연소공학 - 열전달의 무차원수 종류와 설명

04 . 열전달의 무차원수 종류와 설명

   열전달에는 무차원수가 존재하는데 무차원수 종류에는 Nusselt, Prantle, Grashof,

    Reynold Number 등이 있다 

 

  1 . 너셀수( Nusselt Number )

     

        ① 표면에서 무차원 온도구배를 의미하며, 어떤 유체층을 통과하는 전도에 의해

            일어나는 열전달의 크기에 대류에 의한 열전달의 크기를 말한다.

            Nu = 대류열단율 / 전도열 전달율 = hl / k        

        ② Nu=1의 경우 순수 전도에 의해서만 열전달이 일어나는 경우이고,

             Nu > 1이면 대류에 의한 열전달이 크다는 것을 의미 한다.

         

    2 . 프란틀수( Prantle Number)

 

      ① 열확산계수에 대한 운동량 환산계수를 말한다.

      ② 속도장과 온도장 사이의 관계를 맺어주는 중요한 매개변수 역활을 한다.

          Pr = 동적 점성계수 / 열적 퍼짐도, = 운동량 환산 계수 / 열 확산 계수        

      ③ 유체의 특성에 의해서 결정되고, 1보다 크면 속도현태가 온도형태보다 더 빨리

           발달한다.

 

    3 . 그라쉬프수( Grashof Number)

 

      ① 강제대류에 유동형태는 유체에 작용하는 점성력에 대한 관성력의 비를 

           나타내는 레이놀즈수에 결정된다.

      ② 자연대류에서의 유동형태는 유체에 작용하는 점성력에 대한 부력의 비를

          나타내고  Grashof Number가 된다.

         Gr = 부력 / 점성력

 

      ③ 화재시 연소 생성물의 상승 모멘텀을 결정하는 요소이다.

      ④ 자연대류에서 층류와 난류를 구분하는 천이점을 결정하는데 강제대류의 

           레이놀즈수와 비숫한 역활을 한다.

 

    4 . 레이놀즈수( Reynold Number)

 

      ① 동점성도에 대한 관성력의 비를 말한다.

      ② 관성에 의한 힘과 점성에 의한 힘의 비를 말한다.

      ③ 동적 상사성을 결정기준이다.

      ④ 층류및 난류를 결정기준이다.

      ⑤ 마찰손실 경정을 위한 손실계수 결정기준이다.

       Re = 관성력 / 점성력