03. Intro of Convection

열전달

PART 03. Intro of Convection

Convection은

random molecular motion (diffusion) 과

bulk motion of fluid (advection) 의 합으로 이루어진다.

대류에는

자연대류와 강제대류가 있다.

자연대류는

부력 buoyant force 에 의해 발생한다.

중력이 있고 온도차가 존재한다하자.

온도가 높으면 부피가 늘어나 밀도가 줄어들어 위로 올라간다.

이때, 중력에 의해 뜨거운 기체가 아래쪽으로 내려오게 된다.

이때, 자연대류가 발생한다.

강제대류는

mechanical device에 의해 발생한다.

쉽게 선풍기를 생각하면 된다.

Convection의 식은 다음과 같다.

Conduction 보다 쉬워보이지만,

h 값을 구하는 것이 쉽지 않다.

Ts 는 surface의 온도이고

T∞ 는 너무 멀어서 Ts 의 영향을 받지 않는 곳의 온도이다.

(not gradient)

Conduction의 k는 물질이 정해지면 끝이다.

하지만, h는 분자 속도, 지형 등 수많은 요소에 의해 변화한다.

ex) hot solid에 손으로 부채질 할 때랑,

선풍기를 틀 때는

같은 solid 이지만,

h는 다르다.

Conduction은 gradient을

Convection은 h를 구하는 것이 관건이다.