값이 되면 대류가 발생함을 보인다는 실험결과를 1916년 J.레일리가 설명했다. 레일리 Rayleigh 수는 자연대류에서 평균 Nusselt 수에 대한 실험식을 통해 유체 내에 부력과 점성의 관계를 나타내는 Grashof 수와 운동량 확산과 열확산의 관계를 나타내는 Prandlt 수의 곱으로 나타낼 수 있다. 상수 C와 n값은 표면의 형상과 Rayleigh 수의 범위로 결정되는 유동형태에 따라 좌우된다. 일반적으로, n값은 층류유동에서는 1/4, 난류유동에서는 1/3이며 상수 C는 1보다 작다. 레일리 수의 의미 레일리 수가 유체의 임계값보다 작으면 열은 전도의 ..

그라쇼프 수 Grashof number 여기서, 강제대류에서 유동 형태는 유체에 작용하는 점성력에 대한 관성력의 비를 나타내는 Reynolds 수에 좌우되는 것처럼 자연대류에서 유동 형태는 유체에 작용하는 점성력에 대한 부력의 비를 나타내는 Grashof 수에 좌우된다. 강제대류에서 난류와 층류를 결정하는 Reynolds 수가 하는 역할을 자연대류에서 난류와 층류를 결정은 Grashof 수가 담당한다. 예를 들어, 수직판에서 10의 9승보다 크면 난류가 된다. 그렇다면 대류 문제에서 강제대류인지 자연대류인지 판별은 어찌 하는가. 강제대류와 자연대류 판별 표면이 외부유동에 노출되어 있을 때 각 열전달의 형태의 상대적인 중요성을 Gr/(Re)^2의 값으로 결정된다. ▶ 무차원 수(dimensionless n..

비행기 날개 위에 유동 경계층을 형성이 되는데 이 경계층이 비행기가 하늘을 자유자재로 날 수 있는 것에 밀접한 관계가 있다. 층류익형 위에서 경계층은 아래와 같이 형성이 된다. 비행기의 날개의 각도를 조절하면 날개 뒤에 후류가 생기며 날개의 위와 아래의 압력차이가 생긴다. 이 압력차에 의해 양력이 발생해서 비행기가 뜰 수 있는 것이다. 이 각도를 받음각(Angle of Attack, AOA)이라 한다. 속도가 빨라지면 받음각의 값이 낮아지게 된다. 따라서 고속비행을 할 경우 받음각이 거의 0에 가깝게 하고 저속비행일때 받음각을 많이 받도록 하는 것이 양력을 많이 받을 수 있다. 받음각을 많이 주면 양력을 많이 얻을 수 있다. 하지만 과유불급17도 이상 넘어가게 되면 양력계수(CL : Coefficient..

층류 (Laminar flow)부드러운 유선(smooth streamline)이 특징인 매우 정연한 유체 운동.농도차에 의한 분자 확산만 존재. 난류(Turbulent)속도의 섭동(velocity fluctuations)이 특징인 매우 불규칙적인 유체 운동. 주로 빠른 유체 속도에서 발생 난류에서 빠른 속도의 섭동(fluctuation)으로 인하여 발생하는 유체의 격렬한 혼합은 유체 입자 사이에서 열전달과 운동량전달을 증대시킨다. 이것은 표면에서 마찰력과 대류열전달률을 증가시킨다. 즉, 유동이 완전히 난류가 되면 마찰계수와 열전달계수는 모두 최대값에 이른다. 천이(Transition flow)층류에서 완전한 난류가 되는데 과정에 형성되는 구간 담배연기로 예로 층류와 난류 설명해보자.담배연기를 가만히 살펴..

