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지름이 5cm인 강관(50W/mㆍK) 내에 98K의 온수가 0.3m/s… | [에너지관리기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 18년 2회차
지름이 5cm인 강관(50W/mㆍK) 내에 98K의 온수가 0.3m/s로 흐를 때, 온수의 열전달계수(W/m2ㆍK)는? (단, 온수의 열전도도는 0.68W/mㆍK이고, Nm수(Nusselt mumber)는 160이다.)
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해설

대류 열전달계수는 누셀트 수(Nu) 정의식 Nu=hdkNu = \dfrac{h d}{k} 로부터 구할 수 있다. 여기서 kk는 유체(온수)의 열전도도이며, 관 자체 재질의 열전도도(강관 50 W/m·K)는 이 계산에 직접 쓰이지 않는다.

주어진 값을 대입하면 h=Nukd=160×0.680.05=2176 W/(m2K)h = \dfrac{Nu \cdot k}{d} = \dfrac{160 \times 0.68}{0.05} = 2176\ \mathrm{W/(m^2\cdot K)} 로 계산된다.

유속(0.3 m/s)은 레이놀즈수·누셀트수를 구할 때 필요한 값이지만, 본 문제는 Nu가 이미 주어져 있으므로 직접 사용되지 않는다.

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