스테파노 Stefano   08-11-26 18:17 보온된 Silo의 열손실 속도 계산 (1) Silo 표면에서 대기의 온도에 손실되는 양 계산 내,외부 온도차와 보온재료 및 Silo 금속재질에 의한 열전달저항으로부터 계산해야 하는데 내부 온도가 계속 변하기 때문에 이를 고려해야 하고,  대기 열손실계산은 보온재 외부표면 온도와 대기와의 온도차에 의해 열손실량이 계산되어야 하는데 보온재 표면의 온도는 매번 시행오차의 방법에 의해 계산되어야 하기 때문에 계산이 매우 번거롭습니다.  따라서 프로그램을 짜서 풀어보거나 수학도구를 이용해서 풀어야 될 것입니다    (2) Silo 내부에서의 열전달 계산 중심으로부터 Silo 수직벽 방향으로 열전달이 이루어 지기 때문에 직경방향의 열전달 계산을 해야 합니다.  Pellet의 온도는 위치별로 달라지는데 중심으로부터 직경방향으로 열전달이 이루어진다고 미분방정식으로 에너지 밸런스를 나타내고 이를 푸는 문제가 됩니다.  Silo 내, 외부 표면에서의 온도가 변하고 있기 때문에 각 온도구간별로 나누어 미분방정식을 풀어가는 방법이 사용되어야 할 것 같습니다.  문제는 열전달 계수인데 Pellet와 공기가 섞여있는 충전탑에서의 열전도도(thermal Conductivity)자료를 구하기 어려울 것입니다.  (3)결론적으로 문제를 간단히 하자면 Pellet의 온도는 균일하다고 가정하고 이 온도와 대기온도와의 온도차에 의해 열손실되면 손실된 열량만큼 내부의 온도가 강하한다고 푸는 방법이 가장 간단한 방법입니다.  이 경우 Silo 표면에서의 열손실량은 Silo 표면과 대기와의 온도차에 의해 계산하는 방법을 사용하면 될 것입니다.  Silo 표면에서의 열손실량은 Natural Convection에 의한 Vertical Plane에서의 열전달 계수를 구하는 방법을 사용하면 될 것입니다. Convectional Heat Transfer Coefficient  on Silo Surface  ho = C * (Δt)^0.25..........(1)..  C:상수, Δt=대기~보온표면간 온도차 Vessel Wall Heat Transfer Coefficient  U = (1/hi + x1/k1 + x2/k2 + 1/ho)^-1.........(2)..  U:총괄연전달계수 x1, x2: metal 및 보온두께, k1, k2: Metal 및 보온의 열전도도 열손실에 의한 온도 강하 M*Cp*(-dT/dθ) = U*A*(To-T)......................(3)..  θ:시간, A: 표면적, M Silo 전체 질량 위의 (1),(2), (3)의 수식을 이용해서 θ와 T간의 관계수식을 만들어 내는 일이되는데 (3)식에서의 U가 결국 온도차의 함수로 되어 있어서 해석적으로는 구하지 못하고  수치적분해야 할 것 같습니다. 보온된 Silo의 열손실 속도 계산 (1) Silo 표면에서 대기의 온도에 손실되는 양 계산 내,외부 온도차와 보온재료 및 Silo 금속재질에 의한 열전달저항으로부터 계산해야 하는데 내부 온도가 계속 변하기 때문에 이를 고려해야 하고, 대기 열손실계산은 보온재 외부표면 온도와 대기와의 온도차에 의해 열손실량이 계산되어야 하는데 보온재 표면의 온도는 매번 시행오차의 방법에 의해 계산되어야 하기 때문에 계산이 매우 번거롭습니다. 따라서 프로그램을 짜서 풀어보거나 수학도구를 이용해서 풀어야 될 것입니다 (2) Silo 내부에서의 열전달 계산 중심으로부터 Silo 수직벽 방향으로 열전달이 이루어 지기 때문에 직경방향의 열전달 계산을 해야 합니다. Pellet의 온도는 위치별로 달라지는데 중심으로부터 직경방향으로 열전달이 이루어진다고 미분방정식으로 에너지 밸런스를 나타내고 이를 푸는 문제가 됩니다. Silo 내, 외부 표면에서의 온도가 변하고 있기 때문에 각 온도구간별로 나누어 미분방정식을 풀어가는 방법이 사용되어야 할 것 같습니다. 문제는 열전달 계수인데 Pellet와 공기가 섞여있는 충전탑에서의 열전도도(thermal Conductivity)자료를 구하기 어려울 것입니다. (3)결론적으로 문제를 간단히 하자면 Pellet의 온도는 균일하다고 가정하고 이 온도와 대기온도와의 온도차에 의해 열손실되면 손실된 열량만큼 내부의 온도가 강하한다고 푸는 방법이 가장 간단한 방법입니다. 이 경우 Silo 표면에서의 열손실량은 Silo 표면과 대기와의 온도차에 의해 계산하는 방법을 사용하면 될 것입니다. Silo 표면에서의 열손실량은 Natural Convection에 의한 Vertical Plane에서의 열전달 계수를 구하는 방법을 사용하면 될 것입니다. Convectional Heat Transfer Coefficient on Silo Surface ho = C * (Δt)^0.25..........(1).. C:상수, Δt=대기~보온표면간 온도차 Vessel Wall Heat Transfer Coefficient U = (1/hi + x1/k1 + x2/k2 + 1/ho)^-1.........(2).. U:총괄연전달계수 x1, x2: metal 및 보온두께, k1, k2: Metal 및 보온의 열전도도 열손실에 의한 온도 강하 M*Cp*(-dT/dθ) = U*A*(To-T)......................(3).. θ:시간, A: 표면적, M Silo 전체 질량 위의 (1),(2), (3)의 수식을 이용해서 θ와 T간의 관계수식을 만들어 내는 일이되는데 (3)식에서의 U가 결국 온도차의 함수로 되어 있어서 해석적으로는 구하지 못하고 수치적분해야 할 것 같습니다.