[열전달] 대류 열전달(Convection)

안녕하세요? 앞줄학생입니다 : )

이번에는 대류 열전달(Convection)에 대해서 알아보도록해요

만약 전도 열전달 게시물을 안보고 오셨다면 먼저 보고 오시면 더 좋습니다!

[열전달] - [열전달] 전도 열전달(Conduction)

 

본격적으로 대류 열전달에 대해서 알아보도록 해요!

공기 중에 뜨거운 쇳덩이를 가만히 놔두면 식게 되죠?

이 현상이 바로 대류 열전달 과정입니다.

너무 간단한가요?

물론, 엄밀히 말하면 다른 요소들도 있지만

고체와 고체표면과 인접해 있는 유체들 사이의 열전달을 대류 열전달이라고 합니다!

유체와 관련있는 대류 열전달은 유체운동에 비례하여서

유체운동이 빠를 수록 대류 열전달은 증가합니다.

반대로 유체의 유동이 없다면?

고체표면과 유체 사이에서는 전도 열전달이 발생합니다!

대류에는 여러 종류가 있습니다.

강제대류(Forced Convection), 자연대류(Free Convection), 상변화가 대표적인데

자세한 의미는 너무 복잡하기에 간단히 요약하도록 할게요

강제대류는 선풍기와 같이 외력에 의해 유체가 유동할 때 발생하는 열전달을 의미합니다.

자연대류는 이런 외력 없이 유체 내부의 온도분포에 의해 생기는 밀도차가 발생시키는 

부력에 의해 유체가 유동할 때 발생하는 열전달입니다.

상변화는 기포와 액적의 생성과 이동이 유체유동을 야기할 때의 열전달입니다!

자연대류에 대한 원리를 더 설명하자면,

유체에도 각 부분마다 온도가 다릅니다. 이 온도차는 밀도차를 만들게 되구요

밀도차는 부력을 만들어요. 그러면 이 부력이 상승기류를 형성하여서 유체가 운동하게 합니다.

대류에 의한 열전달은 다음과 같은 공식으로 구할 수 있어요.

주의해야할 점은 대류열전달 계수는 물성치가 아니라는 겁니다.

실험값에 대응하는 값으로, 표면의 형상, 유체 속도 등 여러 요인에 따라 충분히 달라질 수 있는 값입니다.

이해가 잘 되었나요?

궁금한 점 있으시면 의문점이 있으시면 댓글 남겨주세요!

고생하셨습니다 : )