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과도 열전달 문제에서 집중용량법(lumped capacitance me… | [국회직 9급 기계일반] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[국회직 9급 기계일반] 20년 1회차

과도 열전달 문제에서 집중용량법(lumped capacitance method)을 적용할 수 있는 경우는?

1

Biot 수가 매우 작을 때

2

Fourier 수가 매우 작을 때

3

Fourier 수가 매우 클 때

4

Nusselt 수가 매우 작을 때

5

Nusselt 수가 매우 클 때

해설

집중용량법은 Biot 수가 매우 작을 때 적용한다.

Biot 수는 물체 내부 전도저항과 표면 대류저항의 비다. 이 값이 작으면 내부 온도차가 표면 온도차보다 훨씬 작아 물체 전체를 하나의 온도로 볼 수 있다.
$Bi=\dfrac{hL_c}{k_s}$

Fourier 수가 매우 작을 때: Fourier 수는 무차원 시간으로, 내부 온도의 균일성을 판정하는 기준이 아니다.
Fourier 수가 매우 클 때: 시간이 충분히 흐른 상태를 뜻할 뿐, 적용 조건이 아니다.
Nusselt 수가 매우 작을 때: 유체 쪽 대류 대 전도의 비로, 고체 내부 저항을 나타내지 않는다.
Nusselt 수가 매우 클 때: 마찬가지로 유체의 열전도도를 기준으로 한 값이라 판정 기준이 아니다.

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