고온의 유체에서 고체 벽을 통해 저온의 유체로 열이 이동하는 열관류(열… | [에너지관리기능사 필기] 24년 2회차 기출문제 상세 페이지

열관류(열통과)는 고온 유체 → 벽 → 저온 유체로 열이 통과하는 전체 과정으로, 세 단계의 열전달이 직렬로 이어진다.
① 고온 유체에서 벽 표면으로: 대류(열전달) — 열전달률 $\alpha_1$
② 벽 내부를 통과: 전도 — 열전도율 $\lambda$, 두께 $\delta$
③ 벽 표면에서 저온 유체로: 대류(열전달) — 열전달률 $\alpha_2$
각 단계의 열저항을 더한 값의 역수가 열관류율 $K$이다.
$K = \dfrac{1}{\dfrac{1}{\alpha_1} + \dfrac{\delta}{\lambda} + \dfrac{1}{\alpha_2}},\qquad Q = K \cdot A \cdot \Delta t$
참고: 열관류율과 열전달률의 단위는 W/m²·K(kcal/m²·h·℃)로 같고, 열전도율은 W/m·K(kcal/m·h·℃)로 다르다. 벽이 여러 층이면 전도 저항 $\delta/\lambda$를 층마다 더하며, 보온재처럼 열전도율이 작은 층을 넣으면 열관류율이 작아져 열손실이 줄어든다.