너셀 수 Nusselt number 여기서 k는 유체의 열전도도, h는 대류열전달계수, Lc는 특성 길이다. 어떤 유체 층을 통과하는 대류에 의해 일어나는 열전달의 크기과 같은 유체 층을 통과하는 전도에 의해 일어나는 열전달의 크기의 비율이다. 너셀 수의 물리적인 중요성을 이해하기 위해 아래 그림과 같이 두께가 L이고 온도차가 T2-T1인 유체층을 생각하보자. 유체 층을 통한 열전달 1) 유체 이동이 없을 때 : 전도 2) 유체 이동이 있을 때 : 대류 (대류 = 유체유동이 포함된 전도) 위 두식의 비를 취하면 너셀 수이다. 어떤 유체 층을 통과하는 대류(convection)에 의해 일어나는 열전달의 크기과 같은 유체 층을 통과하는 전도(conduction)에 의해 일어나는 열전달의 크기의 비율이므로 N..

-- 핀 효율(Fin efficiency), 핀 유용도(Fin effectiveness), 표면 효율(surface efficiency) 열교환기에서 열절달량은 방열면의 표면적 증가에 따라 증가하므로 고체 표면에 Fin을 부착하여 표면적을 확장한다. 열저항이 큰쪽에 Fin을 부착하는데, 액체와 기체 중에서는 기체 쪽이 열저항이 크기 때문에 기체 쪽에 Fin을 부착한다. Fin의 유효도를 정량적으로 나타내는 지표로서 Fin 효율이 정의된다. Fin 효율 (Fin efficiency) 위 정의는 핀에 대한 핀 효율을 나타낸 것이다. 핀의 효율의 분모는 핀의 이상적(ideal) 열전달률이며, 핀의 열전도도가 무한대로 커서 핀의 온도가 벽면의 온도(T_b)와 동일하다고 설정한다. 실제 핀의 열전도도는 무한대가 ..

푸리에 수 Fourier number [각주:1] 푸리에 수는 물체의 열전도와 열저장의 상대적인 비를 나타내며, Fo라고 표기한다. 푸리에 수는 시간에 따라 온도가 변하는 과도열전도(transient heat conduction) 문제에서 물체가 얼마나 빠르게 온도가 변화해 가는지, 열적 응답성을 확인해보는 척도로 사용이 된다. 또한 푸리에 수는 비정상열전달(transient heat transfer) 계산 시, 복잡한 비정상 온도분포식을 단순화시킬 수 있는 조건인지를 판단하기 위해 주로 사용된다. 즉, 시간에 따라 시스템의 온도 변화가 있거나 열전달량이 다른 비정상열전달 문제를 풀 때, 시스템의 각 요소(element)에서 전달하는 열량이 동일하다고 보고 풀 수 있는지 판단할 때 쓰인다는 뜻이다. 예를..

비오트 수 Biot number 비오트 수는 보고자 하는 시스템에서 어떠한 열저항 혹은 물질저항을 무시해도 되는지 여부를 판단하기 위해서 사용된다. 즉, 비오트 수의 분자와 분모에 어떠한 값을 넣고 살펴볼지는 사용자에 따라 다를 수 있기 때문에, 비오트 수를 다루기에 앞서, 정의를 내리고 명확하게 밝혀야 한다. 그럼에도 비오트 수는 대류와 전도의 관계에 대해 살펴보는 경우가 많다. 여기서, h는 대류열전달계수, k는 열전도도, Lc는 특성길이(characteristic length)이다.비오트 수는 집중계(lumped system)인지 아닌지를 판별할 때 사용된다.물체 내부의 온도가 어느지점이든지 거의 균일한 물체를 집중(lump)되는 물체라고 한다. 이러한 집중계는 이상적으로 물체 내부 온도가 일정하기..

열역학(Thermodynamics) 시스템이 하나의 평형상태에서 다른 상태로 옮겨갈 때 열의 전달량을 분석하는 학문. Q는 시스템으로 유입되거나 시스템에서 유출되는 순 열전달량이다. 열전달(Heat transfer) 시스템이 하나의 평형상태에서 다른 상태로 옮겨가는 열의 전달률을 분석하는 학문. (비압축성 유체) 열전달률 = 열전달량/시간 열전달률(heat transfer rate)단위 시간당 전달되는 열의 양, 열유속(heat flux)단위 면적당 발생하는 면적 법선방향의 열전달률, 2014.04.28 작성